РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

 

Вскрытие месторождений с помощью конвейерных подъемников

 

 

Бестраншейное вскрытие

 

Бестраншейное вскрытие осуществляется без проведения вскрывающих выработок. Полезное ископаемое или пустые породы с рабочих горизонтов доставляются соответственно в приемные бункера или отвалы в рабочих органах машин. Бестраншейное вскрытие в чистом виде характерно в случае применения башенных экскаваторов и кабельных кранов. Однако вследствие присущих им недостатков эти механизмы практически уже не применяются.

 

Чаще этот способ вскрытия встречается в комбинации с другими способами. В этом случае отдельные горизонты, как правило вскрышные, вскрываются без проведения капитальных траншей, причем 'пустые породы перемещаются во внутренние отвалы или на вышележащий горизонт экскаваторами с большими рабочими размерами.

 

Траншейное вскрытие

 

Траншейное вскрытие подразделяется на вскрытие внешними и внутренними траншеями. В первом случае капитальные траншеи, вскрывающие месторождение, расположены вне пределов карьерного поля, а во втором — в контурах его.

Вскрытие внешними траншеями применяется на неглубоких карьерах при разработке горизонтальных и полого залегающих месторождений полезных ископаемых. Форма трассы внешних траншей в плане простая и имеет одно направление движения труза по всей своей длине.

 

При вскрытии отдельными внешними траншеями ( 58, а) в условиях равнинной местности характерны большие объемы горнокапитальных работ. Число вскрываемых уступов при этом не превышает двух-трех. Достоинством вскрытия отдельными внешними траншеями является независимость грузопотоков с рабочих горизонтов, что обеспечивает их высокую пропускную способность.

 

Вскрытие отдельными траншеями широко применяют при разработке нагорных месторождений. Вскрывающие выработки здесь представлены полутраншеями, которые проводятся за пределами карьерного поля для каждого рабочего горизонта.

При групповых внешних траншеях ( 58, б) вскрывается одной траншеей группа вскрышных, а другой — группа добычных уступов. Каждая групповая траншея вскрывает не более 2—3 уступов. Благодаря подразделению грузопотоков из карьера увеличивается пропускная способность траншей и упрощается организация перевозок. Групповые траншеи располагают по флангам карьерного поля. В зависимости от рельефа местности и местонахождения пунктов доставки полезного ископаемого и отвалов групповые траншеи могут быть расположены параллельно или перпендикулярно продольной оси карьера.

 

Групповые траншеи ^применяют для вскрытия месторождений, залегающих на глубине до 40—50 м.

Общие траншеи обычно имеют фланговое расположение. В поперечном сечении они имеют ступенчатую форму. На площадках рабочего борта траншеи располагают транспортные пути, а нерабочий борт при небольшой глубине и устойчивых породах может иметь сплошной откос. При большой глубине траншеи и 'при слабых породах для придания нерабочему борту большей устойчивости устраивают предохранительные площадки.

 

В равных условиях объем горнокэпитальных работ при вскрытии общими внешними траншеями меньше, чем при вскрытии групповыми траншеями.

В практике имеются случаи, когда на глубоких карьерах верхние горизонты вскрывают общими внешними траншеями, а нижние— 'внутренними траншеями или подземными выработками.

 

Вскрытие общими внешними траншеями внешнего заложения ( 58, в) применяют при открытой разработке горизонтальных и пологих пластов, почва которых залегает на глубине не более 50—70 м от поверхности, так как с увеличением глубины карьера резко возрастают размеры общей траншеи.

 

Вскрытие парными внешними траншеями ( 58, г) применяют при небольшой глубине разработок и большой производственной мощности карьера. В этом случае порожняковые составы на рабочие уступы поступают по въездной траншее, а груженые выдаются на поверхность по выездной траншее. Применение парных траншей наряду с увеличением пропускной способности создает безопасные условия движения транспортных средств и упрощает организацию карьерного транспорта.

 

Вскрытие внутренними траншеями ( 59) применяют для вскрытия наклоннозалегающих и крутопадающих месторождений с большой глубиной карьеров, которая может достигать 200—300 м и более. Внутренние капитальные траншеи проводят в контурах карьерного поля.

В зависимости от глубины и длины карьера траншеи располагают в одном или в нескольких направлениях. В первом случае транспортные средства движутся в карьере и из него без изменения направления. Форму трассы такой траншеи называют простой, в плане она будет представлять прямую или искривленную линию. Эти траншеи, как правило, проводят на одном борту карьера.

 

При наличии изменения направления в движении транспортных средств трасса траншеи в плане имеет сложную форму. В этом случае траншею проводят «а нескольких бортах карьера или на одном, но с переменой направления движения транспортных средств.

 

В случае несоблюдения этого условия необходимо применить вскрытие траншеями со сложной формой трассы. При большой глубине разработок наиболее распространенными являются тупиковые, петлевые и спиральные трассы внутренних траншей.

Тупиковая трасса траншей принята на многих карьерах, применяющих железнодорожный транспорт ( 60).

 

Характерной особенностью тупиковой трассы является перемена направления движения поездов. Тупиковую траосу чаще проводят на нерабочем и реже на рабочем борту карьера, в первом случае ее называют стационарной и во втором случае скользящей.

Профиль тупиковой трассы на всем протяжении, за исключением тупиковой части, имеет максимально допустимый уклон. Тупиковую часть трассы, служащую для перемены направления движения поездов, проводят горизонтально. Длина горизонтальных участков трассы-тупиков зависит от длины применяющихся составов и обычно составляет 200—300 м.

 

Рабочие горизонты соединяют с тупиковой трассой обычно по одному из торцовых бортов карьера.

При небольшой длине карьера в одном направлении вскрывают только один рабочий горизонт.

 

На карьерах значительной протяженности стремятся вскрыть тупиковым съездом в одном направлении максимально возможное число горизонтов, что резко сокращает количество тупиковых площадок и, как следствие, затраты времени на маневры, связанные с переменой направления движения локомотивосостава.

 

Достоинствами тупиковой трассы траншей являются: возможность применения при разнообразных условиях залегания месторождений; несложность развития горных работ и ввода горизонтов в эксплуатацию; возможность одновременной эксплуатации большого числа рабочих горизонтов и достижения высокой производительности карьера.

Основным недостатком является необходимость изменения направления движения локомотивосоставов и потери времени при маневрировании на тупиковых площадках, что уменьшает провозную способность железнодорожных путей и производительность локомотивосоставов.

 

Тупиковую трассу траншей применяют на Высокогорском, Магнитогорском, Бакальском железнорудных карьерах, на карьерах Южного, Ново-Криворожского горнообогатительных комбинатов, на Баженовских асбестовых, Экибастузских угольных и других карьерах страны.

 

При петлевой трассе траншей тупиковые площадки заменены петлевыми закруглениями рельсовых путей, что позволяет ликвидировать маневры, свойственные тупиковым траншеям, и обеспечить движение поездов без перемены направления. Петлевыми траншеями предусмотрено вскрыть породные горизонты самого глубокого в СССР Коркинского буроугольного карьера.

 

Траншея в одном направлении вскрывает четыре верхних горизонта до отметки +70 м ( 61). По мере примыкания траншеи к горизонтам по транспортным бермам укладывают железнодорожные пути, для соединения с забойными путями. Для вскрытия пятого горизонта необходимо было бы с отметкой +55 м при тупиковой трассе изменить направление трассы на обратное. При петлевых съездах это изменение направления достигается наличием петлевого закругления. После устройства петлевого закругления осуществляется вскрытие нижележащих горизонтов с отметками + 50, +40 и +25 м. Количество петлевых площадок зависит от глубины и длины карьера, а также от вида применяемого транспорта.

Петлевые соединения располагают на горизонтальных площадках с шириной, равной двум радиусам кривых. Минимальная ширина такой площадки при железнодорожном транспорте должна составлять не менее 200—400 м.

 

На карьерах с железнодорожным транспортом применение способа вскрытия петлевыми траншеями ограничено и возможно в случае их расположения в лежачем борту карьера при угле его откоса менее 25°. В противном случае создание площадок вызывает необходимость выполнения значительных дополнительных объемов вскрышных работ. Петлевые съезды имеют широкое распространение на карьерах с автомобильным транспортом. Вследствие большего уклона кашитальных траншей, меньшей длины съездов число петлевых закруглений при автомобильном транспорте для одних и тех же условий уменьшается по сравнению с железнодорожным транспортом в 2—3 раза. Ввиду того, что ширина площадки для петли при автомобильном транспорте составляет 40—50 м, резко сокращаются дополнительные объемы по выемке вскрышных пород при устройстве петлевых закруглений.

 

Спиральная трасса траншей проводится вокруг карьера по всем его бортам. В плане т^кая трасса траншей приобретает форму спирали.

Количество возможных для одновременной отработки уступов при спиральной трассе зависит от размеров карьера, длины капитальной траншеи и профиля трассы.

 

 

Длина спиральной трассы траншеи для одной и той же глубины карьера при железнодорожном транспорте в 2—3 раза больше, чем при автомобильном. Для применения железнодорожного транспорта, по условиям вписывания подвижного состава в кривые, необходимо иметь значительные размеры карьера в плане. Указанное обстоятельство часто приводит к ограничению способа вскрытия со спиральной трассой траншеи при железнодорожном транспорте.

 

Автотранспорт благодаря более крутым уклонам и небольшим радиусам кривых позволяет при одной и той же длине трассы иметь значительно большее количество одновременно отрабатываемых горизонтов, чем при железнодорожном транспорте. Кроме того, при автотранспорте представляется возможным разрабатывать карьерные поля с небольшими поперечными размерами в плане, а также осуществлять доработку глубоких горизонтов карьеров, применявших на верхних горизонтах железнодорожный транспорт.

 

Вскрытие крутыми траншеями позволяет резко уменьшить длину транспортирования при подъеме груза с рабочих горизонтов карьера ,на поверхность. Крутые траншеи могут быть оборудованы ленточными конвейерами, скиповыми или клетевыми, а иногда локомотивными или автомобильными подъемниками. Вскрытие крутыми траншеями, оборудованными ленточными конвейерами, позволяет уменьшить расстояние транспортирования по сравнению с железнодорожным транспортом в 8—10 и автомобильным в 4—5 раз.

 

Вскрытие месторождений с помощью конвейерных подъемников применено для угольных горизонтов на Коркинском, Богословских и Волчанских карьерах. В условиях скальных пород этот способ вскрытия применен для Гайского карьера, где предусмотрено предварительное дробление руды и пород.

 

При вскрытии крутыми траншеями, оборудованными канатными скиповыми и клетевыми подъемниками, угол наклона траншеи обычно равен углу откоса борта карьера. Чаще в этом случае карьерный транспорт состоит из 2—3 видов, при этом обязательно наличие приемных площадок как в карьере, так и на поверхности.

 

Преимуществами способа вскрытия крутыми траншеями являются: возможность применения эффективных видов карьерного транспорта в условиях глубоких карьеров; минимальные расстояния транспортирования горных пород; небольшие объемы работ по проведению траншей.

Вскрытие комбинированными траншеями применяется в практике открытых работ на многих карьерах.

 

Месторождения, залегающие на большой глубине, часто вскрываются комбинированными внешними и внутренними траншеями. Как правило, верхнюю зону карьерного поля до глубины 30^60 м вскрывают внешними траншеями, нижнюю зону — внутренними (Соколовский, Сарбайский, Центральный и другие карьеры).

Верхнюю часть месторождения, расположенную на косогоре, часто вскрывают отдельными полутраншеями внешнего заложения, а нижнюю (глубинную) — внутренними траншеями.

 

Широко распространено вскрытие с применением комбинированной, спиральной с тупиковой или спиральной с петлевой трассой траншеи.

 

 

 

 Смотрите также:

 

ГОРНОЕ ДЕЛО. Шахтное и подземное строительство

Выемка породы с помощью буровзрывных работ. Вентиляция при строительстве стволов. Погрузка породы. Проходческий подъем. Оборудование подъема.

 

Способы перемещения сооружений на постоянные опоры, сборка...

Вообще применение метода увязывается с возможностью поднять конструкцию в целом виде на определенную высоту с помощью тех или
Возможен монтаж двумя частями с применением одной временной опоры (.... а его перемещения с конвейерной линии к месту установки 4-5 ч...

 

Технологические схемы проходки камер.

Породу из верхнего забоя с помощью перегружателей можно грузить непосредственно в вагонетки или сначала сгружать на почву камеры и уже с нее с помощью породопогрузочных машин грузить на конвейер или же в вагонетки.

 

Квершлаг. Крепление проходка квершлага.

Конвейерный штрек № 412-с пласта Четвертого шахты «Комсомольская» ПО «Воркутауголь» проводят с помощью комбайна 1ГПКС с погрузкой
Квершлаг длиной