Відвалоутворення

Конвеєрний транспорт – стрічковий дозволяє мати кут нахилу траншеї до 18°, при цьому забезпечується потоковість транспортування. Транспорт легко піддається автоматизованому керуванню. Разом з тим він пред'являє більш жорсткі вимоги до кусковатості матеріалу, що транспортується, має місце високий знос стрічки. Конвеєрний транспорт застосовують при транспортуванні м'яких сипучих порід.

План.

Тема:Основні елементи відкритої розробки вугільних родовищ.

Лекція № 16.

1.Загальні відомості про відкриту розробку.

2.Основні елементи відкритої розробки.

3.Основні етапи відкритої розробки.

4.Засоби механізації при відкритій розробці.

Зміст.

1. Гірниче підприємство, що здійснює видобуток корисної копалини відкритим способом, називається кар'єром (вугільний кар'єр називається вугільним розрізом). Природно як шахті виділяють шахтне поле, так кар'єру виділяють гірничий відвід. Принцип відкритої розробки полягає в тому, що товща порід, що покриває пласт корисної копалини, у межах гірничого відводу, розділяється на горизонтальні шари, що виймають послідовно в напрямку зверху вниз з випередженням нижніх шарів верхніми. Товщина шару залежить від міцності порід і застосовуваної техніки та коливається від декількох метрів до декількох десятків метрів.

2.Шар товщі порід розрізу, що розроблюється самостійними засобами виїмки, навантаження і транспортування гірської породи називають уступом. На рис. 13.1 у кар'єрі три уступи.

Уступи, в яких добувають корисну копалину, називають видобувними уступами. Уступи, призначені для виїмки порожніх порід, називають розкривними уступами, а гірничі роботи в цих уступах – розкривними роботами.

Сукупність уступів з однієї сторони кар'єру називають бортом кар'єру (е-ж) рис. 13.1, д. У випадку, коли кар'єрне поле має прямокутну форму в плані, кар'єр має чотири борти. Нижня площадка нижнього уступу являє собою дно кар'єру.

Як указувалося раніше, розробка корисної копалини і порожньої породи в кар'єрах ведеться в уступах видобувних і розкривних. На рис. 13.2 показані два уступи з указівкою посування вибою заходок і загальний фронт робіт.

Розрізняють наступні елементи уступу.

Площадка уступу – горизонтальна поверхня, що обмежує уступ за висотою. Відповідно виділяють верхню і нижню площадки. Для уступу «а»: верхня – 1, нижня – 5, для уступу «б»: верхня – 5, нижня – 2.

Укіс уступу – похила площина – 3, що обмежує уступ з боку виробленого простору.

Кут укосу уступу α – кут між укосом уступу і нижньою його площадкою. Кут укосу не повинний бути більш кута внутрішнього тертя порід уступу.

Бровка уступу – лінія перетинання укосу і площадки уступу. Відповідно виділяють верхню – 8 і нижню – 4 бровки.

Заходка уступу – смуга порід чи корисної копалини, у якій проводять виїмку гірських порід 6 і корисної копалини 7. Ширина заходки залежить від засобів механізації робіт.

Верхній контур кар'єру – лінія перетинання борта кар'єру з денною поверхнею. Положення верхнього контуру кар'єру до моменту закінчення робіт називають кінцевим контуром кар'єру.

Рис. 13‑2 – Елементи уступу

Засоби механізації:

Для буріння вибухових свердловин в К. застосовують важкі бурові станки масою до 100–130 т та легкі бурові станки. Осн. тип ВР — ґранульовані аміачно-селітряні ґрануліти, грамоніти (суміш селітри з тротилом) і водонаповнені (в обводнених свердловинах). Осн. виймально-навантажувальне обладнання при видобуванні вугілля і руди — електричні екскаватори з канатним приводом і ковшем місткістю 15-30 м³ при довжині стріли до 26 м. Одночасно дуже поширені гідравлічні прямі мехлопати з ковшами місткістю 10-38 м³. Використовуються одноковшеві навантажувачі з ковшами місткістю 4-20 м³. На розкривних роботах впроваджуються все потужніші мехлопати і драґлайни (напр., застосовується розкривна мехлопата масою 12 тис.т з ковшем місткістю 135 м³ при потужності привода 22 тис. кВт і драґлайн масою 12 тис.т з ковшем місткістю 168 м³ при довжині стріли 92 м)

Потокова технологія на К. досягається застосуванням роторних екскаваторів (при діам. ротора 22 м і ковшах місткістю 6,6 м³ добова продуктивність машини до 240 тис. м³). На К. середньої і малої потужності високу ефективність показують компактні роторні екскаватори із зменшеними робочими параметрами. На К. з міцними породами найбільший обсяг перевезень здійснюється важкими автосамоскидами.

