Капитальная траншея (въездная) — что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?

Вскрытие карьерных полей

Способы вскрытия карьерного поля

Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?

  • Вскрытием карьерного поля называется проведение горных выработок для грузо-транспортной связи рабочих площадок на горизонтах в карьере с пунктами приема грузов на поверхности (бункеры, склады, отвалы). Различают способы вскрытия:
  • открытый способ вскрытия с помощью открытых горных выработок: траншей, полутраншей, съездов;
  • подземный способ вскрытия с помощью подземных горных выработок: стволов, уклонов, штолен;
  • — специальный с помощью оборудования;
  • открыто-подземный (комбинированный) способ вскрытия с использованием открытых и подземных горных выработок.
  • Вскрывающие горные выработки оборудуются транспортными путями, коммуникациями.
  • Совокупность всех вскрывающих выработок на определенный момент времени называется схемой вскрытия карьера.
  • Вскрывающие выработки по месту своего расположения бывают внешними (вне контура карьера), внутренними (в контуре карьера) и комбинированными.
  • Вскрытие горизонтальных и пологих месторождений обычно производится в период строительства карьера и схема вскрытия остается в дальнейшем постоянной.

Вскрытие наклонных и крутых месторождений обычно производится внутренними траншеями или полутраншеями, съездами на рабочих и нерабочих бортах карьера и продолжается по мере углубления горных работ до конца разработки.

В этом случае схемы вскрытия со временем претерпевают изменения и формируется система вскрытия карьера.

Параметры траншей, полутраншей, съездов (длина, ширина по низу и по верху, уклон углы откоса бортов, объем) зависят от назначения, вида транспорта, свойств пород, глубины вскрываемого горизонта.

Системы капитальных траншей

Схема вскрытия карьера при открытом способе вскрытия состоит из системы отдельных капитальных траншей на каждый горизонт карьера или групповых (общих) траншей вскрывающих несколько горизонтов.

Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?

Рис. 1. Вскрытие общей внешней траншеей

Способ вскрытия определяется рядом признаков, в первую очередь, видом вскрывающих выработок.

В большинстве случаев рабочие горизонты карьера вскрывают открытыми выработками — капитальными траншеями и полутраншеями. Реже подземными выработками (тоннелями, стволами и т.д.), а также комбинированным способом.

  1. Капитальные траншеи и полутраншеи различаются по:
  2. — расположению относительно конечного контура карьера на поверхности;
  3. — величине уклона вскрывающих выработок;
  4. — числу уступов, обслуживаемых траншеями, имеющими общую трассу;
  • — основному назначению траншей;
  • — сроку службы вскрывающих выработок или стационарности.
  • Траншеи, предназначенные для автомобильного и железнодорожного транспорта (колесного) являются наклонными, а оборудуемые подъемниками (конвейерными, скиповыми) — крутыми.
  • В зависимости от числа уступов, обслуживаемых траншеей с общей трассой (один, группа, все уступы), различают соответственно отдельные, групповые и общие траншеи.

По расположению относительно контура карьера траншеи могут быть внешними (располагаться вне контура) и внутренними (в контуре). Внешние траншеи могут быть стационарными и полустационарными.

Внутренние траншеи могут быть стационарными (располагаться на нерабочем борту карьера), полустационарными и временными (при перераспределении во времени объемов вскрышных работ для уменьшения объемов горно-строительных работ).

Рабочий горизонт, вскрытый одной (одинарной) траншеей обеспечивает маятниковое (возвратное) движение транспорта.

Если рабочий горизонт вскрывается двумя траншеями (порожняковой и грузовой), то обеспечивается сквозное движение транспортных средств и, тем самым, повышение степени использования горного оборудования.

Такие траншеи называют парными,они могут иметь внешнее или внутреннее заложение и

состоять из пары отдельных, групповых или общих траншей.

По расположению вскрывающих выработок относительно карьерного поля различают вскрытие фланговыми и центральными траншеями (или подземными выработками). Различают также вскрытие со стороны лежачего или висячего бока залежи, с торца карьера.

По отношению к фронту работ уступов вскрывающие выработки могут иметь фланговое или центральное заложение.

Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?

Рис. 2. Заложение траншей

Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?

Рис. 3. Вскрытие карьерных полей капитальными выработками:

I – наклонными транспортными бермами (съездами); II – наклонными траншеями; а – отдельными; б – групповыми; в – общими; в — парными

Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?

Рис.4. Схема вскрытия нагорного месторождения полутраншеями

Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?

  1. Рис.5 Схема вскрытия нагорного (а) и глубинного (б) месторождений
  2. подземными горными выработками:
  3. 1 — рудоспуск; 2— штольня; 3— квершлаги; 4— стволы;
  4. 5—контур карьера

Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?

  • Рис.6 Доставка полезного ископаемого из рабочей зоны карьера
  • специальными грузоподъемными средствами
  • Траншеи могут производиться бестранспортным способом или транспортным с применением автомобильного или железнодорожного транспорта, скреперами, с применением способа гидромеханизации, буровзрывных работ.
  • Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?

Рис. 7. Схемы работы мехлопаты в траншейном забое с погрузкой породы в средства транспорта: а – на горизонте установки экскаватора; б – выше горизонта установки экскаватора; в – с разгрузкой на борт выработки

Что называется капитальной и разрезной траншеей в карьере, какое у них предназначение?

Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?

  • Они облегчают проведение земляных работ, повышают продуктивность производства, позволяют добыть больше полезных ископаемых, которые находятся наиболее близко к земной поверхности.
  • Раскопка траншей проводится в соответствии с нормативными актами, производственными планами и схемами с учетом установленного регламента.
  • Что такое траншея в карьере, что называется трассой капитальной (въездной) траншеи, расскажем далее.

Что такое траншея в карьере?

Понятие карьер знакомо многим. Это совокупность выработок полезных ископаемых, которые осуществляются открытым способом, на поверхности земли, а не в самих шахтах. Само слово «карьер» произошло от французского «carrière», переводится как разрез.

В карьерах осуществляется добыча полезных ископаемых, природных пород. На них открытым способом добывается песок, уголь, камень.

Многие горнодобывающие предприятия применяют для рабочего процесса специальную технику, машины, оборудование. А для того, что его можно было подогнать прямо к месту добычи, применяются траншеи.

Траншея в карьере – это открытая горная выработка на месторождении. Она предназначена для создания первоначального фронта работ, для размещения горного и добывающего оборудования, для передвижения пустого и груженого транспорта. В зависимости от вида выемка может быть в форме трапеции или в виде трасс.

Виды

В карьерах могут применяться разные виды траншей. Все зависит от фронта работ, от количества используемой горнодобывающей техники, от объема добычи полезных ископаемых. Использование котлованов облегчает производственный процесс, помогает достать породы из глубоких слоев и труднодоступных мест на поверхности земли.

Въездная или капитальная

На карьерах часто делаются капитальные траншеи, они применяются для вскрытия поля или отдельной области. Благодаря им создается грузотранспортная связь рабочих горизонтов с поверхностью.

Капитальные траншеи делаются на местности с равнинным рельефом. А в районах с пересеченной поверхностью с откосами используются капитальные полутраншеи. Выемка дополняется стационарным оборудованием и транспортными коммуникациями, которые применяются для производственного процесса в карьере.

В зависимости от расположения относительно контура, капитальные траншеи разделяются на виды:

  1. Внешние. Они размещаются за пределами контура карьера. Выемка применяется для движения транспорта, перевозки грузов. Рвы внешнего вида в сечении имеют трапециевидную форму, которая сохраняется до окончания сроков х эксплуатации;
  2. Внутренние. Выемки находятся внутри карьера, применяются для обеспечения движения транспортных средств для отгрузки и погрузки различных материалов. В момент сооружения выработки на вскрываемом горизонте ров в сечении имеет форму трапеции, а на последнем этапе выемка принимает вид полутраншеи;
  3. Смешанные. Траншеи данного вида используются не так часто. Обычно они сооружаются, когда внешними вскрываются верхние углы, а внутренними – нижние.

Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?Внешняя (а), внутренняя (б) и комбинированная капитальная траншея (в)

На больших карьерах может быть группа капитальных траншей, которые вскрывают несколько горизонтов поля. На них могут сооружаться внешние, внутренние и смешанные выемки для передвижения пустых и груженных транспортных средств, поездов.

Капитальные траншеи и полутраншеи могут различаться по:

  • размещению относительно конечного контура карьера на горизонтальной поверхности карьерного поля;
  • величине уклона вскрывающих выработок;
  • количеству уступов, обслуживаемых траншеями, которые имеют общую массу;
  • главному назначению;
  • периоду службы вскрывающих выработок или стационарности.

Выемки, которые используются для перемещения автомобильных и железнодорожных колесных) транспортных средств называются наклонными, а рвы, которые дополняются подъемниками, являются крутыми.

Что такое трасса капитальной траншеи – это трассы на месторождении, которые могут находиться внутри или снаружи. Они могут быть петлевыми, тупиковыми, спиральными.

Разрезная

Разрезная траншея – это открытая горная выработка в карьерном поле. Она применяется организации рабочего процесса, для установки горного и транспортного оборудования. Выемка часто используется при раскопках полезных ископаемых, она облегчает установку техники, открывает доступ к поверхности земли.

Читайте также:  Как крепить Пеноплекс к деревянной стене: технология утепления дома из дерева внутри и снаружи, технология крепления пенополистирола

На горизонтальной местности разрезная траншея в сечении имеет форму трапеции. На косогорьях выемка в сечении неполная, поэтому ее называют полутраншеей.

Ширина разрезной выемки по дну определяется с учетом размещения оборудования для горнодобывающих работ на вскрываемой ею области горизонта. Глубина совпадает с высотой вскрываемой горизонтальной поверхности, а точнее с высотой уступа, которая зависит от габаритов выемочно-погрузочного оборудования и технологии разработки карьерного поля.

Для измерения разрезных траншей используются углы наклона, они устанавливаются в зависимости от свойств кратковременной устойчивости горных пород, которые имеются на карьерном поле. В мягких породах уровень углов наклона составляет 60-70 градусов, а в крепких – 70-80 градусов.

Во время разработки месторождений с горизонтальным залеганием полезных пород разрезные выемки сооружают при строительстве карьеров.

Если разрабатываются месторождения с более сложным рельефом, с наклонным крутопадающим залеганием выемки разрезного вида делают на каждом вскрываемом горизонте, они сооружаются на протяжении всего периода обработки карьерного поля.

От скорости сооружения разрезной траншеи зависят сроки начала строительства карьерного поля. Если месторождение имеет мягкие породы, то для выполнения канвы применяются следующие виды техники:

  • драглайны;
  • многоштоковые роторные и цепные экскаваторы;
  • скреперы;
  • средства гидромеханизации.

Для сооружения траншеи в крепких породах используются в основном мехлопаты и драглайны. Предварительно производится рыхление массива буроразрывным способом.

Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?Проведение траншеи в мягких породах: a — драглайном; б — роторным экскаватором c консольным отвалообразователем, в — многоковшовым экскаватором; г — скрепером.
Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?Проведение разрезной траншеи в скальных породах одноковшовым экскаватором c использованием железнодорожного транспорта: a — c подачей думпкаров в один тупик; б — c подачей думпкаров на два тупика; в — c погрузкой думпкаров в одном тупике двумя экскаваторами; г — c верхней погрузкой экскаватором c удлинённым оборудованием
Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?Проведение разрезной траншеи одноковшовым экскаватором c использованием автомобильного транспорта: a — c кольцевым разворотом автосамосвалов; б — c тупиковым; в — c разворотом автосамосвалов, поданных под погрузку, в нише

Выделяют три способа проведения технологических схем разрезной траншеи:

  1. По способу размещения горной массы. Они бывают с использованием транспортных средств и бестранспортные.
  2. По способу проведения траншей. Выемки бывают с полным сечением и послойными.
  3. Бестранспортные методы проведения разрезных котлованов используются во время строительства карьера. Во время них порода вынимается из выемки, а затем размещается на ее борту при помощи драглайна, многоштокового роторного или цепного экскаватора или скрепера.

На карьерном поле при проведении добычи полезных ископаемых, раскопок могут сооружаться полутраншеи капитального или разрезного вида. Они делаются в местах с пересеченным рельефом, на откосах.

Полутраншеи отличаются по форме сечения. У них наблюдается перепад высоты, изменен угол наклона. Назначение выемок этого вида такое же, как у рвов на ровной горизонтальной поверхности.

Капитальные могут быть внутренними и внешними, применяются для передвижения транспорта в карьерном поле. Разрезные полутраншеи применяются для размещения рабочего оборудования, транспортных средств на карьере. Они улучшают процесс добычи полезных ископаемых, открывает подъезд транспорта к зонам расположения природных пород.

Зачем нужны?

Карьеры используются для добычи полезных ископаемых, которые залегают на поверхности земли. На них добывается каменный уголь, металлы, минералы, строительное сырье, песок, камни и другие природные породы.

Чтобы процесс горнодобывающих работ был комплексным и продуктивным поле оснащается техникой. Для этого как раз требуется сооружение траншей.

Выемки на карьерах обеспечивают следующие условия:

  • Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?создают удобный подъезд транспортных средств;
  • применяются для размещения горнодобывающего оборудования;
  • капитальные котлованы обеспечивают передвижение загруженного и пустого транспорта;
  • упрощение подачи строительного и горнодобывающего оборудования;
  • открывают доступ к глубоким природным породам.

Заключение

Траншеи используются для карьеров, на которых производятся горнодобывающие работы. Выемки являются обязательным условием организации производственного процесса, поэтому они сооружаются перед началом добычи.

На месторождении применяются два вида рвов – капитальные и разрезные, они помогают разместить необходимую технику на поле, а также предоставляют доступ для передвижения транспорта для перевозки природных материалов.

