Системы разработки пологих месторождений

На пологих месторождениях чаще всего применяют сплошные системы разработки. Данная группа рассматривается в зависимости от вида применяемого вскрышного оборудования и включает следующие системы разработки: с непосредственной перевалкой породы экскаваторами в выработанное пространство; с кратной перевалкой породы на отвале; с перемещением породы в отработанное пространство консольными отвалообразователями; с перемещением породы в отработанное пространство транспортно-отвальным мостом; с перевозкой вскрыши во внутренние отвалы; с перевозкой вскрыши во внешние отвалы; с перевозкой вскрыши во внутренние и внешние отвалы; с перевалкой и перевозкой породы в отработанное пространство; с перевалкой породы во внутренние отвалы и перевозкой во внешние отвалы.

Системы разработки с непосредственной перевалкой породы во внутренние отвалы.

А. Система разработки с применением вскрышной механической лопаты.

Вскрышной экскаватор устанавливают на кровле пласта полезного ископаемого и разрабатывают всю толщу вскрышных пород одним уступом (рис. 5.4). Вслед за подвиганием вдоль фронта горных работ вскрышного забоя добывают полезное ископаемое. Расчет данной технологической схемы заключается в выборе необходимых рабочих параметров вскрышных экска­ваторов в зависимости от мощности покрывающих пород. При выполнении расчетов используют зависимости, которые устанавливаются из условия равенства объемов вскрышной заходки V1 и отвала породы V2 (рис. 5.5). Объем вскрышной заходки V1 на 1 м длины фронта работ (м3)

V1= А*Н*kр (5.3)

где А —ширина заходки, м; Н —мощность вскрышных пород, м; kр — коэффициент разрыхления.

Рис. 5.5. Система разработки с непосредственной перевалкой породы в отработанное пространство драглайном

Рис. 5.4. Система разработки с непосредственной перевалкой породы в отработанное пространство

вскрышной механической лопатой

 

Аналогично объем отвальной заходки (м3) V2 равен:

V2 = А*Но0,25А2 tgb..................... (5.4)

где Но —высота отвала, м; b — угол откоса отвала, градус.

Для размещения всего объема вскрышной заходки в отвал необходимо, чтобы VI = V2, т. е.

АНkр =АНо — 0,25А2 tgb (5.5)

Из полученного равенства предельная мощность отрабатываемой вскрыши

Н = Но — 0,25А2 tgb / kр (5.6)

Радиус разгрузки экскаватора (м)

Rp = c + d + hctga + Ноctgb (5.7)

где с — расстояние от оси вскрышного экскаватора до верхней бровки добычного уступа, м; d —ширина свободного выработанного пространства, м; h — мощность пласта полезного ископаемого, м; а — угол откоса добычного уступа, градус; b— угол естественного откоса пород в отвале, градус.

Из предыдущего равенства высота отвала (м)

Ho = (Rp – c – d - hctga)* tgb (5.8)

Таким образом, предельная мощность отрабатываемой вскрыши, определяемая максимально допустимой высотой породного уступа, зависит от радиуса разгрузки экскаватора, мощности пласта полезного ископаемого и ширины экскаваторной заходки. При данном варианте системы разработки транспортные коммуникации размещают, как правило, на кровле пласта полезного ископаемого.

Б. Система разработки с применением драглайнов.

Драглайны получили широкое распространение в системах разработки с непосредственной перевалкой породы во внутренние отвалы. Их располагают на кровле вскрышного уступа, напромежуточном горизонте, на кровле пласта полезного ископаемого и на промежуточном отвале. При расположении драглайна на кровле вскрышного уступа вскрышные породы разрабатывают одним уступом (рис. 5.6). В этом случае радиус разгрузки драглайна (м)

Rp = b + hctgg + a + hctga + d + Ноctgb (5.9)

где b — расстояние от оси драглайна до верхней бровки вскрышного уступа, м; g — угол устойчивого откоса вскрышного уступа, градус; а — ширина предохранительной бермы, м.

Высота отвала (м) определяется по формуле (5/10), а допустимая высота породного уступа (м) - по формуле (5/11):

(5.10


(5.11)

Система разработки с кратной перевалкой породы на отвале заключается в том, что отсыпаемые вскрышным экскаватором (механической лопатой или драглайном) породы в выработанное пространство частично перемещают во второй ярус отвалов вторым экскаватором, освобождая в отработанном пространстве площадь для размещения пород следующей заходки (рис. 5.6).

 


Рис. 5.6. Система разработки с кратной перевалкой породы в отвал

Расстояние между двумя работающими экскаваторами должно быть не меньше суммы их максимальных радиусов действия (с учетом величины заброса ковша драглайна).

Различают несколько вариантов систем разработки с кратной перевалкой породы на отвале. При применении представленной схемы объем вскрышных пород (м3) с 1 м длины заходки

V= А*Н*kр (5.12)

Переэкскавируемую драглайном породу размещают в первом ярусе отвала V1 и во втором ярусе V2. Параметры драглайна на отвале определяют с учетом объемов переэкскавации и высоты первого отвала. Объем переэкскавируемой породы Vпер с единицы длины отвальной заходки, м3

Vпер = L1*(Но — 0,25 L1 tgb) (5.13)

где Но — высота отвала первого яруса, м;

L1 = d + h*(ctga + ctgb) (5.14)

где h — мощность пласта полезного ископаемого, м.

Система разработки с перемещением породы консольными отвалообразователями. Самоходные консольные отвалообразователи применяют на карьерах для перемещения вскрышных пород от роторных или многочерпаковых экскаваторов во внутренние отвалы. Параметры системы разработки определяют в этом случае в зависимости от размеров отвалообразования: высоты разгрузки Нp и радиуса разгрузки Rp. Варианты системы разработки подразделяются в зависимости от места установки отвалообразователя. На рис. 5.7 показана технологическая схема, в которой подготовленные запасы полезного ископаемого, расположены под разгрузочной консолью экскаватора и приемной консолью отвалообразователя, а транспортные коммуникации — на кровле и почве пласта полезного ископаемого. Возможно размещение отвалообразователя на кровле пласта полезного ископаемого.


Рис. 5.7. Система разработки с перемещением породы консольным отвалообразователем

1 — роторный экскаватор; 2 - отвалообразователь

Применение консольных отвалообразователей обеспечивает высокую производительность труда и комплексную автоматизацию технологического процесса.

Система разработки с применением транспортно-отвальных мостов. Транспортно-отвальные мосты применяют при разработке пологих месторождений с мощностью пластов полезного ископаемого до 20—25 м, покрытых рыхлыми наносами мощностью до 50 м. Технология разработки подобных месторождений аналогична технологии с применением консольных отвалообразователей.

Параметры системы разработки в данном случае зависят от расстояний между опорами моста (пролетное строение), длины отвальной консоли и высоты разгрузки (рис. 5.8).

Рис. 5.8. Система разработки с применением транспортно-отвального моста

1 — отвальная опора; 2 — забойная опора; 3 — вскрышные экскаваторы

У современных мостов длина отвальной консоли составляет 90—170 м, высота отсыпки 25—75 м. Дальность перемещения-породы транспортно-отвальными мостами достигает 500 м. Производительность в зависимости от конструкций и условий эксплуатации изменяется от 2 до 30 млн. м3/год. Применение транспортно-отвальных мостов обеспечивает непрерывность процесса выемки, перемещения и отсыпки во внутренние отвалы пустых пород с высокой производительностью оборудования и низкой себестоимостью вскрышных работ. Технологическая схема имеет ограниченную область применения и сопровождается значительными объемами горно-капитальных работ при проходке первоначальной разрезной траншеи.

Система разработки с перевозкой породы во внутренние отвалы. Перевозку породы во внутренние отвалы применяют на глубоко залегающих месторождениях, когда разработку ведут на всю мощность пласта полезного ископаемого. В этих условиях используют, как правило, многоковшовые экскаваторы с перевозкой породы железнодорожным или конвейерным транспортом. Технологическая схема разработки с перевозкой породы во внутренние отвалы конвейерным транспортом показана на рис. 5.9.

При применении железнодорожного транспорта пути вскрышных уступов, проходящие через один из торцов карьера, соединяют с путями отвальных уступов. Подъем пути от забоев до отвалов не превышает 10—15%о. В некоторых условиях вскрышные уступы соединяют с отвальными железнодорожными путями с уклоном в грузовом направлении.

При данной системе разработки грузопотоки породы и полезного ископаемого рассредоточены. Их транспортные пути пересекаются на разных отметках с помощью путепровода.

Рис. 5.9. Система разработки с перевозкой породы во внутренний отвал конвейерным транспортом:

1 — роторный экскаватор на вскрышном уступе; 2 — забойный конвейер на вскрышном уступе; 3 — многочерпаковый вскрышной экскаватор; 4 — роторный экскаватор на добычном уступе; 5 — погрузочный бункер; 5 — забойный конвейер добычного уступа; 7 — консольный отвалообразователь; 8 — отвальный конвейер; 5 — передаточный добычной конвейер; 10, 11 — передаточный вскрышной конвейер

 

В период строительства карьера создается первоначальное выработанное пространство и породу вывозят па внешние отвалы. Эффективность данной системы разработки зависит от устойчивости внутренних отвалов.

Систему разработки с перевозкой породы во внешние отвалы применяют в тех случаях, когда невозможно размещать отвалы в отработанном пространстве карьера (например, при значительной мощности пласта полезного ископаемого и необходимости последовательной углубки карьера). Чаще всего данную систему применяют при разработке месторождений строительных материалов при незначительной мощности покрывающих

пород.

Систему разработки с перевозкой породы во внутренние и внешние отвалы применяют при разработке глубокозалегающих пластов полезного ископаемого, когда всю породу невозможно разместить во внутренних отвалах. Также систему применяют при разработке месторождений, представленных двумя или большим количеством пластов. В этом случае породу внешней вскрыши вывозят на внешние отвалы, а породу из пропластков — на внутренние.

Систему разработки с перевалкой и перевозкой породы в отработанное пространство применяют при выемке пластов полезного ископаемого, покрытых мощной толщей пород, весь объем которых не может быть перемещен во внутренние отвалы вскрышными экскаваторами, консольными отвалообразователями или транспортно-отвальными мостами. В этом случае верхнюю часть вскрышных пород перевозят в верхние ярусы внутренних отвалов транспортными средствами, а оставшуюся нижнюю часть перемещают в нижние ярусы отвалов бестранспортными способами (рис. 5.10).


Рис. 5.10. Система разработки с перевалкой и перевозкой породы во внутренние отвалы

Систему разработки с перевалкой породы во внутренние отвалы и частичной перевозкой во внешние отвалы применяют на залежах со сравнительно большой мощностью налегающих пород, когда все вскрышные породы не могут быть размещены в отработанном пространстве карьера. В этом случае верхние вскрышные уступы отрабатывают с вывозкой породы на внешние отвалы, а нижние — одноковшовыми вскрышными экскаваторами с непосредственной или кратной перевалкой породы во внутренние отвалы или многочерпаковыми экскаваторами в комплексе с консольными отвалообразователями, или транспортно-отвальными мостами. Систему чаще всего применяют на угольных разрезах.






Дата добавления: 2017-06-13; просмотров: 305; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2017 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.013 сек.