Способы проведения открытых горных выработок

Назначение, элементы вскрывающих горных выработок. Трассы капитальных траншей, расчет объемов. Проведение траншей на полное сечение механической лопатой с нижней погрузкой в автосамосвалы, средства железнодорожного транспорта. Специальный способ проходки.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

1. Назначение и элементы вскрывающих горных выработок

2. Трассы капитальных траншей

3. Расчет объемов траншей

4. Бестранспортный способ проходки траншей

4.1 Ось движения экскаватора драглайна совпадает с осью траншеи

4.2 Бестранспортная схема проходки траншеи с применением механической лопаты

5. Транспортный способ проходки траншей

5.1 Проведение траншей на полное сечение механической лопатой с нижней погрузкой в средства железнодорожного транспорта

5.2 Проведение траншей на полное сечение механической лопатой с нижней погрузкой в автосамосвалы

5.3 Проведение траншей на полное сечение механической лопатой с верхней погрузкой в средства железнодорожного транспорта

5.4 Проведение траншей на полное сечение драглайном с погрузкой в средства транспорта

5.5 Послойная проходка траншей с погрузкой в средства транспорта

6. Проходка траншей с применением вскрышных комплексов непрерывного действия

7. Специальный способ проходки траншей

Литература



1. Назначение и элементы вскрывающих горных выработок

В зависимости от назначения различают капитальные, разрезные и специальные открытые горные выработки - траншеи.

Капитальные траншеи служат для вскрытия месторождений или отдельных его участков с целью создания грузотранспортной связи рабочих горизонтов карьера с поверхностью. Срок службы капитальных траншей обычно соответствует сроку отработки карьера или обслуживаемого ими участка месторождения. В зависимости от вида применяемого транспорта и соответствующего ему уклона капитальных траншей их называют наклонными (при железнодорожном и автомобильном транспорте i=120‰) и крутыми (при установке конвейеров и канатных подъемников i=180‰ и более до i=450‰).

Разрезные траншеи проходят на каждом рабочем горизонте с целью создания первоначального фронта горных работ. Уклон их обычно не превышает i=10‰.

Специальные траншеи служат для ограждения карьера от атмосферных вод, дренажа месторождения, водоотлива и хозяйственного обслуживания рабочих уступов.

Основными параметрами траншеи являются: ширина понизу, углы откосов бортов, продольный уклон и длина.

Ширина траншеи понизу определяется в зависимости от вида транспорта и числа полос или путей движения, а также от параметров проходческого оборудования и способа проходки.



Рис. 1



2. Трассы капитальных траншей

Трассированием капитальных траншей называют установление продольной оси траншеи, а также положение её в плане и профиле.

План трассы представляет собой проекцию продольной оси на горизонтальную плоскость и состоит из прямолинейных и криволинейных участков.

Проекция продольной оси трассы на вертикальную плоскость называется профилем трассы.

По положению относительно конечного контура карьера различают внешние, внутренние и комбинированные трассы.

По форме трассы в плане капитальные траншеи делят на простые и сложные. Форма трассы капитальных траншей считается простой, если она не меняет своего направления по всей длине, и сложной, если состоит из двух или нескольких участков разного направления. В последнем случае отдельные участки трассы соединяются петлями, кривыми или тупиками. Соответственно с этим траншеи называются петлевыми, спиральными или тупиковыми.

Рис. 2



Продольный профиль трассы характеризуется величиной руководящего подъема и длиной отдельных элементов трассы. Он состоит из горизонтальных и наклонных участков трассы и пунктов примыкания горизонтальных путей к наклонным.

Возможны три основные формы профиля капитальных траншей в зависимости от вида примыкания их к рабочим горизонтам карьера:

примыкание на руководящем подъеме;

примыкание на смягчающем подъеме;

примыкание на горизонтальных площадках.

Рис. 3

Примыкание на руководящем подъеме.

Рис. 4

Примыкание на смягчающем подъеме.

Рис. 5



Применение на горизонтальных участках.

Общий прирост длины трассы за счет смягчения подъема определится по формуле:

где - число участков примыкания;

- длина участков примыкания;

; - смягчающие и руководящие подъемы, ‰.

Теоретическая длина трассы системы капитальных траншей определяется глубиной её заложения и величиной уклона и определяется по формуле:

Действительная длина системы наклонных капитальных больше теоретической и составляет:

где - коэффициент удлинения трассы:



где - удлинение трассы на прямолинейных участках примыкания;

- удлинение трассы вследствие уменьшения уклона её в кривой.



3. Расчет объемов траншей

горный выработка траншея автосамосвал

Объем наклонных капитальных траншей составляет значительный удельный вес в общем объеме горно-подготовительных работ по строительству карьера. Он зависит от формы и размеров сечения, величины уклона траншей и рельефа поверхности земли. Обїем обічной капитальной траншеи пр ровной поверхности определяется по формуле профессора Шешко, как сумма обїемов правильніх геометрических фигур, составляющих его. Он состоит из объема V1 представляющего среднюю часть наклонной траншеи и двух объемов V2.

Рис. 6

Таким образом, объем наклонной капитальной траншеи определится по формуле:

Для наклонных траншей:



Объем наклонной капитальной траншеи определяется по формуле:

где - глубина траншеи, м; - уклон траншеи, - ширина траншеи понизу, м; - угол откоса бортов траншеи, градусы.

Объем капитальных траншей, сооружаемых в сложных условиях рельефа местности, определяется по методу вертикальных параллельных сечений.

Рис. 7

Полный объем траншеи опре6деляется по формуле:

где - площади сечений траншеи между отдельными поперечными сечениями, м2;

l1, l2,…, ln- расстояния между отдельными поперечными сечениями, м.

Точность подсчета объемов увеличивается при уменьшении расстояния между поперечными параллельными сечениями. Объем разрезной траншеи, при постоянном её сечении определяется как объем прямой призмы, в основании которой лежит трапеция:

где - длина траншеи, м.

В зависимости от физико-механических свойств пород, размеров сечения траншеи, проходческого оборудования способы проходки траншей делятся:

По наличию или отсутствию транспортных средств :

бестранспортные с размещением породы на бортах траншей экскаваторами;

транспортные с вывозкой породы на отвалы;

комбинированные с частичным применением транспортных средств.

По расположению забоя при проходке траншей:

с торцевым (лобовым) забоем;

с боковым забоем.

По схемам проведения:

на всю глубину;

послойное.

Специальные способы проведения:

с помощью колесных скреперов;

с помощью гидромеханизации;

с помощью массовых взрывов на выброс и т.д.



4. Бестранспортный способ проходки траншей

Бестранспортный способ проходки траншей применяют, если имеется возможность разместить породу на бортах траншеи.

Наиболее распространенны схемы с применением экскаваторов - драглайнов при проходке траншей в мягких породах не требующих БВР.

Механические лопаты применяют при бестранспортном способе проходки траншей в полускальных и скальных породах, предварительно разрыхленных взрывом. В зависимости от расположения оси движения экскаватора по отношению к оси траншеи возможны следующие бестранспортные схемы проведения траншей:

4.1 Ось движения экскаватора драглайна совпадает с осью траншеи

а) Бестранспортная схема проходки траншей с размещением породы на обоих бортах траншеи.

Рис. 8



Основные размеры траншеи определяют из условия:

где - объем породы, вынимаемый из траншеи, м3; - коэффициент разрыхления породы; объем породы, который можно разместить на одном борту траншеи, м3.

Тогда ширина траншеи понизу определится по выражению:

где - устойчивый угол откоса борта траншеи, град.;

Объем отвала на борту траншеи определяется линейными параметрами драглайна, т.е.

- радиус разгрузки драглайна, м; - расстояние между нижней бровкой отвала и верхней бровкой траншеи, м; - устойчивый угол откоса отвала, град.

Работа драглайна по этой схеме возможна при соблюдении следующих условий:

глубина...