Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Работа карьера с временной консервацией отдельных участков рабочей зоны (с временными целиками)

09.12.2019

При разработке наклонных и крутых залежей мощными глубокими карьерами при однобортовой и двухбортовой системе разработки в начальный период идет интенсивное развитие рабочей зоны как в плане, так и по глубине. При этом наращивается протяженность фронта вскрышных работ, суммарная длина которого превышает потребность для выполнения заданных объемов работ. Из-за избыточной протяженности фронта работ содержатся дополнительные транспортные коммуникации, увеличивается расстояние транспортирования карьерных грузов, снижается интенсивность горных работ. Одним из способов приведения длин фронта горных работ в соответствие с плановыми объемами работ является выделение в карьере участков с пассивным фронтом, на котором горные работы временно останавливаются.

Выделение участков с пассивным фронтом горных работ в карьере может осуществляться за счет:

1. Чередования участков активного и пассивного фронта на каждом рабочем уступе;

2. Чередования активного и пассивного фронтов последовательно на смежных по высоте двух или нескольких уступах;

3. Отстройки участков борта по высоте только с пассивным (временный целик) и только активным фронтом работ.

Последний способ находит использование почти на всех крупных рудных карьерах.

Сущность ведения горных работ с временными целиками заключается в том, что в определенной по длине и высоте части рабочей зоны карьера производится временная остановка горных работ с уменьшением ширины рабочих площадок до ширины транспортных берм (около 15-20 м), как показано на рис. 11.6. Образовавшийся целик с пассивным фронтом работ в таком положении не препятствует развитию нижней части рабочей зоны и добыче руды. За счет сформированного целика часть вскрыши в контуре карьера (на рисунке показана пунктирной линией) временно консервируется. Если целик не разносить, то по мере развития горных работ в нижней части рабочей зоны создадутся сложности по углубке и добыче руды. Поэтому должны быть своевременно приняты меры по ликвидации целика и приведению вскрышных уступов рабочего борта в положение, показанное в нижней части рисунка. Однако при этом ранее законсервированные объемы вскрыши должны быть отработаны.

Суммарная протяженность пассивного вскрышного фронта во временном целике (целиках) должна обеспечивать рациональную длину аткивного фронта работ для эффективной работы вскрышных экскваторов. То есть должно соблюдаться условие:
Работа карьера с временной консервацией отдельных участков рабочей зоны (с временными целиками)

где Lфа — суммарная длина активного вскрышного фронта горных работ, м

Lф — общая протяженность вскрышного фронта работ карьера, м;

Lфп — длина пассивного фронта работ, м;

f — коэффициент резерва;

Nэ — количество вскрышных экскаваторов;

Lб — рациональная длина экскаваторного блока, м.

При значительной суммарной протяженности вскрышного фронта горных работ карьера возможно формирование нескольких целиков. Фрагмент рабочего борта карьера с двумя временными целиками показан на рис. 11.7. При ликвидации временных целиков приходится отрабатывать законсервированные объемы вскрыши и срок ее консервации получается небольшим. Чтобы увеличить срок консервации вскрыши взамен срабатываемых целиков формируются новые, как показано на последующем положении рабочего борта на этом же рисунке. При этом объемы консервации вскрыши сохраняются и даже могут на раститься.

Формирование временного целика показано на рис. 11.8. Оно начинается при положении вскрышного борта по линии AB за счет остановки горных работ в точке В. Понижение горных работ ведется по контакту с рудным телом по линии AC на величину Уг. Временный целик формируется по линии ВД с вертикальной скоростью его формирования Уц. Для обеспечения формирования целика должна обеспечиваться годовая скорость подвигания фронта горных работ vф, определяемая из выражения

Годовая вертикальная скорость формирования целика:

где Уг — годовое понижение горных работ по рудному телу, м/год;

вр — угол откоса рабочего борта, градус;

вц — угол откоса целика, градус;

ф — угол падения залежи (направления углубки), градус.

В этих формулах знак минус принимают при формировании целика на рабочем борту со стороны лежачего бока залежи, а знак плюс — со стороны висячего бока.

При ликвидации (срабатывании) временного целика горные работы из положения ABC (рис. 11.9), опускаясь по контакту с рудным телом по линии СД, приходят в точку Д. При этом формируется рабочий борт под углом вр. Понижение горных работ по основному участку составляет H1, а при срабатывании целика — H2. Причем, понижение горных работ на величину H1 и H2 должно произойти за равное время.

Время опускания горных работ по основному полю составит:

Время опускания горных работ при ликвидации целика будет:

где Уг и Ул — годовое понижение горных работ соответственно по основному участку и при ликвидации целика, м/год;

hц — высота целика, м.

Приравняв Т1 и T2 и решив полученное уравнение относительно hц будем иметь:

Таким образом, возможная высота целика будет зависеть от скоростей понижения горных работ по основному участку и при срабатывании целика, а также величины H1. В свою очередь H1 определяется положением целика относительно рудного тела, то есть величиной lц, которые связаны следующей зависимостью:

где lц — заложение целика в плане (расстояние от основания целика до контакта с рудным телом), м.

Подставив значение Н1 в предыдущую формулу, будем иметь:

Знак минус — при заложении целика со стороны лежачего бока залежи, а плюс — со стороны висячего бока.

При оставлении временных целиков в контуре карьера консервируется некоторый объем вскрыши. Схемы к расчету этих объемов приведены на рис. 11.10.

Законсервированные объемы вскрыши при оставлении одного временного целика (рис. 11.10,а) условно разделим их на две части:

Объем V1 нижней части законсервированной вскрыши представляет собой треугольную призму с высотой, равной средней длине временного целика в плане.

где hц — высота целика, м,

bц — ширина целика, м,

Lц — средняя длина временного целика в плане, м.

Объем верхней части законсервированной вскрыши V2 является четырехугольной призмой такой же высоты и равен:

где Нц — глубина заложения целика, м.

Объем законсервированной вскрыши:

Ширина целика может быть определена через его высоту из выражения:

Так как целик может быть сформирован из целого числа уступов, то

где nц — число уступов во временном целике;

Hу — высота уступа, м.

С учетом вышесказанного формула для определения объема целика может быть представлена в виде:

При формировании целика ширина рабочих площадок на рабочем борту в пределах целика снижается до величины берм. Тогда ширина целика может быть представлена в виде:

а объем вскрыши, законсервированной при формировании целика:

где Ш — ширина рабочих площадок на вскрышных уступах рабочего борта, м;

b — ширина берм, оставляемых при формировании временного целика, м.

При работе карьера с временными целиками целики находятся в динамике. Одни целики формируются, другие срабатываются. При этом высота целиков тоже изменяется, варьируются объемы вскрыши, законсервированные в пределах каждого целика. Поэтому объемы законсервированной вскрыши характеризуют только определенный момент развития горных работ.

Схема к расчету объема законсервированной вскрыши при двух временных целиках представлена на рис. 11.10,б. Цифрами в индексе обозначены параметры, относящиеся к верхнему (1) и нижнему (2) целикам. Как видно из схемы, общие объемы законсервированной вскрыши складываются из суммы объемов, законсервированных каждым целиком:

где Vц1 и Vц2 — объемы вскрыши, законсервированные соответственно верхним и нижним целиком, м3.

Аналогично расчет ведется и при большем количестве временных целиков на рабочем борту карьера.

Количество временных целиков на рабочем борту, их длина в плане определяется исходя из:

1. Наличия общего фронта вскрышных работ. Оставшийся после формирования временных целиков активный фронт вскрышных работ должен обеспечивать выполнение запланированных объемов вскрышных работ.

2. Обеспечения требуемого объема законсервированной во временных целиках вскрыши.

3. Скорости понижения горных работ при расконсервации целика, которая зависит от его длины в плане. Поэтому длина временного целика должна быть проверена по требуемой величине углубки.

В некоторых случаях, при избыточной длине добычного фронта работ, временные целики могут создаваться и в добычной зоне карьера.

Опыт проектирования и эксплуатации крупных карьеров показывает, что при четкой организации горных работ и строгом соблюдении технологической дисциплины карьер нормально работает при 40-50% узких площадок. Большее сокращение активного фронта работ может привести к снижению объема готовых к выемке запасов руды, убавлению длины экскаваторного блока до величины меньше рациональной. Все это приведет к снижению производительности горного и транспортного оборудования, недовыполнению плановых объемов по добыче руды и вскрыше и еще большему усугублению горно-технической обстановки на карьере.

При квалифицированном планировании ведения горных работ и строгой реализации планов работа карьера с оставлением временных целиков на рабочих бортах позволяет получить высокие техникоэкономические показатели за весь период эксплуатации месторождения.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: