Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Технологические схемы раздельной разработки разнопрочных карбонатных пород

31.10.2018

Условиям раздельной разработки карбонатных пород наиболее полно соответствуют тракторные структуры комплексной механизации, которые предусматривают использование навесного оборудования на тракторных тягачах (бульдозеров, погрузчиков, скреперов) в качестве добычного (рис. 3.41). Подготовка горных пород к выемке в этом случае осуществляется механическим рыхлением или комбинированным способом (взрывание массива пород на встряхивание с последующим механическим рыхлением).

Транспортирование горных пород осуществляется с использованием автомобильного или конвейерного транспорта. При небольших размерах карьерного поля возможно выполнение всех основных процессов (рыхления, выемки и транспортирования) одним добычным агрегатом (скрепером или погрузчиком, оборудованным рыхлителем).

Тракторно-экскаваторные структуры комплексной механизации предусматривают совместное использование на добычных работах в качестве основного оборудования одноковшовых экскаваторов и тракторных агрегатов с навесным оборудованием. Тракторные выемочные агрегаты, оборудованные рыхлителем, выполняют самостоятельно (или в сочетании с буровзрывными работами) рыхление горных пород, перемещение их в пределах добычного блока и складирование в штабель для последующей экскаваторной отгрузки.

Эффективное применение экскаваторных структур комплексной механизации при раздельной разработке карбонатных пород возможно только при значительных размерах выделяемых зон. Послойная выемка, предусматривающая также и послойную подготовку горных пород к экскавации, при высоте уступа (мощности слоя) менее 4—5 м нецелесообразна, так как приводит к ухудшению технико-экономических показателей разработки за счет резкого повышения затрат на взрывание и погрузку, а также увеличения объема горно-капитальных работ.

Раздельная же разработка маломощных пластов одним уступом, связанная с применением специальных методов взрывания и забойной экскаваторной сортировки, технически трудно осуществима и практически возможна только при легко различаемых сортах полезного ископаемого и значительной мощности слоев (более 5 м). При этом целесообразно взрывание в зажатой среде. В случае необходимости раздельной разработки пластов меньшей мощности следует стремиться к применению тракторных и тракторно-экскаваторных структур комплексной механизации. Первые целесообразно применять на карьерах малой и средней производственной мощности (до 1,2 млн м3 в год), а также при небольших размерах карьерного поля. При значительной протяженности карьерного поля и на карьерах большой производительности наиболее целесообразно применение тракторно-экскаваторных структур, средства механизации которых позволяют эффективно осуществлять послойную выемку маломощных пластов и обеспечивают высокую производительность забоя.

На условия применения различных схем комплексной механизации значительное влияние оказывают следующие технологические особенности разработки уступа (рис. 3.42): уклон поверхности забоя, угол откоса рабочего уступа, расположение заходки относительно фронта работ, способ отработки заходки, расположение транспортного горизонта, В зависимости от уклона поверхности забоя возможна отработка уступа горизонтальными и наклонными слоями. Послойная выемка горизонтальными слоями возможна при угле наклона пластов до 12° и минимальной мощности раздельно извлекаемого слоя 0,3—0,5 м.

Раздельная выемка пологих, наклонных и крутых залежей возможна при разработке наклонными слоями. При разработке залежей с углом наклона 12—25° поверхность забоя располагается параллельно поверхности пласта. При больших углах падения залежи уклон поверхности забоя выдерживается в пределах 20—25°, что позволяет использовать тракторные агрегаты для работы на наклонной площадке с максимальной производительностью при рыхлении и штабелировании. Величина этого угла не превышает угла естественного откоса разрыхленной горной породы, что позволяет проводить подготовку пород рыхлителем без перемешивания их на наклонной площадке.

При послойной выемке горизонтальными слоями возможны схемы разработки с нормальным и выположенным откосом рабочего уступа (см. рис. 3.42). В первом случае угол откоса уступа принимается максимальным при условии устойчивости массива (для скальных пород он равен 70—85°). Во втором случае он выполаживается до 10—25°, что позволяет производить транспортирование породы тракторными агрегатами непосредственно по откосу уступа.

Поперечное перемещение пород по выположенному откосу уступа позволяет значительно увеличить эффективность применения тракторных структур (так как в этом случае обеспечивается минимальное расстояние трнспортирования горной породы погрузчиком или скрепером до места разгрузки), упростить схемы вскрытия добычных горизонтов и в ряде случаев перейти на бестраншейное вскрытие всего месторождения.

При разработке наклонными слоями с выположенным откосом уступа последний служит как для перемещения, так и для разработки породы. Разработку и перемещение породы следует стремиться осуществлять под уклон, так как при этом достигается максимальная производительность тракторных агрегатов с навесным оборудованием.

По расположению заходки относительно фронта уступа различают схемы добычных работ продольными и поперечными заходками. В случае работы продольными за-ходками создаются условия для наиболее производительного использования добычных машин при тракторных структурах и достигается относительная независимость между работами по подготовке горных пород и их экскавации при тракторно-экскаваторных структурах комплексной механизации. Недостатком продольных заходок является значительное уменьшение угла откоса борта карьера в схемах с выположенным откосом рабочего уступа и сравнительно большая длина фронта работ (не менее 200 м) на один добычной забой. Поэтому продольные заходки целесообразно применять в основном при разработке горизонтальными слоями с нормальным откосом рабочего уступа, а также с выположенным откосом при удлиненной конфигурации карьерного поля и небольшом объеме вскрышных пород.

Применение поперечных заходок позволяет сократить длину фронта на один добычной забой, уменьшить угол откоса борта карьера при разработке с выположенным откосом уступа и сократить общий объем горно-капитальных работ. Недостатком поперечных заходок являются жесткая взаимосвязь между подготовкой и экскавацией горных пород при использовании тракторно-экскаваторных структур и некоторое снижение производительности добычных машин. Поперечные заходки рационально применять при ограниченной длине карьерного поля и работе с выположенным откосом уступа на месторождениях со значительным объемом вскрышных пород, а также с нормальным откосом уступа и складированием части пород в выработанное пространство. Отработку заходок по длине уступа производят слоями или блоками. При отработке слоями выемка производится по всей длине уступа одним добычным комплексом. При отработке блоками слои разбиваются на участки, размеры которых выбираются из условия производительной работы добычного комплекса.

Отработка поперечных заходок возможна только блоками. При продольных заходках отработка блоками обеспечивает более полное использование машин, однако в случае ограниченного числа добычных забоев на карьере (до 3) она затрудняет плановую выдачу сырья того или иного качества. В этом случае для стабилизации планомерного поступления сырья различного качества возможна отработка заходок слоями.

Различают следующие схемы разработки: с погрузкой на уровне рыхлимого слоя, кровле уступа, подошве уступа и с рассредоточенной погрузкой. На рис. 3.43 показана технологическая схема разработки горизонтальными слоями с погрузкой на подошве уступа.

Технологическая схема раздельной выемки с использованием одноковшовых погрузчиков приведена на рис. 3.44.


Для труднорыхлимых пород при необходимости их подготовки тонкими слоями перед механическим рыхлением рекомендуется взрывное встряхивание массива, при котором расход взрывчатого вещества должен быть 0,15+0,25 кг/м3. Бурение скважин может производиться по расширенной сетке при максимально возможной глубине бурения. Технологические схемы с использованием комбинированного способа подготовки горных пород показаны на рис. 3.45.

Отдельные разновидности карбонатных пород пригодны для использования как на щебень, так и на стеновой или облицовочный камень. Схемы раздельной разработки карбонатных пород с использованием рыхлителей (при подготовке слоев, пригодных на щебень) и камнерезных машин (при вырезке стенового или облицовочного камня) приведены на рис. 3.46. Вырезке ка камень подлежат малотрещиноватые пласты при сравнительно небольшой прочности пород (в соответствии с требованиями ГОСТ). На щебень используются более прочные породы. Совместная разработка месторождения на щебень и стековой камень в наибольшей степени отвечает задачам комплексного использования карбонатных пород и рациональной разработки недр.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: