Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Схемы экскавации при ведении вскрышных работ высокими уступами

08.12.2019

Под высокими уступами понимаются такие уступы, которые не могут быть отработаны на всю высоту за один проход экскаватора из-за ограниченности его рабочих параметров. Чаще всего разработка высоких уступов ведется с разделением их на подуступы. Иногда для разработки высоких уступов используют драглайны.

Высокие вскрышные уступы используют на угольных разрезах в следующих случаях:

1. для увеличения угла откоса рабочего борта разреза с целью снижения текущего коэффициента вскрыши;

2. при ведении горных работ в стесненных условиях, недостаточной ширине рабочих площадок;

3. для сокращения протяженности транспортных коммуникаций во вскрышной рабочей зоне;

4. при сложности или невозможности заведения железнодорожных путей на нижний вскрышной уступ и при его разработке с верхней погрузкой.

Схема разработки вскрышного уступа двумя подуступами соответственно с нижней и верхней погрузкой приведена на рис. 3.9. При разработке нижнего подуступа используется мехлопата с удлиненным рабочим оборудованием. Схема находит широкое применение на угольных разрезах. Ее использование рационально при сложности заведения железнодорожных путей на нижний подуступ и при работе в стесненных условиях при малой ширине рабочих площадок. В последнем случае суммарная ширина рабочих площадок подуступов получается меньше, чем соответствующая величина при независимой разработке уступов. Максмальная высота каждого подуступа определяется по известным формулам из условия возможности его отработки экскаваторами соответствующих марок. Максимальная высота уступа в мягких породах определяется как сумма высот подуступов:
Схемы экскавации при ведении вскрышных работ высокими уступами

где Hч.max — максимальная высота черпания мехлопаты, работающей на верхнем уступе, м;

Hp.max — максимальная высота разгрузки мехлопаты, работающей на нижнем подуступе, м;

hв — высота транспортного сосуда от кровли верхнего подуступа, м;

е = 0,5-0,7 — безопасный зазор между кузовом транспортного сосуда и ковшом в момент разгрузки, м.

Высоты подуступов должны быть согласованы по скорости по-двигания фронта работ в соответствии с производительностями экскаваторов:

где Qэ1 и Qэ2 — производительность экскаваторов, работающих соответственно на верхнем и нижнем подуступах, м3;

h1 и h2 — высоты соответственно верхнего и нижнего подуступов, м.

Полное использование рабочих параметров экскаваторов достигается при работе в комплексе на смежных подуступах экскаваторов ЭКГ-5 А и ЭКГ-4у или ЭКГ-8И и ЭКГ-6,Зу.

Ширина заходки мехлопаты, работающей на верхнем подуступе, определяется исходя из величины рабочих параметров экскаватора. На нижнем подуступе может быть принята такая же ширина заходки или же может быть увеличена по возможностям мехлопаты. Во втором случае уменьшается объем путепереукладочных работ, но ширина транспортной рабочей площадки должна быть увеличена.

Ширина транспортной рабочей площадки рассчитывается из выражения (см. рис. 3.9).

где A1 — ширина заходки на верхнем подуступе, м;

C2 = 3,5-4,5 — расстояние от нижней бровки уступа до оси железнодорожного пути, м;

C1 = 2,5 — расстояние от оси пути до полосы электроснабжения, м;

Пэ = 6 — полоса электроснабжения, м;

П = 6 — полоса для размещения дополнительного оборудования, м;

C4 = 2,5 — расстояние от полосы для дополнительного оборудования до оси пути, м;

C3 = 2,5 — расстояние от оси пути до полосы безопасности, м;

Bп — ширина полосы безопасности, м.

Схема разработки вскрышного уступа двумя подуступами со сбросом породы верхнего подуступа приведена на рис. 3.10. Такая схема может быть использована как при применении взрывного способа подготовки пород к выемке, так и при мягких породах. Использование схемы целесообразно для понижения высоты вскрышного уступа в случае, если экскаватор по своим рабочим параметрам не может разработать уступ на всю высоту. Тогда высота нижнего подуступа принимается максимальной по возможности экскаватора.

Схема со сбросом породы верхнего подуступа может быть применена в стесненных условиях ведения горных работ, а также для повышения угла откоса рабочего борта карьера.

При осуществлении этой схемы на одном участке фронта уступа последовательно выполняют следующие работы:

• разработка верхнего подуступа со сбросом пород на нижнюю площадку уступа;

• отгрузка пород из навала;

• разработка нижнего подуступа с отгрузкой пород.

При наличии на уступе одного экскаватора все эти работы выполняются последовательно. При двух экскаваторах возможно параллельное ведение работ за счет рассредоточения экскаваторов в плане. Один из экскаваторов ведет разработку верхнего подуступа, произведя последовательно сброс породы в навал и отгрузку ее из навала. Другой экскаватор разрабатывает нижний подуступ.

Для синхронного подвигания подуступов ширина заходки по целику на них должна быть одинакова. Высота верхнего подуступа и ширина заходки должны обеспечивать формирование навала требуемых размеров для его последующей отгрузки. Высота навала не должна превышать максимальной высоты черпания экскаватора, а ширина основания навала при его отгрузке на железнодорожный транспорт — ширины нормальной заходки. Исходя из этого высоту верхнего подуступа для заданной модели экскаватора можно определить из выражения:

где Hч — максимальная высота черпания экскаватора, работающего на отгрузке навала, м;

а — угол откоса нижнего подуступа, град.;

в — угол откоса пород в навале, град.;

А — ширина нормальной заходки экскаватора, м;

Kр — коэффициент разрыхления пород в навале.

При работе на уступе двух экскаваторов высоты подуступов должны быть согласованы по их производительности:

где h' и h" — высота соответственно верхнего и нижнего подуступов, м;

Qc' и Qп' — производительность экскаватора соответственно при сбросе пород с верхнего подуступа и отгрузке навала;

Qэ'' — производительность экскаватора при погрузке пород нижнего подуступа.

При работе на уступе двух экскаваторов требуется четкая организация работ, включающая определенную последовательность обуривания и взрывания блоков, а также расстановку экскаваторов по фронту работ.

Ширина площадки верхнего подуступа (см. рис. 3.10)

Ширина площадки нижнего подуступа

где А — ширина заходки экскаватора, м;

Bп — ширина полосы безопасности, м;

C2 = 3,5-4,5 — расстояние от нижней бровки навала до оси железнодорожного пути, м;

C1 = 2,5 — расстояние от оси пути до полосы электроснабжения, м;

Пэ = 6 — полоса электроснабжения, м;

П = 6 — полоса для размещения дополнительного оборудования, м.

Схема разработки вскрышного уступа двумя подуступами с подвалкой породы драглайном с нижнего подуступа в забой мехлопаты показана на рис. 3.11. Схема применяется в мягких породах при работе в стесненных условиях и для увеличения угла откоса рабочего борта карьера.

Высоты подуступов определяются производительностями драглайна и мехлопаты. По возможности размещения навала в заходке мехлопаты высота нижнего подуступа определяется из выражения:


где A1 — ширина заходки мехлопаты, м;

h2 — высота верхнего подуступа, м;

а — угол откоса верхнего подуступа, град.;

в — угол откоса пород в навале, град.;

Kр — коэффициент разрыхления пород в навале;

A2 — ширина заходки драглайна, м.

Равномерное подвигание подуступов легче обеспечивается при равной ширине заходок на подуступах. Однако при этом высота нижнего подуступа получается небольшой из-за малой вместимости заходки верхнего подуступа для размещения навала. Параметры навала ограничиваются шириной основания навала, которая не должна превышать ширины нормальной заходки. Так, при работе в комплексе экскаваторов ЭКГ-4у и ЭШ-10/70 (ЭШ-6/45) при равной ширине заходок по такой схеме можно отработать уступ высотой 18-20 м (высота нижнего подуступа 8 м), а при работе в комплексе экскаваторов ЭКГ-6,3у и ЭШ-10/70 (ЭШ-6/45) высота уступа может быть доведена до 25-30 м при высоте нижнего подуступа 10 м. Увеличение высоты нижнего подуступа при сохранении параметров навала за счет уменьшения ширины заходки драглайна приводит к нарушению равномерности подвигания фронта работ на подуступах и значительно усложняет организацию работ.

Недостатком данной схемы является переэкскавация части пород уступа, неполное использование производительности драглайна и его возможностей по глубине черпания, а также задалживание на, отгрузке навала мехлопаты с удлиненным оборудованием.

Увеличить высоту разрабатываемого драглайном вскрышного уступа возможно при погрузке породы через специальный бункер-перегружатель или с непосредственной погрузкой породы в средства железнодорожного транспорта. При работе по последней схеме заслуживает внимания применение специального устройства, разработанного ИГД им. А.А. Скочинского, позволяющего точно устанавливать ковш драглайна над транспортным сосудом и разгружать его в любой точке траектории движения ковша.

Перспективной является схема разработки высокого вскрышного уступа драглайном с отгрузкой вскрыши из навала, создаваемого на верхней площадке уступа. Такая схема приведена на рис. 3.12.

При работе по такой схеме высота разрабатываемого уступа может быть близка к величине максимальной глубины черпания драглайна. Однако при этом при рациональной ширине заходки драглайна параметры навала получаются большими, что вызывает трудности в работе экскаваторов при отгрузке навала. При отгрузке навала механическими лопатами такой навал не может быть отработан за один проход. Работа же несколькими заходками и связанная с этим пере-укладка путей значительно усложняет организацию работ. Кроме того, высота навала не должна превышать допустимую для работы при отгрузке навала. Поэтому ширина заходки драглайна должна выбираться исходя из получения параметров навала, позволяющих вести его отгрузку за один проход экскаватора и допустимой его высоты. Работу комплекса следует организовать таким образом, чтобы заходка драглайном разрабатывалась за несколько проходов с укладкой навала к постоянно уложенному пути при полном использовании радиуса разгрузки драглайна. После этого путь переносится в новое положение и начинается отработка следующей заходки.

Максимальная ширина заходки, вынимаемой драглайном при постоянном положении железнодорожного пути, может быть определена по формуле:

где Rр — максимальный радиус разгрузки драглайна, м;

В — ширина основания навала, м;

Cх — ширина хода драглайна, м.

Разработка заходки такой ширины должна осуществляться за несколько проходов драглайна вдоль фронта работ при постоянном положении погрузочного пути. Ширина вынимаемой ленты за один проход драглайна составит:

где В — ширина основания навала, м;

в — угол откоса навала, град.;

Hу — высота разрабатываемого уступа, м;

Kр — коэффициент разрыхления пород в навале.

Количество проходов драглайна при разработке заходки шириной А:

Разработка высоких уступов при взрывной подготовке пород к выемке и многорядном взрывании осложняется получением развала взорванных пород большой высоты, превышающей максимальную высоту черпания экскаватора. При этом создаются опасные условия для работы экскаватора. Для создания безопасных условий работы экскаваторов высокие развалы могут быть разработаны послойно. Разработка верхнего слоя может быть произведена с погрузкой в средства транспорта (при использовании автотранспорта) или со сбросом породы верхнего слоя в заходку экскаватора.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: