Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Повышение устойчивости внутренних отвалов при перевалке вскрыши в выработанное пространство

09.12.2019

Значительным резервом расширения области использования бестранспортной технологии вскрышных работ является повышение устойчивости внутренних отвалов. В результате таких мероприятий возможно увеличить высоту вскрышного уступа, разрабатываемого с перевалкой вскрыши во внутренний отвал, а также применить такую технологию на участках с падением пласта до 18-20°.

Применяемые на разрезах меры по повышению устойчивости внутренних отвалов следующие:

1. Предупреждение оползневых явлений на отвалах за счет создания противооползневых дамб, перемычек, оставления предохранительных целиков.

2. Упрочнение основания отвалов путем создания противооползневых выемок, террасирования пород почвы пласта, уплотнения пород основания отвалов, удаления слоя слабых пород мощностью 1,5-2 м в почве угольного пласта добычным экскаватором, а также за счет качественного осушения пород.

3. Отсыпка устойчивого отвала за счет укладки в его основание более прочных пород при селективной разработке вскрышного забоя.

4. Формирование устойчивых внутренних отвалов под углом 50-57°, превышающим угол естественного откоса пород (36-38°), за счет их последующей подрезки.

Образование противооползневых выемок для повышения устойчивости внутренних отвалов при наклонном до 15-17° основании применено на разрезе «Красногорский» в Кузбассе. Здесь при отсутствии глинистых пород в почве пласта после отработки угольной заходки почва пласта обуривается скважинами диаметром 114-190 мм и глубиной до 14 м по сетке 3х4 м для образования противооползневых выемок. Выемки имеют уклон, равный углу естественного откоса отвала -37°. Взорванная в подошве пласта порода перемещается во внутренний отвал. Схема образования противооползневых выемок приведена на рис. 5.8. Применение данной схемы позволило расширить зону использования бестранспортной технологии за счет ее применения на участках с углами падения пластов 12-17°, увеличить высоту уступа, разрабатываемого с перевалкой вскрыши в выработанное пространство, с 25-26 до 48 м и обеспечить устойчивость внутренних отвалов высотой до 60 м.
Повышение устойчивости внутренних отвалов при перевалке вскрыши в выработанное пространство

Удаление слоя слабых пород, залегающих в основании отвала, осуществляется добычным экскаватором. После выемки угля на некоторой длине фронта, экскаватор возвращается и за 1-2 прохода перекидывает слой слабых пород к откосу добычного уступа. Уборка этого навала пород производится вскрышным драглайном с размещением во внутреннем отвале при экскавации следующей вскрышной заходки. Такая схема работы используется на разрезах Центрального Кузбасса. Обычно мощность удаляемого слоя слабых пород составляет 1,5-2 м. В некоторых случаях целесообразно удаление и более мощного слоя. Так для условий разреза «Колмогоровский» (Кузбасс) оправдано удаление слабого слоя пород до 14 м.

На угольных разрезах Приморья контактные оползни отвалов при перевалке вскрыши в выработанное пространство привели к необходимости снижения высоты уступа до 25-30 м при углах падения пласта 5-15°. С целью повышения устойчивости отвалов при наличии глины в почве пласта было применено механическое рыхление пород основания на глубину 0,5-0,7 м с помощью навесных тракторных рыхлителей. При этом сопротивление сдвигу по разрыхленным породам основания массива возросло в 1,2-1,3 раза, что позволило увеличить высоту внутренних отвалов на 15-20%. Рыхление производилось при углах наклона пласта до 10° по падению и простиранию, при больших углах только по простиранию. Затраты на подготовку основания отвалов получились в 3-4 раза ниже, чем при буровзрывном способе.

Подрезка внутреннего отвала возможна после уплотнения в нем складированных горных пород. Такое уплотнение происходит под действием веса пород при стоянии отвала в течение месяца. Время уплотнения пород в отвале сокращается при приложении внешней нагрузки. В случае применения схем с расположением драглайна на отвале, уплотнение пород происходит от дополнительной нагрузки на них от экскаватора, и подрезку отвалов можно вести после прохода драглайна вдоль фронта работ. В значительно большей степени уплотняются породы отвалов при их отсыпке мощными драглайнами (например ЭШ-100/100). Это связано с большей ударной нагрузкой на породы при разгрузке ковша.

Подрезка отвалов производится только при прочном основании. При залегании в основании отвала слабых пород (углистые аргиллиты, некондиционный уголь) подрезку отвалов производить нельзя. Уплотнение пород сопровождается повышением их прочности и они могут сохранять устойчивость при углах откоса 50-57°. Под таким углом и производят их подрезку.

Исследования, выполненные в ИГД им. А.А. Скочинского, на разрезе «Красногорский» (Кузбасс), показали возможность отсыпки устойчивых внутренних отвалов при их подрезке на основании с углом наклона до 20°. При залегании в почве пласта прочных пород устойчивость отвалов обеспечивается при углах падения до 15°. При больших углах целесообразно устройство противооползневых выемок, которые увеличивают коэффициент запаса устойчивости нижнего яруса в 2 раза, а отвала в целом на 1/3. При наличии в почве пласта слабых пород слабый слой удаляется перед отсыпкой отвала. Подрезка ярусов отвала производится на высоту не более 35 м под углом 45-50° с сохранением результирующего угла откоса отвала 37°. Максимальная высота отвала при этом может достигать 140 м.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: