Главная | Обратная связь

Розкривні і видобувні роботи. Засоби механізації.

В даний час розрізняють два основних способи відкритої розробки: екскаваторний і гід-равлічний. Перший спосіб універсальний, другий поширений переважно при порідах, які легко піддаються розмиву і транспортуванню водою. Незалежно від застосовуваного способу на кар'єрах виконують розкривні і видобувні роботи.

Вскришни роботи полягають у видалення порід, від корисна копалина, в результаті чого від-кривається доступ до корисного викопному. Починають їх від розрізної траншеї.

Породи, які доводиться видаляти при розкривних роботах, називають вскришними породами. Обсяг розкривних порід залежить від глибини розробки пласта. Проте трудомісткість розробки вугільного родовища визначається не тільки абсолютним, але і відносним обсягом вскришних порід, який характеризується промисловим коефіцієнтом вскриши. Під промисловим коефі-цієнтом вскриши розуміється відношення півного обсягу породи (у кубічних метрах), що підлягає видалення з усього кар'єрного поля, до промислових запасів вугілля (у тоннах), вилученими в межах того ж поля.

При постійній потужності пласта промисловий коефіцієнт вскриши зростає із збільшенням потужності покриваючих порід. Отже, підвищення підви-щується трудомісткість робіт. Настане момент, коли виявиться доцільним подальшу розробку даного родовища виробляти не відкритим, а підземним способом. Глибина, при якій витрати на видобуток 1т угля відкритим і під-земним способом будуть однаковими, є кордоном відкритої розробки, або граничною глибиною кар'єра.

Граничною глибині кар'єра відповідає граничний коефіцієнт вскриття, значення якого виз-начається з виразу

К= С _п ~ С_о/З ,(12.1)

де С_п - планова собівартість 1 т корисної копалини, що видобувається підземним способом, грн.;

С₀-то ж, при відкритому способі без урахування витрат на видалення вскришних порід, грн.;

З-витрати на видалення 1 м³ вскришних порід, грн.

Слід зазначити умовність межі між відкритими і підземними роботами. З розвитком техні-ки і зміною технології видобутку вугілля змінюваються показники витрат, що входять у фор-мулу (12.1), що відбивається на значенні граничного коефіцієнта вскриши.

Видобувні роботи, тобто роботи з вилучення корисного копалин, проводять після того, як в результаті розкривних робіт буде оголено корисна копалина і буде проведена за нього розріз-на траншея.

Розкривні і видобувні роботи включають такі процесії: підготовку гірських порід до виїмки, виїмково-вантажні роботи, переміщення гірничой маси з вибоїв на поверхню, відвальні роботи для розкривних порід і складські роботи для вугілля.

Підготовка гірських порід до виїмки, тобто відділення частини корисного копалин або вс-кришних порід від масиву, виробляється за допомогою буро-підривних робіт або безпосередньо екскаваторами.

Буровибухові роботи застосовують на породах середньої міцності або міцних. За допомогою верстатів ударного або обертального буріння або іншими засобами пробурівают один або два ряди свердловин. Діаметр свердловин на розкривних роботах 150-200 мм, у вугільних вибоях 100-120 мм. В окремих випадках, наприклад при розпушуванні мерзлих порід в покрівлі або в укосі вскришних уступів, застосовують мелкошпуровой метод. Як вибухови речовини використовують амоніт. При заряджанні свердловин застосовують колонкові заряди. Висаджують заряди головним образом за допомогою детонуючого шнура.

Навантаження відбитої гірської маси проводиться екскаваторами.

Виїмка пухких і м'яких порід проводиться безпосередньо екскаваторами. У цьому випадку виїмка і навантаження зливаються в один процес-виїмково-вантажні роботи.

Екскаватори, застосовувані в кар'єрах, поділяються на одноковшові і багаточерпакові.

Найважливіші типи одноківшових екскаваторів-механічного лопата і драглайн. У механіч-ної лопати ковш жорстко скріплюється з рукояттю. У драглайн ківш підвішується до стріли на сталевому канаті. Для видобутку вугілля застосовують екскаватори з місткістю ковша від 2 до 8 м³, а розкривні роботи проводять головним чином екскаваторами з ємністю ковша від 4 до 35 м³ (ЕКГ-8, ЕВГ-35/65, ЕШ-15/90 та ін.)

Найважливіші типи багаточерпакових екскаваторів - ланцюгові і роторні. При роботі багаточерпакових екскаваторів забезпечевається потоковість всього комплексу виробничих про-цесів (виїмки, транспортування, розвантаження й відвалоутворення). Однак застосування їх можливо тільки за пухких або сипучих породах, що не вимагають розпушування вибуховим способом (піски, суглинки, глини, буре вугілля).

Багаточерпакові екскаватори в порівнянні з одноківшовими мають більш високу продук-тивність п витрачають менше енергії на екскавацію 1 м³ породи. Конструкція багаточерпакових екскаваторів дозволяє використовувати їх спільно з високопродуктивними транспортними засобами: стрічковими відвалоутворювачів і транспортно-відвальні мостами.

Застосування роторних екскаваторів дозволяє виробляти роздільну виїмку вугілля та породи при розробці пластів складного будови, що знижує втрати вугілля і разубожіваніє його, тобто збільшення зольності в результаті змішу-вання з порожньою породою. Великим недо-ліком багаточерпакових екскава-торів є можливість їх застосування лише в теплу пору року. У цих умовах вскришних роботи повинні проводитися таким чином, щоб до кінця сезону були розкрити запаси вугілля, достатні до виїмки в течення всього зимового періоду.

Транспортування породи і вугілля є одним з важливіших технологічних процесів при від-критій розробці вугільних родовищ зважаючи на величезну кількість переміщуваної гірської маси.

На вугільних розрізах отримали распространення залізничний, автомобільний, конвеєрний і гідравличний транспорт, а також бестранспортной переміщення на пологи у відвали.

Основне значення на відкритих роботах має залізничний транспорт, що забезпечує досить високі техніко-економічного показники при великих вантажообігах і відстанях перевезення. Рухомий склад залізниць складається з Локомтивів і вагонів. Як локомотиви використовуються тепловози та електровози різних марок зчіпним вагою до 150 тс. Вагони застосовують трьох типів: самоскиди (думпкари), з донною розвантаження (хопери) і з глухим кузовом (гондоли).

Думпкар забезпечений автоматично перекидним на бік кузовом. Перекидання кузова і повернення його в горизонтальне становище здійснюються стисненим повітрям безпосередньо з локомотива. Вантажопідйомність думпкарів 40-50 т. В останні роки створені шестіосние думпкари вантажопідйомністю до 180 т. Думпкари застосовують для перевезення як вугілля, так і вскришних порід.

Хоппери і вагони з глухим кузовом використовуються головним чином для перевезення ву-гілля.

Залізничні колії у вибоях і на відвалах систематично переміщають у міру посування фронту робіт. Поперечний пересовувається цих колій проводиться механічними засобами: колійни-ми кранами, рейкопересувачами перериваної і безперервного дії. Шляхові крани перемі-щують шлях по частинах, окремими ланками; рейкопересувачами переміщують його без роз-бірки.

При автомобільному транспорті перевезення здійснюється автосамоскидами вантажо-підйомністю 5-40 т і більше.

Конвеєрний транспорт застосовують головним чином для переміщення вугілля від вибою до вантажних бункерів, розташованих на поверхні, а також неміцних порід від вибою у від-вал. Достоінства конвеєрного транспорту: безперервність транспортування, велика продук-тивність, можливість переміщення матеріалу під великим кутом нахилу, а також порівняльна простота автоматичного управління та контролю.

Видобуте вугілля транспортується на збагачувальну фабрику чи споживачам, пуста порода відвозити в відвали. Відвалом називають породну насип, яка утворюється в результаті плано-мірного розміщення порожньої породи. Сукупність процесів з приймання та розміщення роз-кривних порід у відвали називається відвальними роботами. Відвали бувають внутрішні і зовнішні. Внутрішні відвали розташовуються у виробленому просторі даного кар'єру, зов-нішні - за його межами.

Оброзовання внутрішніх відвалів можливо при розробці родовищ з кутами падіння пластів не більше 12° і виїмку пластів відразу на всю потужність. Під зовнішні відвали порода по-дається при розробці похилих і крутих пластів з поступовим розвитком гірських робіт в глибину, а також в початковий період розробки горизонтальних пластів до оброзовання виробленого простору необхідної ємкості.

Для переміщення породи у внутрішні відвали застосовують потужні драглайни з ємкістью ковша 25 м³ і довжиною стріли до 100 м (ЕШ-25/100, ЕШ-80/100), механічні лопати з єм-кістью ковша 35 м³ і довжиною рукояті до 65 м (ЕВГ- 35/65, ЕВГ-100/70), а також спеціальні транспортно-відвальні мости з встановими на них високопродуктивними стрічковими конве-єрами. Транспортно-відвальні мости працюють у поєднанні з багаточерпакових екскаваторами і тому можуть застосовуватися тільки при розробці м'яких сипучих порід і при сприятливих кліматичних умовах.

При залізничному та автомобільному транспорті породу вивозять у зовнішні відвали. Останні зазвичай розташовують на безкутових площах поблизу кар'єрного поля. Роботу на відвалі починають з утворення початкової насипу за допомогою одноковшового екскаватора (частіше драглайн). На утвореной насип настилають рейкові шляхи, по яких потім подаються вагони з породою. При розвантаженні вагонів частина породи скочується під укос, а інша частина залишається біля колії, утворєння своєрідний гребінь. Цю породу скидають під укос відвальними плугами, або застосовують механічні лопати, якиє проводять повторну перевалку породи.

 

 

Мал. 12.3. Принципові схеми систем розробки за класифікацією Є. Ф. Шешко.