Комбинированный и специальный карьерный транспорт

Н_зmax=(2,5 – 2,7)Н_чmax, где Н_чmax – максимальная высота черпания. В связно-сыпучих взорванных и сыпучих породах средней кусковатости  Н_зmax= (1,05 – 1,15)Н_чmax. В связных и крупнокусковатых породах Н_з< Н_чmax.  Ширина панели (продольной заходки по целику) соответствует ширине взрываемого блока Ш_в.б. Число заходок по развалу зависит от его ширины, вида применяемого транспорта и модели экскаватора. На практике ширина развала изменяется от 1,3Н_у до 5Н_у.

      При железнодорожном  транспорте и сотрясательном взрывании плотных и сильнотрещиноватых полускальных пород выемку взорванной породы ведут одной заходкой. При взрывании среднетрещиноватых полускальных пород без подпорной стенки (что характерно для угольных карьеров) развал обычно отрабатывают за две заходки экскаватора.  При взрывании сильно- и среднетрещиноватых скальных пород с подпорной стенкой на рудных карьерах выемку взорванных пород ведут двумя-четырьмя заходками без предварительной разборки путей. При взрывании крупноблочных скальных пород без подпорной стенки ширина развала взорванных пород может достигать 50-60м. Для уменьшения числа переукладок путей обычно применяют нормальные заходки (до 1,7R_ч.у.), которые оптимальны по суммарным затратам на экскавацию и транспорт.

      При автомобильном транспорте  жесткая взаимосвязь между элементами забоя и положением транспортных коммуникаций на уступе отсутствует. Оптимальная ширина заходки меньше, чем при железнодорожном транспорте. Для экскаваторов с ковшом емкостью 4 – 5 м³ она составляет 5 – 9 м. На рудных карьерах по условиям селекции, увеличения объемов взорванной породы и сокращения длины экскаваторных блоков получили распространение сквозные и тупиковые широкие продольные заходки А_ш=40 – 60 м, а также сквозные поперечные нормальные заходки длиной до 100м.

      При конвейерном транспорте схемы выемки взорванных пород аналогичны применяемым при выемке мягких пород. Погрузка мелковзорванных пород (в основном угля) осуществляется через бункер-питатель с грохотом (чаще колосниковым). Характерны сквозные продольные нормальные заходки. При выемке взорванного угля применяются также тупиковые широкие заходки с наращиванием забойного конвейера.

      Возможные типы траншейных забоев во взорванных породах те же, что и в мягких. Аналогично определяются и основные размеры таких забоев и траншейных заходок по условиям экскавации. 

5. Раздельная  выемка мехлопатами

Раздельная  выемка в массиве или развале  взорванных пород может быть простой 

или сложной. Простая раздельная выемка применяется  в простых забоях однородных или  разнородных заходок. Сложная раздельная выемка производится в сложных забоях.

      Способы простой раздельной выемки разделяются  на следующие группы, связанные с  созданием: однородных панелей (в общем  случае) или непосредственно однородных заходок (при мягких породах); однородных заходок по развалу после взрывания  разнородных блоков; простых забоев в разнородных заходках.

      Однороднын  панели, взрываемые блоки и заходки  при горизонтальном и пологом (α≤ 5⁰) залегании пластов мощностью m_п> 2м получаются путем выделения подуступов по каждому пласту и породному прослою. Погрузка нижняя или верхняя, если позволяют параметры обычной мехлопаты. При маломощных горизонтальных и пологих пластах (m_п= 0,5 – 2м) часто выемку экскаватором в первой заходке ведут с промежуточным штабелированием горной массы (иногда двух- и трехкратным), которую отгружают при отработке второй-третьей заходки.

      Раздельная  выемка пластов пологого падения  при α>5⁰ чаще всего ведется двумя-тремя заходками по высоте уступа с опережающей отработкой верхних заходок и смещением их в плане.

      При наклонном и крутом падении маломощных пластообразных залежей применяется  несколько способов создания однородных заходок со стороны висячего бока залежей для уменьшения потерь и  разубоживания полезного ископаемого.

Раздельная  выемка путем создания однородных продольных сквозных заходок непосредственно  в массиве или после взрывания однородных блоков отдельно по полезному ископаемому и породе возможна при отработке уступа со стороны висячего бока пласта и в направлении заходок по простиранию пласта.

      При отработке уступа со стороны лежачего бока пласта однородные заходки по породе и полезному ископаемому  могут быть созданы путем проходки опережающей разрезной траншеи  по вмещающим породам со стороны  висячего бока пласта. Проходка такой  траншеи осуществляется прямой мехлопатой или драглайном; может быть использована и обратная лопата.

      Однородные  заходки по развалу создаются после взрывания разнородных и сложноразнородных блоков, если выделить однородные панели, блоки и заходки по целику затруднительно или невозможно; при этом желательно разделение полезного ископаемого и пород в процессе взрывания.

      При взрывании разнородных блоков и  выемке развала на всю высоту применяются  узкие, нормальные или переменной ширины однородные заходки. Минимальная ширина заходки при железнодорожном  транспорте из условия безопасной разгрузки  А_уmin= (0,6-0,8)R_ч.у.

      При взрывании сложноразнородных блоков и размещения полезного ископаемого  и породы в разных частях развала  по высоте производится разделение развала  на два-три подуступа, которые отрабатываются отдельными однородными заходками.

      Выемка  в простых забоях разнородных заходок возможна как из массива, так и из развала. При разработке наклонных и крутых маломощных пластов все способы этой группы сводятся к выемке простым забоем со стороны висячего бока пласта.

      При расположении фронта работ уступа вкрест простирания пласта или свиты  пластов и подвигании забоя со стороны висячего бока производится попеременная выемка полезного ископаемого  и пород в процессе отработки  нормальной продольной заходки.

      При диагональном расположении фронта работ  относительно простирания пласта и  продвигании забоя со стороны  его висячего бока выемку стремятся  свести к широкой продольной заходке. Если при тех же условиях вскрышной  забой подходит к пласту со стороны  его лежачего бока, для простой  раздельной выемки необходимо создать  дополнительный забой со стороны  висячего бока пласта, для чего осуществляются холостой перегон экскаватора, нарезка «кармана» с висячего бока пласта, выемка угля, последующая выемка породы у лежачего бока и, после второго перегона экскаватора, отработка оставшейся части заходки.

      Выборочная  выемка отдельных участков разнородных  заходок в массиве или развале  чаще всего производится продольным (фронтальным) забоем или комбинацией  торцового и продольного забоев. Такой способ простой раздельной выемки типичен при разработке сложноструктурных  рудных залежей.

      Сложная раздельная выемка производится в сложных забоях. Здесь сортировка (обособленная выемка и погрузка) осуществляется только по ширине забоя (сложная сортировка), в то время как при простой раздельной выемке сортировку или вообще не ведут (однородная заходка), или ведут только по длине заходки (разнородная заходка).

            Способы простой сортировки определяются порядком отработки забоя по ширине. При вмещающих мягких и плотных породах может производиться опережающая траншейная отработка маломощного пласта в контуре забоя на величину максимального радиуса черпания экскаватора. После этого на такую же длину отрабатываются участки забоя по вмещающим породам, а затем цикл повторяется.

      Простая сортировка возможна и в развале, если достигнуто максимальное нарушение  структуры массива при крутом залегании пластообразных маломощных залежей или направленное расположение полезных компонентов в развале (при взрывании на сотрясение, с  подпорной стенкой, различных методов  взрыворазделения и т.д.).

      Основные  способы сложной сортировки : раздельное черпание, управляемое обрушение и комбинированные. Сложная сортировка выполняется в развале и реже в массиве.

      Раздельное  черпание достигается регулированием толщины стружки и степени  наполнения ковша и начинается обычно с верхней части забоя. Этот способ применяют при отработке невысоких  забоев в сыпучих породах с  преимущественным разделением разнотипных  компонентов по высоте забоя.

      Управляемое обрушение производится подработкой  нижней части забоя в порядке, зависящем от  расположения полезного  ископаемого в развале. Чаще всего  в нижней части забоя в шахматном  порядке создают лоткообразные  выемки, в которые обрушают горную массу из верхней части забоя, отгружают ее и затем отрабатывают выступы между выемками. Этот способ в основном применяют в связных и связно-сыпучих породах при сравнительно однородной руде в верхней и нижней частях забоя.

      Комбинированные способы,  применяемые в забоях со сложной перемежаемостью руды и породы, представляют собой сочетания раздельного черпания с управляемым обрушением или одного из этих способов со способами простой раздельной выемки или простой сортировки (выделением подуступов на отдельных участках заходки, отработкой узкими заходками, траншейной выемкой отдельных участков развала), а также с сортировкой по фракциям, выделением разнотипных и разносортных полезных ископаемых и пустой породы с временным обособленным складированием в виде конусообразных штабелей в призабойном пространстве.

      Специальными  приемами при сложной сортировке являются: черпание стружками различной  толщины; черпание в верхней и  средней части забоя; черпание отдельными ковшами; попеременное черпание пород  различной трудности экскавации; обрушение подработкой, обрушение  через открытый ковш, в закрытый ковш, на заполненный ковш, пятой  ковша и др.

      В целом раздельная выемка сложноструктурных  залежей повышает качество полезного ископаемого и снижает его потери, но усложняет организацию подготовки и выемки, снижает производительность экскаватора, повышает себестоимость добычи. 
 

6. Выемка  вскрышными мехлопатами

В основном вскрышные  мехлопаты  применяют  для непосредственной перевалки 

мягких  или взорванных вскрышных пород  в выработанное пространство. Их устанавливают  на кровле горизонтального или пологого пласта полезного ископаемого и  обычно ими отрабатывают сквозные продольные заходки торцовым забоем. Положение  вскрышной мехлопаты на кровле пласта должно обеспечить размещение породы из вскрышной заходки в выработанном пространстве.

      При выемке взорванных пород и простой  их перевалке ширина развала не должна превышать допустимой ширины экскаваторной  заходки (В≤ 1,7R_ч.у.), что возможно только при взрывании полускальных пород.

      Уменьшение  ширины заходки ведет к увеличению емкости отвала и возможной высоты вскрышного уступа, но при этом уменьшается  техническая производительность экскаватора  вследствие большего числа его передвижек.

      В редких случаях (маломощные залежи и  большие радиусы разгрузки экскаватора) высота вскрышного уступа ограничивается высотой разгрузки мехлопаты; тогда  целесообразно увеличить угол наклона  ее стрелы.

      Вскрышные мехлопаты с ковшами емкостью до 15м³ могут использоваться для выемки с верхней и нижней погрузкой в транспортные средства как при проведении траншей, так и в эксплуатационный период отработки уступа. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы: 

1. Ржевский  В.В.

Открытые  горные работы:  Производственные процессы.

Учебник. Изд. 5-е – М. КНИЖНЫЙ ДОМ «ЛИБРОКОМ», 2010

(Классика  инженерной мысли: горное дело) 

2. Гл. ред. Козловский Е.В.

Горная  энциклопедия.

М., Изд-во «БСЭ», 1984 - 1990 г.