РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

 

Способы проведения траншей

 

 

Различные условия открытых разработок и физико-механические свойства пород обусловливают многообразие вариантов проведения вскрывающих траншей. Однако имеются общие признаки, позволяющие объединить отдельные варианты в группы. К таким признакам относятся: способ перемещения горной массы из забоя в отвал; тип и размеры рабочего оборудования экскаваторов; форма и размеры поперечного сечения траншей и др. Кроме того, при проведении траншей с поверхности имеет значение рельеф местности и возможность размещения на бортах траншеи породных отвалов. Основным признаком, определяющим эффективность варианта проведения траншей, является способ перемещения горной массы в отвал.

 

На этом основании различают следующие способы проведения траншей:

бестранспортные—при которых породу размещают на одном или обоих ее бортах или в непосредственной от них близости;

транспортные — когда породу вывозят за пределы траншей различными средствами транспорта (железнодорожным, автомобильным, конвейерным или тракторным);

комбинированные — при которых часть породы размещается непосредственно на бортах траншеи, а другая часть вывозится за ее пределы;

специальные — при которых порода перемешивается средствами гидромеханизации, колесными скреперами и взрыванием на выброс.

 

Транспортные способы проведения траншей

 

Выбор эффективного вида транспорта и рациональная организация работы являются одним из основных вопросов при проведении траншей.

 

Наибольшее распространение при проведении траншей на карьерах получил железнодорожный транспорт нормальной колеи (1524 мм).

 

При электрифицированном железнодорожном транспорте самым крупным недостатком является необходимость частой переноски и наращивания временных железнодорожных путей и контактной сети, поэтому в данном случае при проведении траншей целесообразно применять контактно-аккумуляторные или дизель- электрические электровозы. Также очень удобны при проведении траншей тепловозы.

В последнее время на строительстве траншей получил широкое распространение автомобильный транспорт, который при небольших расстояниях перевозок (2—3 км) является весьма экономичным.

 

Весьма эффективным является способ проведения траншей с

многочерпаковыми экскаваторами в сочетании с конвейерным транспортом.

Транспортные средства на проведении траншей могут располагаться на подошве вскрышного уступа, на верхней его площадке или на промежуточном горизонте. Расположение транспортных средств определяет потребные параметры экскаваторов и организацию транспортного обслуживания забоев.

Выемка и погрузка горной массы при этих способах осуществляется механическими лопатами с нижней или верхней погрузкой драглайнами или многочерпаковыми (цепными и роторньГми) экскаваторами.

 

Разнообразие применяемого по- грузочно-транспортного оборудования делает транспортные способы проведения траншей по условиям возможности их применения универсальными. Однако вследствие необходимости транспортирования горной массы стоимость проведения траншей при транспортных способах выше, а скорость проведения и производительность экскаваторов ниже, чем при бестранспортных способах.

Выемка горной массы при проведении неглубоких траншей чаще всего производится сплошным забоем, а глубоких — послойно.

 

При транспортных способах проведения траншей различают:

проведение сплошным забоем с нижней погрузкой одной или двумя механическими лопатами;

 проведение сплошным забоем механической лопатой с верхней погрузкой; послойное проведение механической лопатой; проведение сплошным забоем драглайном; проведение многочерпаковыми экскаваторами. При проведении траншей сплошным забоем механической лопатой с нижней погрузкой в средства железнодорожного транспорта ( 48, а) железнодорожные пути располагают на почве траншеи и доводят погрузочный тупик до самого забоя. В этом случае экскаватор может загрузить с одной позиции только один, редко два вагона, причем угол его поворота составляет 140—180°.

 

Для загрузки состава из нескольких вагонов на расстоянии 50— 200 м\ от забоя траншеи устраивают выставочный тупик, с помощью которого из груженых вагонов формируется состав. По мере продвижения экскаватора выставочный тупик переносят ближе к забою.

 

Организация работы транспорта при этом способе следующая. Порожний состав подается к экскаватору думпкарами. После загрузки одного (заднего) думпкара состав отводится к выставочному тупику, в котором оставляют груженый вагон. Затем к экскаватору подают следующий думпкар, и операции повторяются в том же порядке. После загрузки последнего думпкара прицепляют груженые вагоны, и состав выходит из траншеи.

Затраты времени на маневровые операции при этом способе проходки значительны и достигают 60—70% всей смены.

 

Для уменьшения потерь рабочего времени экскаватора в некоторых случаях применяют схему проведения с двумя тупиками в забое траншеи ( 48,6). В данном случае порожние вагоны поступают в тупики попеременно, с таким расчетом, чтобы во время смены вагонов в одном тупике экскаватор производил погрузку вагона, поданного в другой тупик.

 

При этой схеме полезное использование экскаватора во времени возрастает на 30—40% и иногда более. Однако из-за сложного развития путей в траншее, трудности переноски разъездов и выставочных тупиков и отсутствия места для размещения породы, требующей вторичного взрывания, эта схема проведения траншеи применяется на карьерах очень редко.

 

Оптимальная ширина нижнего основания траншеи при проведении ее экскаватором ЭКХ-4 равна 22 м, а экскаватором ЭКХ-8 — 26 м.

Из опыта Коунрадского рудника скорость проведения траншей сплошным забоем с погрузкой механической лопатой на уровне стояния в средства железнодорожного транспорта составляет '90—120 м в месяц.

 

К основным преимуществам проведения траншей сплошным забоем с нижней логрузкой относятся: возможность проведения траншей полного сечения экскаватором с нормальными рабочими параметрами за один прием, что позволяет в отдельных случаях начать вскрышные или добычные работы до окончания всего комплекса проходческих работ; взаимозаменяемость проходческого и эксплуатационного оборудования.

Недостатками этого способа являются: низкий коэффициент •использования экскаваторов и средств транспорта; сложность транспортного обслуживания проходки; большой объем путевых работ; сложность буровзрывных работ; высокая стоимость проходческих работ.

 

Этот способ проведения траншей, несмотря на отмеченные недостатки, широко распространен на карьерах рудной и нерудной промышленности, разрабатывающих скальные горные породы.

 

При проведении траншей сплошным забоем двумя экскаваторами одна машина располагается непосредственно в забое траншеи, а другая — на некотором расстоянии от него ().

 

В этом случае первый экскаватор вынимаемую породу укладывает позади себя в навал, а второй грузит ее из навала в вагоны. Так как второй эскаватор находится на значительном расстоянии от железнодорожного тупика, то появляется возможность подачи под одновременную загрузку состава из 3—4 вагонов.

Основным недостатком этого способа проведения траншей является очень низкая производительность экскаваторов — обычно вдвое меньшая, чем при фронтальной погрузке.

 

Кроме того, при проведении траншей в крепких скальных породах возникают затруднения с укладкой негабаритных кусков позади экскаватора. Как показал опыт работы Баженовских асбестовых карьеров, при выходе негабарита, достигающем 10%, проведение траншей спаренными экскаваторами является нерациональным.

Вследствие этих -недостатков спаренную работу экскаваторов целесообразно применять лишь при проведении широких и незначительной длины траншей.

 

Так например, при проведении траншей в карьере Южного горно-обогатительного комбината (ЮГОК) при автомобильном транспорте производительность экскаватора была выше, чем при железнодорожном, на 20—90%.

Средняя скорость проведения траншей при погрузке на автомобильный транспорт на ЮГОКе составила 190 м, на Сибайском и Учалинском карьерах 170 л и на Блявинском карьере 150— 160 м в месяц.

 

Следует отметить, что при автомобильном транспорте отсутствуют трудоемкие работы по передвижке железнодорожных путей, улучшаются условия для буровзрывных работ и селективной выемки, в результате чего стоимость проведения 1 м траншеи на 25—35% ниже, чем при железнодорожном транспорте.

 

Обычно ширина траншеи понизу при транспортировании породы автосамосвалами МАЗ-525 и ЯАЗ-210Е по кольцевой схеме движения машин 25—40 м, тупиковой 20—22 м и тупиковой с нишами 16—18 м.

 

Эффективность проведения траншеи >во многом зависит от наличия места для размещения негабарита (на  50 эти площади заштрихованы).

Наблюдениями, проведенными'научно-исследовательским институтом Унигтромедь, установлено, что при автомобильном транспорте оптимальная ширина траншеи составляет 25—30 м. Такая ширина траншеи позволяет организовать кольцевое движение автосамосвалов и тем самым обеспечить непрерывную работу экскаватора по отгрузке породы.

 

Производительность экскаватора при кольцевой схеме движения автосамосвалов на 20—50% выше, чем по другим схемам, а скорость проведения, несмотря на увеличение ширины траншеи, такая же. Однако количество автосамосвалов, необходимое для обеспечения бесперебойной работы экскаваторов, при этой схеме наибольшее.

При тупиковой схеме движения автосамосвалов производительность экскаватора ниже, но скорость проведения почти такая же, как при кольцевой, за счет уменьшения объема траншеи, а потребное количество автосамосвалов меньше.

 

При тупиковой подаче автосамосвалов с разворотом их в нишах уменьшается объем траншей за счет устройства ниш, что позволяет снизить количество потребных автосамосвалов и в то же время несколько увеличить скорость проведения.

Для проведения траншей сплошным забоем механической лопатой с верхней погрузкой

применяются экскаваторы с удлиненным рабочим оборудованием, при этом средства транспорта располагаются на борту траншеи.

 

Необходимо отметить сложность ведения буровзрывных работ при проведении траншеи этим способом в скальных породах.

 

Буровзрывные работы должны вестись так, чтобы была обеспечена (не подорвана взрывом) сохранность транспортной бермы и борта траншеи.

При этом способе проведения траншеи отсутствуют простои экскаваторов из-за наращивания железнодорожного пути и контактной сети, погрузка производится в нерасформиро- ванные составы, вследствие чего обеспечивается высокая скорость проведения траншей.

При послойном проведении механической лопатой ( 52) траншея по высоте разделяется на горизонтальные слои, которые последовательно отрабатывают экскаваторами нормального исполнения с погрузкой горной массы в средства железнодорожного транспорта, расположенного выше уровня стояния экскаватора.

Первый слой отрабатывают на железнодорожный путь, уложенный на борту траншеи. Затем путь переносят на дно первоначальной транйгеи и

'производят выемку второго слоя. Остальные слои отрабатывают аналогично.

 

С целью улучшения технико-экономических показателей буровзрывных работ на некоторых карьерах, например на Баженовских асбестовых, забой траншеи обуривают и взрывают сразу на всю глубину, а затем взорванную горную массу вынимают послойно.

Применение послойной схемы проведения траншей на Магнитогорском руднике позволило достигнуть скорости проходки траншей в мягких породах 180—200 м, а в крепких 120—150 м в месяц.

 

Достоинствами послойного проведения траншеи являются: возможность использования обычных механических лопат для верхней погрузки; возможность одновременной работы нескольких экскаваторов при проведении одной траншеи; высокая скорость проведения траншеи.

 

К недостаткам этого способа проведения траншеи относятся: большой объем путепереукл ад очных работ, расходы на которые в 2—3 раза превышают расходы на путевые работы при других способах; малая высота забоя, препятствующая достижению нормальной производительности экскаватора и отрицательно влияющая на 110

показатели буровзрывных работ; относительно высокая стоимость- проведения траншеи.

Проведение траншей сплошным забоем драглайном с погрузкой в средства транспорта чаще всего применяется при строительстве разрезных траншей.

Распространение этого способа проведения траншеи объясняется тем, что драглайны, имея большие рабочие размеры, чем механические лопаты, могут обеспечивать проведение траншеи сплошным забоем значительной глубины. Кроме того, ими можно проводить траншеи в обводненных породах.

 

Проведение траншеи драглайном можно осуществлять боковым или торцовым забоем. Однако чаще драглайн устанавливают в торцовом забое. При такой схеме проведения траншеи уменьшается угол 'поворота экскаватора для выгрузки и за счет более крутых откосов борта уменьшается поперечное сечение траншеи. Ширина поверху при торцовом забое может достигать (1,7—1,8) максимального радиуса черпания экскаватора.

На некоторых карьерах применяют весьма эффективную комбинированную схему проведения траншеи транспортным способом. При этой схеме проведение траншеи осуществляется с помощью- механической лопаты и драглайна с погрузкой породы в средства транспорта.

 

В этом случае драглайн осуществляет проведение траншеи узким забоем с опережением забоя механической лопаты не менее чем на длину состава. Это позволит вслед за драглайном по дну траншеи укладывать железнодорожные пути впереди забоя, а механической лопате расширить траншею до проектных размеров. При такой схеме работа механической лопаты по существу не отличается от фронтальной погрузки, так как всегда обеспечивается возможность иметь достаточную длину тупика впереди экскаватора для размещения железнодорожного состава.

Многочерпаковые экскаваторы (цепные и роторные) при проведении траншей могут работать в сочетании с железнодорожным, автомобильным и конвейерным транспортом. Наиболее эффективно- они используются при совместной работе с транспортом непрерывного действия — конвейерным, при котором использование их во- времени достигает 90%.

 

Способ проведения траншей с применением многочерпаковых экскаваторов и конвейерного транспорта, хотя еще и не получил широкого распространения, однако он является наиболее прогрессивным в мягких покрывающих породах, что подтверждено опытом строительства разрезной траншеи под транспортно-отваль- ный мост на Бандуровском буроугольном карьере Александрийского угольно-горнорудного комбината.

 

В настоящее время разработаны новые высокоэффективные способы 'проведения траншей с применением техники непрерывного действия, пригодной как на период строительства, так и эксплуатации карьеров с мягкими покрывающими породами.

Выбор способа проведения траншей техникой непрерывного действия в основном предопределяется системой разработки и горнотранспортным оборудованием, принятыми на период эксплуатации карьера.

 

 

 

 Смотрите также:

 

Производство земляных работ в зимнее время.

Промораживание оснований котлованов и траншей для фундаментов и подземных коммуникаций не допускается, Исключение из этого правила может быть сделано только для котлованов под фундаменты малоэтажных непромышленных зданий...

 

ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ. РЫТЬЁ КОТЛОВАНА. Выкапывание...

Земляные работы. Рытьё котлована. Оставьте лопату и тележку там, где они лежат!
Перепад высоты в 2% (альтернативное написание "1:50") означает, что траншеи для труб и трубопровода должны иметь уклон в 2 см на один метр.

 

ТРАНШЕЯ. Устройство траншеи для прокладки труб

Для экономии затрат при строительстве канализационных траншей применяются предварительно изготовленные обстроечные элементы из стали, которые устанавливаются в канавы с помощью экскаватора или мобильного крана.