Особенности разработки обломочных пород

Залежи обломочных горных пород, состоящие из смеси песка более 50 %, гравия и валунов, называют песчано-гравийными месторождениями. При содержании песка в смеси менее 50 % месторождения называют гравийно-песчаными.

Песок и гравий для дорожного строительства должны соответствовать требованиям, устанавливаемым государственными стандартами, регламентирующими: размер фракций готовой продукции, содержание слабых включений, глинистых и пылеватых частиц, морозостойкость и форму зерен.

Гравийный материал получают сортировкой природных гравийно-песчаных смесей. Для дорожного строительства применяют гравий размерами зерен 5-10, 10-20, 20-40, 40-70 мм. Содержание слабых разновидностей пород не должно превышать 10 % по массе. Количество глинистых, илистых и пылеватых частиц не должно превышать 1 %. Гравий не должен содержать больше 15 % зерен пластинчатой или игольчатой формы.

Технология разработки песчано-гравийных месторождений зависит от наличия в них крупнообломочного материала и прослоек различных пород. На песчано-гравийных карьерах чаще всего применяют продольные, поперечные и реже кольцевые схемы разработки. Наиболее широко применяются для разработки песчано-гравийных месторождений экскаваторы, погрузчики и бульдозеры. На больших карьерах эффективно используют гидромеханизацию разработок.

Добыча горных пород с использованием гидромониторов применяется при разработке необводненных карьеров и наличии соответствующего источника воды и электроэнергии.

При гидромониторной добыче большое значение имеет интенсивность разлива (объем воды, расходуемой на 1 м³ породы), которая зависит от характера добываемых пород, высоты забоя, угла направления струи. Характер добываемых пород, их зерновой состав, наличие глинистых частиц влияет на величину размыва. Увеличение содержания глинистых примесей снижает потребное количество воды на размыв. Максимальное допустимое расстояние от гидромонитора до забоя зависит от насадки монитора.

При увеличении этого расстояния интенсивность смыва уменьшается. При увеличении расстояния гидромонитора от забоя с 5 до 30 м сила удара струи снижается в 1,5-2 раза.

Для нормальной работы гидромониторов необходимо своевременно производить их перестановку, не допуская удаления насадки от забоя на предельное расстояние для данных условий. Переставлять гидромониторы следует при связных грунтах примерно через 6 м, при несвязных через 12 м каждый раз на одинаковое расстояние. Кроме работающих гидромониторов рекомендуется иметь резервные, которые работают в период перестановки оборудования и перемещения рабочих на новую захватку. В карьерах дорожно-строительных материалов можно ограничиться одним резервным гидромонитором. Для повышения производительности устраивают двойную подводящую линию к каждому гидромонитору. Основная магистраль, подводящая воду, соединяется с монитором гибким шлангом. Это приспособление позволяет передвигать гидромониторы почти без перерыва в работе. Транспортирование смеси на перерабатывающие предприятия осуществляют автомобильным или конвейерным транспортом.

На отдельных стационарных карьерах для более полного использования дорожно-строительного оборудования, освобождающегося в зимнее время, заготавливают каменные материалы зимой. Разработка песчано-гравийных месторождений в зимнее время вызывает ряд сложностей, из которых наиболее серьезное - промерзание породы. Наиболее простой способ борьбы со смерзанием породы - создание на площади, подлежащей разработке, искусственного снегового покрова толщиной 1-1,5 м. Используются также вспашка поверхности на глубину 30-50 см и укрытия месторождения теплоизоляционными материалами (солома, мох, опилки и др.).

При круглогодичной разработке песчано-гравийного месторождения с разным содержанием глинистых частиц и каменных материалов целесообразна разработка отдельных частей месторождения. В зимнее время следует разрабатывать наиболее богатую часть, содержащую меньше глинистых частиц.

При разработке обводненных песчано-гравийных месторождений без предварительного осушения выполняют только выемку и складирование полезного ископаемого в штабель для обезвоживания и доведения его до естественной влажности.