3. Відкрита розробка проходить наступні етапи (періоди):

вибір ділянки, тобто визначення контуру гірничого відводу і напрямок експлуатаційних робіт;

підготовка поверхні родовища, що полягає у видаленні природних (ліса, струмки, озера, болота і т. п.) і штучних (будинки, спорудження) перешкод для ведення гірничих робіт;

попереднє осушення родовища – дренаж;

розкриття родовища;

розкривні і видобувні роботи;

рекультивація.

Перші три етапи, а саме – вибір ділянки, підготовка поверхні родовища і попереднє його осушення не вимагають роз'яснень. Тому перейдемо до розгляду основних виробничих процесів, тобто до розкривних, відвальних і видобувних робіт.

Розкривні і видобувні роботи містять у собі наступні виробничі процеси:

підготовку гірських порід до виїмки;

виймальні-навантажувальні роботи;

переміщення гірської маси з вибоїв;

відвалоутворення, тобто складування розкривних порід.

4. Для транспортування порід розкриву і корисної копалини в кар'єр застосовують наступні транспортні засоби:

автотранспорт;

конвеєрний транспорт;

залізничний транспорт.

Вид застосовуваного транспорту залежить від довжини перевезень, продуктивності кар'єру, рельєфу поверхні і кліматичних умов.

Автомобільний транспорт застосовують на кар'єрах із продуктивністю до 20 млн. т/рік і відстанню перевезення до 4-5 км. Для перевезення вантажів використовують автосамоскиди КрАЗ, БелАЗ вантажопідйомністю до 180 т (рис. 13-13). Цьому транспорту властиві гнучкість, маневреність, здатність працювати в стиснутих умовах, переборювати з вантажем значні підйоми, забезпечувати високі експлуатаційні показники. Разом з тим він деякою мірою залежить від кліматичних умов і дорогий в експлуатації.

Залізничний транспорт має основне значення на відкритих розробках. Він забезпечує високі техніко-економічні показники при великих вантажообігах і відстанях перевезення. Застосовують при продуктивності кар'єру більш 25 млн. т/рік і довжинах перевезення більш 4-5 км. На робочих площадках уступів споруджують рейковий шлях із шириною колії 1520 мм, що у міру посування уступу переміщають на нове місце. Як локомотиви використовують тепловози і контактні електровози (рис. 13-14, а). Рухомий склад представлений вантажними вагонами – думпкарами (рис. 13-14, б), що розвантажуються шляхом перекидання кузова, «гондола» і «хопер», розвантаження шляхом відкривання днища вагона. Ємність вагонів від 60 до 180 т. На рис. 13-15 на загальному фоні кар'єру показане навантаження поїзда екскаватором. Залізничний транспорт – самий економічний вид транспорту.

Рис. 13‑14 – а – контактний електровоз; б – думпкар ємністю 160 т

Рис. 13‑15 – Завантаження поїзда екскаватором

Породи розкриву, одержувані при роботі кар'єру, розміщаються в спеціальних відвалах. Відвалом називається породний насип, що утвориться в результаті планомірного розміщення порожньої породи. А сукупність процесів по прийманню і розміщенню розкривних порід у відвали називають відвальними роботами. Розрізняють відвали внутрішні і зовнішні. Внутрішні відвали розташовуються у виробленому просторі даного кар'єру, зовнішні – за його межами.

Внутрішні відвали можливі при розробці родовищ з кутами падіння пластів до 10-12°, що виймаються відразу на всю товщину. Для переміщення породи у внутрішні відвали застосовують могутні екскаватори з ємністю ковша 35 м³ і довжиною рукояті 65 м і більш (рис. 13-16, б), екскаватори і транспортновідвальні мости (рис. 13-16, а).

Зовнішні відвали розташовуються на безвугільних площах поблизу кар'єрного поля. Порода в зовнішні відвали вивозиться залізничним чи автомобільним транспортом.

Як внутрішні, так і зовнішні відвали в остаточному підсумку повинні приводитися в стан, що дозволяє використовувати їхню поверхню в народногосподарських цілях. Тому на відвалах працюють спеціальні машини – скрепери, бульдозери й ін., що дозволяють задати відвалу потрібний профіль. Надалі відвал підлягає рекультивації.

Дата добавления: 2014-01-04