Элементы карьера

Геометрические параметры карьера характеризуются размерами в плане, глубиной и объемом.

В процессе работ по выемке вскрышных пород и добыче полезных ископаемых образуется выработанное пространство.

На поверхности земли выработанное пространство ограничивается границами карьерного поля. По глубине выработанное пространство ограничивается дном карьера.

На момент отработки карьера его называют подошвой карьера или нижним контуром.

Боковые поверхности выработанного пространства, называются бортами карьера.

Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?

  • Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?
  • L, В, м – длина и ширина карьера по верху
  • l, и, мдлина и ширина карьера по низу
  • Нк, мконечная глубина карьера
  • Vк, м3объем карьера
  • карьер округлой формы
  • карьер вытянутой формы
  • Размеры дна карьера обычно определяются размерами рудного тела.
  • Наклонные поверхности, ограничивающие карьер со стороны выработанного пространства, называется бортами.
  • Борта карьера представляют собой совокупность уступов.

Уступы в карьере разделяются на рабочие и нерабочие. Уступы, на которых ведутся горные работы, называются рабочими, не ведется – нерабочими.

  1. Борта карьера, сложенные рабочими уступами, называются рабочими бортами, нерабочими уступами – нерабочими бортами.
  2. 1-5, 2-5 – нерабочие борта.
  3. Вп– призма возможного обрушения (ширина)

Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?

  • dy = 45-60о
  • Процесс придания углу откоса устойчивого значения называется заоткоской.
  • Нерабочий борт карьера имеет следующие площадки:
  • 1) бермы безопасности (9)– предназначены для сбора остающихся кусков породы.
  • Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?
  • Вп,м – ширина бермы безопасности
  • 2) площадки очистки (10) – устраиваются через 2-3 нерабочих уступа и предназначены для механизированной очистки уступов от обрушенных кусков породы.
  1. .
  2. 3) транспортные бермы (8) – предназначены для транспортирования горной массы (вскрышные породы и полезное ископаемое).
  3. В = 10 – 30 м и зависит от габаритов транспортных средств.
  4. 4) на рабочем борту карьера располагаются рабочие площадки, на которых ведутся горные работы (7).

Площадка, на которой размещается выемочное, транспортное и другое горное оборудование необходимое для обеспечения технологического процесса, называется рабочей площадкой.

Ширина рабочей площадки определяется расчетным путем, исходными данными для которого являются физико-механические свойства пород, габариты оборудования их размещение.

Обычно ширина рабочей площадки уступа составляет 35 – 80 м при транспортировании горной массы автотранспортом и 80 – 100 м при работе железнодорожного транспорта.

5) углы рабочего и не рабочего бортов: разделяются на рабочие и не рабочие.

Угол между линией, соединяющей верхнюю бровку уступа с бровкой нижнего уступа и горизонтальной плоскостью, называется углом откоса рабочего (не рабочего) борта карьера.

Углы зависят от ФМС породы.

Открытая горная выработка, имеющая в поперечном сечении трапециевидную форму, называется траншеей, треугольную форму – полутраншеей.

При вскрытии месторождения проходят капитальные траншеи, обеспечивающие доступ транспорта с поверхности к рудному телу (угольному пласту и пр.). Для создания фронта работ и размещения горного оборудования проходят разрезные траншеи.

Участок месторождения, планируемый к отработке одним карьером, называют карьерным полем (полем разреза, прииска). В соответствии с нормативными материалами на участок первоочередной отработки карьерного поля оформляют горный отвод (рис.3).

Горный отвод отмечается на плане поверхности и на разрезах. По верхнему контуру, на характерных точках границы карьерного поля, горный отвод закрепляется специальными знаками. В пределах горного отвода и осуществляются вскрышные работы и добыча полезных ископаемых.

По мере углубления карьера площадь горного отвода уменьшается (рис.3).

Участки земной поверхности, занимаемые горным предприятием, для хозяйственной деятельности называются земельными отводами. Горный отвод и карьерное поле входят в состав земельного отвода. Земельный отвод отмечается специальными знаками. На земельные отводы оформляется межевые дела, в которых отмечается их площадь, координаты межевых знаков и. т.п..

Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?

В процессе работ по выемке вскрышных пород и добыче полезных ископаемых образуется выработанное пространство.

На поверхности земли выработанное пространство ограничивается границами карьерного поля. По глубине выработанное пространство ограничивается дном карьера.

На момент отработки карьера его называют подошвой карьера или нижним контуром.

Боковые поверхности выработанного пространства, называются бортами карьера.

Насыпь горных пород, перемещенных из карьера в процессе вскрытия рудного тела (угольного пласта) называется породным отвалом или отвалом вскрышных пород.

В пределах горного отвода выемку горной массы осуществляют горизонтальными слоями, реже наклонными, вследствие чего профиль карьера имеет ступенчатую форму. Называют эти горизонтальные слои горизонтами карьера.

Отдельные участки горизонтов карьера, которые разрабатываются самостоятельными средствами рыхления, выемки и перемещения называются уступами. Его высота устанавливается с учетом физико-механических свойств горного массива и определяется проектом. На рис.

3 представлены элементы уступа. Горизонты карьера имеют отметки абсолютные, относительно уровня Балтийского моря, или условные, относительно постоянной абсолютной отметки поверхности карьера. Обычно горизонт обозначают по отметке нижней площадки уступа. Например, горизонт + 245 м.

Отработка верхнего горизонта всегда опережает отработку нижнего (рис. 3)

Иногда уступ разбивают на подуступы, которые отрабатываются самостоятельно, но обслуживаются общим для уступа транспортом.

Основные элементы уступа – площадки, откос, бровки (рис 3). Площадкой уступа называется горизонтальная поверхность, ограничивающая уступ по высоте. Различают верхнюю и нижнюю площадки уступа. Отметка нижней площадки уступа совпадает с отметкой горизонта.

Откосом уступа называется наклонная поверхность, ограничивающая уступ со стороны выработанного пространства между верхней и нижней площадками уступа. Угол, образуемый откосом уступа с горизонтальной плоскостью, называется углом откоса. Угол откоса уступа зависит от категории пород, крепости и определяется проектом.

Верхняя и нижняя бровки уступа соответственно – линии пересечения верхней и нижней площадок с откосом уступа.

Часть уступа по ширине, разрабатываемая выемочными средствами в сочетании с транспортом, называется заходкой уступа, торец заходки называется забоем. Заходку по длине разбивают на блоки, имеющие самостоятельный забой с горным оборудованием, что позволяет отрабатывать уступ несколькими забоями.

Заходка уступа характеризуется шириной В, высотой h и длиной L. Высота обычно соответствует высоте уступа, длина – длине фронта работ уступа.

Ширина принимается в соответствие применяемому оборудованию. Обычно фронтом работ уступа называется часть уступа, подготовленная для горных работ. Подготовка фронта работ заключается в основном в подводе транспортных путей и линий электропередачи.

Обычно одновременно в работе находятся несколько уступов.

Различают площадки уступа рабочие, не рабочие и предохранительные.

Площадка, на которой размещается выемочное, транспортное и другое горное оборудование необходимое для обеспечения технологического процесса, называется рабочей площадкой.

Ширина рабочей площадки определяется расчетным путем, исходными данными для которого являются физико-механические свойства пород, габариты оборудования их размещение.

Обычно ширина рабочей площадки уступа составляет 35 – 80 м.

Боковые поверхности, ограничивающие карьер и его выработанное пространство, называют бортом карьера. Если на нем ведутся горные работы, то он называется рабочим бортом. Рабочий борт карьера формируется благодаря проходке траншей на нижележащем горизонте. Не рабочий борт карьера формируется в период его подхода к границе карьерного поля. Борт карьера состоит из откосов и площадок уступов.

Рабочие площадки уступов соединяются между собой бермами (рис. 3). Площадка между уступами, оставляемая на не рабочем борту карьера служит для задержания осыпающихся кусков породы, устойчивости борта и называется предохранительной бермой. Если эта площадка служит для размещения транспортных коммуникаций, то ее называют транспортной бермой.

Совокупность уступов, находящихся в одновременной отработке, называется рабочей зоной карьера.

Линия пересечения бортов карьера с земной поверхностью называется верхним контуром карьера. Линия пересечения бортов карьера с дном карьера называется нижним контуром карьера. Условная поверхность, проходящая через нижний и верхний его контуры, называется откосом борта карьера.

Угол, образованный линией откоса борта карьера и ее проекцией на горизонтальную плоскость называют углом откоса борта карьера.

Открытая горная выработка, имеющая в поперечном сечении трапециевидную форму, называется траншеей, треугольную форму – полутраншеей.

При вскрытии месторождения проходят капитальные траншеи, обеспечивающие доступ транспорта с поверхности к рудному телу (угольному пласту и пр.). Для создания фронта работ и размещения горного оборудования проходят разрезные траншеи.

2.2. Общие сведения о технологии разработки месторождений открытым способом.

Разработка месторождений полезных ископаемых открытым способом заключается в создании доступа к полезному ископаемому, удалению пустых пород, покрывающих или вмещающих полезное ископаемое, и самой добыче полезного ископаемого.

Термин «технология» в общем случае обозначает совокупность знаний, основных характеристик и правил о способах, средствах и организации выполнения каких – либо производственно-технических работ.

Технология открытого способа добычи полезного ископаемого рассматривается по двум направлениям. Это собственно технология открытых горных работ и технология производственных процессов.

Технология открытого способа затрагивает общие вопросы организации строительства и развития горных работ в карьере, параметры элементов карьера в их динамике, организацию и планирования горных работ, способы и средства управления качеством продукции.

Технология производственных процессов заключается организации основных видов работ по подготовке горных пород к выемке, выемочно-погрузочные работы, транспортирование, перегрузку, складирование и разгрузку горной массы на основе комплексной механизации.

Капитальная траншея

Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?КАПИТАЛЬНАЯ ТРАНШЕЯ (а. finished trench, permanent trench; н. Наupteinschnitt; ф. tranchee principale; и. zanja maestra, trinchera maestra) — служит для вскрытия карьерного поля или отдельной его зоны и создания грузотранспортной связи рабочих горизонтов с поверхностью в течение длительного времени. Капитальную траншею сооружают в равнинной местности (рис. 1, а); в районах с пересечённым рельефом на откосах для этих же целей используют капитальные полутраншеи (рис. 1, б). Капитальная траншея оборудуется стационарными транспортными коммуникациями.

По расположению относительно контура карьера капитальные траншеи бывают внешними (рис. 2, а) и внутренними (рис. 2, б). Внешние располагаются за пределами проектного контура карьера, внутренние — в пределах контура на бортах.

Нередко капитальные траншеи имеют смешанное расположение; это бывает в тех случаях, когда внешними траншеями вскрывают верхние уступы, а внутренними — нижние (рис. 2, в).

Внешние траншеи сохраняют трапециевидную форму в сечении до конца срока их эксплуатации, внутренние — только в момент сооружения выработки на вскрываемом горизонте, на последнем этапе капитальная траншея принимает форму полутраншеи.

Капитальные траншеи характеризуются параметрами: уклоном i; (рис. 1, а), который определяется типом используемого транспорта, глубиной h (глубина вскрываемого горизонта), шириной для отдельных траншей, для транспортных берм, для групповых и общих траншей b, углами откосов бортов траншей а.

Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?Технологические схемы проведения капитальных траншей разделяются на 3 группы: бестранспортные, транспортные и комбинированные (верхний слой траншеи проходится без применения транспорта, нижний — с транспортом).

Бестранспортные технологические схемы используются при проведении капитальных траншей драглайном в мягких породах, а также при наличии свободных площадей на бортах для размещения отвалов и достаточной устойчивости пород.

Эти схемы различают по расположению отвала и драглайна: с отвалом на двух бортах траншеи и перемещением драглайна по оси траншеи или зигзагообразно (рис. 3, а, б); с расположением отвала и драглайна на одном борту (рис.

3, в) и перемещением драглайна по оси, смещённой к одному из бортов траншеи.

Технологические схемы проведения капитальных траншей с использованием транспорта применяются в крепких и мягких горных породах. Они различаются видами применяемого транспортного и выемочно-погрузочного оборудования, характером его работы.

Выделяют схемы: с железнодорожным транспортом — работа мехлопаты сочетается с тупиковой подачей вагонов в траншее (рис. 3, г); мехлопата оснащена удлинённым оборудованием, а вагоны расположены на борту траншеи (верхняя погрузка; рис.

3, д); с автотранспортом — выемка мехлопатой и тупиковая подача автосамосвалов под погрузку при развороте в специальных нишах, или на площадке у экскаватора (рис.

3, е); поточная подача автосамосвалов при кольцевом развороте на площадке у экскаватора; с конвейерным транспортом и роторным экскаватором (рис. 3, ж); с гидротранспортом. Сооружение капитальных траншей в мягких породах возможно скреперами.

В комбинированных технологических схемах используются любые сочетания вариантов из первых двух групп.

При проведении капитальных траншей в крепких породах требуется применение буровзрывных работ.

В схемах с железнодорожным транспортом и верхней погрузкой экскаватором с удлинённым оборудованием и с автомобильным транспортом при тупиковой подаче автосамосвалов подготовку горных пород к выемке осуществляют полосой, равной и меньше ширины самой траншеи, в других схемах подготовка ведётся на большую ширину. Глубокие капитальные траншеи проводят слоями, высота которых в мягких горных породах не более высоты черпания экскаватора, в крепких при буровзрывной подготовке — полуторной высоты черпания экскаватора.

Капитальная траншея (въездная) - что это такое, что называется разрезной, полутраншеей, что собой представляет трасса в карьере, зачем они нужны?Уменьшение объёма горно-строительных работ при сооружении капитальных траншей, особенно глубоких, достигается увеличением углов откосов бортов выработки, применением заоткоски бортов в скальных породах, предварительным щелеобразным, искусственным укреплением откосов в мягких неустойчивых породах и др.

Трасса капитальных траншей

Трассой
капитальных траншей называется их
продольная ось. В зависимости от положения
трассы относительно конечного контура
карьера различают трассы внешние,
внутренние и смешанные. В последнем
случае верхние уступы карьера вскрыты
траншеями внешнего заложения, а нижние
– траншеями внутреннего заложения.

По
сроку службы различают трассы стационарные
(трассы траншей внешнего заложения и
траншей внутреннего заложения,
расположенных на нерабочем борту
карьеров) и временные (трассы скользящих
съездов).

Основными
параметрами трассы являются ее подъем,
глубина заложения (разность высотных
отметок начала и конца трассы), минимальный
радиус криволинейных участков,
теоретическая и действительная глубина
трассы, число и конструкция пунктов
примыкания наклонных участков к
горизонтальным.

Пространственное
положение трассы характеризуется ее
продольным профилем (проекция оси
капитальных траншей на вертикальную
плоскость) и планом пути (проекция оси
капитальных траншей на горизонтальную
плоскость). Продольный профиль трассы
включает горизонтальные и наклонные
участки, а также участки сопряжения
между ними.

Важным элементом продольного
профиля трассы является конструкция
пункта примыкания наклонных участков
к рабочим горизонтам. Различие возможных
вариантов примыкания определяется
условиями трогания транспортных средств
при их вынужденной остановке.

В
соответствии с этим различают примыкание
на руководящем подъеме, смягченном
подъеме, на горизонтальных площадках.

В
случае примыкания на руководящем подъеме
остановка транспортных средств происходит
непосредственно на участке с руководящим
подъемом.

В силу этого удельная сила
сопротивления движению в момент трогания
значительно превышает аналогичную силу
при равномерном движении по руководящему
подъему. При таком профиле трассы
требуется увеличение мощности локомотива
на 10 – 50%.

Однако в этом случае обеспечиваются
минимальная длина трассы и минимальный
объем системы капитальных траншей.

Выбор способа вскрытия карьерного поля

Вскрытие
карьерного поля является одной из
наиболее сложных задач открытой
разработки месторождений, от правильного
решения которой в значительной степени
зависят технико-экономические показатели
работы карьера.

При обосновании способа
вскрытия руководствуются следующими
соображениями: принятый способ должен
обеспечивать минимальные затраты на
транспортирование вскрыши и полезного
ископаемого, минимальный объем
горно-капитальных работ и рациональное
распределение объемов вскрышных работ
за весь срок отработки карьерного поля
(максимальный объем вскрышных работ
должен выполняться, как правило, в более
поздние годы). При сопоставлении
нескольких вариантов способов вскрытия
оптимальный вариант определяется
минимумом затрат на строительство
карьера и его эксплуатацию в начальный
период (в первые 10-15 лет).

Характерной
особенностью карьеров, разрабатывающих
горизонтальные и пологие (до 10о)
месторождения является их незначительная
глубина и большие размеры в плане.
Вскрытие таких карьерных полей может
осуществляться системой отдельных,
общих и групповых капитальных траншей.

Вскрытие
системой отдельных капитальных траншей
внешнего заложения применяют при
незначительной глубине карьеров (2 – 3
уступа) и целесообразности рассредоточения
грузопотоков.

Остальные капитальные
траншеи небольшой глубины имеют небольшой
объем, а возможность рассредоточения
грузопотоков обеспечивает простоту
организации горных и транспортных
работ, высокую производительность
карьера в целом.

Вскрытие
системой общих капитальных траншей
внешнего заложения применяют также при
2 – 3 вскрываемых уступах и отсутствии
необходимости и целесообразности
рассредоточения грузопотоков (величина
грузооборота небольшая, грузопотоки
вскрыши и полезного ископаемого на
поверхности совпадают по направлению).

Основным преимуществом этого способа
по сравнению с предыдущим является
несколько меньший объем системы
капитальных траншей.

Этот способ
вскрытия применяют и при большей глубине
карьера (4 – 8 уступов), однако в этом
случае капитальные траншеи имеют
внутренне или смешанное заложение
(верхние 2 – 3 уступа вскрывают траншеями
внешнего заложения).

Вскрытие
системой групповых капитальных траншей
в основном применяют при 4 – 6 уступах.
Одна группа рабочих траншей обычно
обслуживает вскрышные уступы, а вторая
– добычные уступы, чем создается
рассредоточение вскрышного и добычного
грузопотоков.

Вскрытие
горизонтальных месторождений в основном
осуществляется при фланговом или
центральном расположении капитальных
траншей. Центральное расположение
капитальных траншей в сочетании с
фланговым применяют при большой длине
карьерного поля, что позволяет разделить
карьер на два участка и вести работы в
них независимо друг от друга.

При
использовании технологических схем с
перевалкой вскрыши в выработанное
пространство широк применяют бестраншейное
вскрытие вскрышных уступов. Вскрытие
горизонтальных и пологих месторождений
осуществляется комбинированным способом
(бестраншейное вскрытие вскрышных
уступов или их части и траншейное
вскрытие обычного уступа).

Характерной
особенностью карьеров, разрабатывающих
крутонаклонные и крутые месторождения
глубинного типа является значительная
конечная глубина (100 – 150 м и более),
постепенное увеличение глубины карьера
и числа вскрываемых уступов, непостоянство
объемов грузопотоков, перемещение
горной массы за контуры карьера (вскрыша
перемещается на внешние отвалы, а
полезное ископаемое – на склады или на
фабрику), наличие скальных и полускальных
пород, обеспечивающих высокую устойчивость
бортов. Такие месторождения, как правило,
вскрываются системой общих или групповых
капитальных траншей, а в отдельных
случаях подземными выработками.

В
зависимости от угла падения месторождения
трасса капитальных траншей (ее внутренняя
часть) является стационарной или
нестационарной (скользящей). При
разработке наклонных залежей с углом
падения, близким к значению угла откоса
нерабочего борта карьера, трасса
капитальной траншеи закладывается со
стороны лежачего бока залежи на нерабочем
борту карьера в его конечном положении.

В
случае разработки крутых месторождений
(угол падения более 35о)
трасса капитальных траншей (ее внутренняя
часть) является скользящей, так как
располагается на одном или двух рабочих
бортах карьера. После достижения уступами
своего конечного положения участки
трассы капитальной траншеи в пределах
этих уступов становятся стационарными.

Использование скользящих трасс
(скользящих съездов) обеспечивает
минимальные объемы горно-капитальных
работ, однако при этом возникают
дополнительные эксплуатационные
трудности. На скользящих трассах величина подъема уменьшается на 35% от
величины руководящего подъема.

Ширина
скользящего съезда устанавливается по
условию размещения на нем экскаватора,
развала взорванной породы и путей.

При
разработке крутых месторождений обычно
применяется тупиковая (при железнодорожном
транспорте) и петлевая (при автотранспорте)
форма трассы. Спиральную форму трассы
целесообразно применять при разработке
штокообразных глубоких залежей с малыми
размерами и округлой формой в плане. Спиральная форма трассы наиболее
целесообразна при автотранспорте.

Крутые
капитальные траншеи целесообразно
использовать только для вскрытия
глубоких горизонтов (более 250 м), располагая
их в наиболее устойчивых породах
нерабочих бортов или торцов карьера.

Форма трассы крутой капитальной траншеи
может быть простой (для скиповых
подъемников и ленточных конвейеров) и
сложной (для ленточных конвейеров). Если
угол откоса борта карьера не превышает
угла подъема крутой траншеи, то последняя
обычно располагается перпендикулярно
к борту карьера.

В противном случае
капитальную траншею необходимо
располагать под некоторым углом к.т
к борту карьера

  • где

    — угол откоса борта карьера, град;
  • I
    – допустимый угол подъема крутой
    траншеи, град.
  • В
    случае использования комбинированного
    транспорта на концентрационных горизонтах
    сооружаются перегрузочные пункты,
    оборудованные при необходимости
    дробильными установками.

Способ
вскрытия подземными горными выработками
применяется при разработке нагорных
или глубинных месторождений, когда
проведение подземных выработок и их
эксплуатация экономически выгоднее по
сравнению с капитальными траншеями (
в малоустойчивых породах при большой
глубине, на высоком крутом косогоре, пересеченном балками, оврагами, ручьями
и др.). В качестве вскрывающих подземных
горных выработок могут применяться
вертикальные и наклонные стволы,
рудоспуски, штольни, квершлаги.

Вскрытие
нагорного месторождения, имеющего
небольшой угол косогора и ровную
поверхность, осуществляется полутраншеями
внешнего заложения. В зависимости от
вида карьерного транспорта они имеют
тупиковую или петлевую форму трассы.

Рабочие горизонты вскрываются, как
правило, системой отдельных или групповых
траншей, что позволяет иметь отдельные
отвалы вскрышных пород для каждого
уступа в непосредственной близости от
карьера (за границами карьерного поля).

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *