Системы разработки Исполнитель

Системы разработки.

Цель занятия: ознакомление с видами сплошных систем разработки.

План:

1. Продольные системы разработки.
2. Поперечные системы разработки.
3. Веерные системы разработки.
4. Кольцевые системы разработки.

{spoiler=Продолжать Читать}

Продольные и поперечные системы разработки предпочти­тельны при вытянутых залежах, имеющих в плане форму, близ­кую к прямоугольнику или вытянутому овалу.

Продольная однобортовая система разработки горизонталь­ными слоями широко распространена при больших карьерных полях вытянутой формы; она позволяет применять:

комплексы ВОи ЭОпри кратчайшем расстоянии перемеще­ния вскрышных пород во внутренние отвалы;

комплексы ВТО и ЭТО с перемещением пород транспорт­ными средствами по фронту работ;

те же комплексы одновременно для перевалки пород ниж­него уступа во внутренние отвалы и перемещения пород верх­них уступов транспортными средствами на внешние или внут­ренние отвалы.

Добычные работы ведут с применением, как правило, не­зависимого выемочно-погрузочного и транспортного оборудо­вания.

Для продольной однобортовой системы характерно парал­лельное перемещение фронта работ уступов. При этом ширина разрабатываемой панели или заходки по всей длине фронта одинакова.

Транспортные коммуникации включают забойные пути или дороги З, соединительные пути на бермах М и пути капиталь­ной траншеиК(рис. 21.1, а). Пункт примыкания передвижных (забойных) путей к стационарным путям переносят по мере перемещения фронта, само примыкание осуществляется на со­единительных бермах, оставляемых на нерабочем борту карьера, а соединительные пути периодически удлиняют. Схема движе­ния средств транспорта при перенесении пункта примыкания не меняется.

При использовании комплексов ЭТО и ЭТРпродольные па­раллельные экскаваторные заходки (по простиранию залежи) обеспечивают достаточный фронт для размещения двух-трех экскаваторов на уступе, следующих с некоторым отставанием один за другим. При железнодорожном транспорте необходимо систематически переносить криволинейную часть пути (см. рис. 21.1, а).

Рис. 21.1. Схемы перемещения фронта работ:

I – IV – последовательность положения  фронта  работ;  А, В,  С  и А',  В',  С' — положения забойных путей соответственно до и после поворота на угол  b;  О' — отвальный  путь.

Параллельное перемещение фронта горных работ типично при использовании мехлопат и роторных экскаваторов в ком­плексе с колесным и конвейерным транспортом. Сравнительно редко его применяют при цепных экскаваторах и транспортно-отвальных мостах; при этом на площадках устраивают большое число путей, и перенос их на криволинейных участках сложен и трудоемок.

Продольная двухбортовая система разработки горизонталь­ными слоями иногда применяется при весьма больших карьер­ных полях и значительных запасах полезного ископаемого. При этой системе создаются предприятия большой производственной мощности, особенно в тех случаях, когда наименьшая мощность вскрышных пород приходится на середину карьерного поля.

Поперечные однобортовые системы разработки используют:

при относительно узких и вытянутых или рассредоточенных залежах, когда фронт горных работ располагать параллельно длинной оси карьерного поля нецелесообразно из-за большого объема горно-капитальных работ и короткого периода эксплуа­тации;

при больших (и близких по величине) длине и ширине карь­ерного поля, когда расположение фронта работ параллельно ко­роткой оси карьера достаточно для размещения одного мощ­ного комплекса вскрышного оборудования.

В первом случае обычно применяют комплексы ЭАО, а во втором случае — комплексы ЭО, ВОили ВКО.

Веерные и колцевые системы разработки.

Веерная центральная система разработки эффективна при округлой и близкой к треугольной конфигурации карьерного поля, позволяющей удобно расположить постоянный поворот­ный пункт. В редких случаях применяется двухбортовая веер­ная система разработки.

При веерном развитии перемещение фронта работ происходит по мере отработки уступов так, что начало его находится всегда у постоянного поворотного пунктаО,а конец описывает часть окружности радиусом, равным длине уступа (рис. 21.1, б). При этом скорости подвигания отдельных мест фронта изменяются от нуля у поворотного пункта до максимума в торце уступа.

Уступы отрабатывают заходками переменной ширины, имею­щими в плане форму треугольника или трапеции, или заход­ками постоянной ширины, но при разном их числе на отдельных участках фронта работ и периодической выемке «клиньев» у на­чала каждой заходки.

Веерную систему обычно применяют при разработке мягких пород комплексами с цепными экскаваторами и железнодорож­ным транспортом при передвижке железнодорожных путей путепередвигателями непрерывного действия. В течение опреде­ленного числа смен экскаваторы осуществляют выемку породы на соответствующих пикетах (0—10) таким образом, что на на­чальные пикеты (0—1) приходится одна единица подвигания фронта, в то время как на конечных пикетах (9—10) подвигание составляет девять единиц.

Положение поворотного пункта при отработке карьерного поля остается неизменным, производят только «развертывание» кривых поворотного пункта, отрабатывая один торец карьера. Протяженность фронта работ остается неизменной. При веер­ном перемещении фронта возможны только односторонний транспортный доступ к уступам и тупиковая схема движения поездов в пределах горизонта при железнодорожном транс­порте. Благодаря постоянному поворотному пункту облегчается примыкание путей капитальной траншеи к путям рабочих гори­зонтов карьера и исключается необходимость систематического выполнения трудоемких работ по переносу криволинейных уча­стков путей. Сокращается расстояние перемещения горной массы, а в ряде случаев и объем горно-подготовительных работ. У пункта примыкания путей удобно размещать промышленные сооружения (тяговые подстанции, депо, мастерские, и т.п.) и постоянные водоотливные установки. Наличие минимального числа стрелочных переводов позволяет применять путепередвижные машины непрерывного действия.

При использовании комплексов с цепными экскаваторами характерно сезонное ведение вскрышных работ и круглогодо­вое— добычных работ. Поэтому необходимо иметь значитель­ный объем вскрытых и готовых к выемке запасов полезного ископаемого на зимний период. Для его увеличения иногда центр поворотного пункта выносят за контур /карьера (рис. 21.1, в) или применяют смешанное веерное и параллельное перемещение фронта (рис. 21.1, г). В этом случае целик вскры­тых запасов в плане приобретает форму трапеции, а его отно­сительный объем увеличивается.

За период работы карьера система разработки может из­меняться: одну часть карьерного поля отрабатывают с приме­нением продольной системы разработки, а другую — веерной системы разработки (рис. 21.1, д). При веерном перемещении фронта поворотный пункт переносят с изменением направления разворота веера (рис. 21.1,е).

Конструкцию поворотного пункта выбирают, исходя из тре­бований полноты отработки карьерного поля, надежной работы транспорта в течение всего периода эксплуатации карьера и минимального объема горно-капитальных работ.

Центр поворота может размещаться со стороны нерабочего борта карьера (рис. 21.1, ж)и со стороны рабочего его борта (рис. 21.1, з). В первом случае по мере поворота увеличивается длина фронта работ и возрастает площадь участка карьерного поля, отрабатываемого при одном положении поворотного пункта. Однако при этом увеличивается объем работ по его со­оружению.

По мере подвигания фронта работ рельсовые пути переме­щают, но они постоянно располагаются по касательным к соот­ветствующим кривым поворотного пункта. При подвигании фронта работ и повороте забойных путей на угол b  (рис. 21.1, и) часть кривой поворотного пункта выпрямляется и длина фронта увеличивается. Угол поворота веера b выбирают из условия наибольшей возможной площади карьерного поля, отрабатывае­мой без переукладки стационарных путей; при углах b>180° возникают определенные трудности.

Кольцевую центральную систему разработки применяют в отдельных случаях, когда участки с небольшой мощностью вскрышных пород или с полезным ископаемым лучшего каче­ства приурочены к середине карьерного поля, а также при его благоприятных очертаниях (рис. 21.2, а и б). Вскрышные по­роды перемещают на внутренние и внешние отвалы, поскольку вместимости внутренних отвалов недостаточны для размещения всего объема вскрышных пород. Наиболее удобно при такой системе перемещать вскрышные породы и полезное ископаемое с применением автотранспорта (см. рис. 21.2, а).

Рис. 21.2. Сплошные кольцевые системы разработки.

Если залежь полезного ископаемого имеет округлую форму в плане и мощность вскрышных пород минимальная на отдель­ных участках поля и максимальная в его середине, экономиче­ски выгодно применять кольцевую периферийную систему раз­работки (рис. 21.2, в).

Опорные слова: вытянутая залежь, большие карьерные поля, продольная однобортовая, продольная двухбортовая, поперечная однобортовая, веерная центральная, комплексы ВО, ЭО, ВТО и ЭТО.

Контрольные вопросы:

1. Охарактеризуйте продольную систему разработки.
2. При каких случаях используют поперечные однобортовые системы разработки?
3. Какие комплексы оборудования применяют при продольных системах разработки?
4. При каких случаях применяют веерные системы разработки?
5. При каких случаях применяют кольцевые системы разработки?

Литература:

1. Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. М., «Недра», 1982.

2. Открытые горные работы. Справочник. Трубецкой К.Н., Потапов М.Г., Виницкий К.Е. и др./М., Горное бюро, 1994, 590 с.

3. Ржевский В.В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. М., «Недра», 1980, 631 с.

4. Ржевский В.В. Открытые горные работы. Технология и комплексная механизация. М., «НЕДРА», 1985.

5. Ржевский В.В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. Изд. 2. М., «НЕДРА», 1975.

6. Симкин Б.А. Технология и процессы открытых горных работ. М., Недра, 1970.

{/spoilers}