Вскрытие рабочих горизонтов нагорных карьеров
При разработке нагорных месторождений из-за сложности рельефа, трудности доступа к рабочим горизонтам, разнообразий условий расположения рудных залежей в контурах карьерного поля вскрытие рабочих горизонтов осуществляется разнообразными вскрывающими выработками как внутреннего, так и внешнего заложения. Получило распространение вскрытие подземными выработками. Часто доставка людей и оборудования осуществляются по отдельным транспортным коммуникациям и с применением специальных горных выработок и машин.
Разнообразие способов вскрытия рудных горизонтов нагорных карьеров связано, в первую очередь, с необходимостью применения комбинированного транспорта для перемещения полезных ископаемых.
Вскрыша с нагорных месторождений транспортируется, как правило, по выработкам, пройденным по поверхности с использованием железнодорожного и автомобильного транспорта. Транспортирование по возможности осуществляют на погоризонтные отвалы, что не всегда возможно, а также на спуск или подъем до отвальных площадей. На выбор способа вскрытия рабочих горизонтов оказывает влияние контур карьера. Если он замкнутый, то рабочие горизонты вскрываются так же, как и на месторождениях глубинного типа. При открытом контуре карьера горизонты вскрываются полутраншеями.
Вскрытие рабочих горизонтов с использованием полутраншей может быть осуществлено следующими способами:
1. отдельными полутраншеями;
2. общими полутраншеями:
а) с простой формой трассы;
б) со сложной формой трассы;
3. парными полутраншеями.
При вскрытии отдельными полутраншеями в зависимости от расположения залежи и наличия свободного пространства по склону косогора месторождение можно вскрывать с отметки, господствующей земной поверхности или с некоторым относительным превышением начала полутраншей над этой отметкой. В первом случае капитальные траншеи независимые, во втором (рис. 12.4) они становятся зависимыми, так как пути соединительной полутраншей нижнего горизонта являются общими для всех полутраншей и имеют один выход к первичному приемному пункту. Форма трассы в этих условиях простая.
Вскрытие общими полутраншеями с простой формой трассы применяется в тех же условиях, что и отдельными полутраншеями. Сосредоточение грузопотоков происходит здесь на трассе капитальной полутраншей. Примыкание рабочих горизонтов может происходить на руководящем, смягченном подъеме и на площадках (рис. 12.5).
Вскрытие с использованием общих полутраншей со сложной формой трассы вскрывающая выработка может иметь форму трассы тупиковую (рис. 12.6) — при железнодорожном транспорте и петлевую (рис. 12.7) — при автомобильном транспорте.
Вскрытие парными полутраншеями целесообразно применять при большой производительности карьеров для увеличения пропускной способности транспортных коммуникаций.
На нагорных карьерах схемы транспортирования полезного ископаемого с рабочих горизонтов до пунктов приема на поверхности весьма разнообразны, разнообразны и комбинации вскрывающих выработок. Вскрытие осуществляется как открытыми выработками, пройденными по поверхности внутри и вне контура карьера (траншеи и полутраншей, рудоскаты), так и подземными выработками (штольни, тоннели, рудоспуски, шахтные стволы и др.).
Эксплуатация канатных подвесных дорог мало зависит от рельефа местности и почти полностью не зависит от снежных заносов и других погодных условий.
Канатные дороги позволяют транспортировать полезное ископаемое по кратчайшему пути в горных районах, через водные преграды, овраги, через железнодорожные пути, автомобильные дороги и другие препятствия.
Источник
Способы вскрытия рабочих горизонтов карьера
Вскрытие рабочих горизонтов осуществляется для обеспечения сформированных на уступах грузопотоков транспортными коммуникациями, позволяющими перемещать грузы с рабочих горизонтов до пунктов приема на поверхности или на промежуточных горизонтах. Вскрывающие выработки начинаются с поверхности или с уже вскрытого промежуточного рабочего горизонта и заканчиваются на отметке рабочей площадки вскрываемого горизонта.
Способ вскрытия определяется рядом признаков, в первую очередь видом вскрывающих выработок.
В отдельных случаях (использование башенных экскаваторов и кабельных кранов) разработка всего месторождения и перемещение карьерных грузов производятся без проведения вскрывающих выработок. Возможно создание транспортного доступа к отдельным рабочим горизонтам карьера и при отсутствии вскрывающих выработок: например, при перевозках вскрышных пород на погоризонтные отвалы карьеров нагорного или нагорно-глубинного вида, при использовании конвейеров, расположенных на нерабочем борту, и т. д. Такой способ вскрытия называется бестраншейным.
В большинстве случаев рабочие горизонты карьера вскрывают капитальными траншеями или полутраншеями. Реже осуществляется вскрытие подземными выработками (наклонными и вертикальными стволами, штольнями, тоннелями), а также комбинированным способом.
Траншеи, предназначенные для движения колесных транспортных средств (железнодорожный и автомобильный транспорт), должны быть наклонными; траншеи, оборудуемые подъемниками,— крутыми.
В зависимости от числа уступов (один, группа или все уступы карьера), обслуживаемых траншеями с общей трассой, различают соответственно отдельные, групповые и общие траншеи (см. табл. 2).
Внешние траншеи бывают стационарными или полустационарными. Внутренние траншеи могут быть стационарными (расположены на нерабочих бортах карьера), полустационарными, временными и скользящими. Временные и полустационарные внутренние траншеи на рабочих бортах карьера применяют для уменьшения объемов горно-капитальных работ и при перераспределении во времени объемов вскрышных работ.
На рабочем горизонте, вскрытом одной (одинарной) капитальной выработкой, чаще всего применяется маятниковое (возвратное) движение транспортных средств. Если рабочий горизонт вскрыт двумя выработками (грузовой и порожняковой), то обеспечивается сквозное движение транспортных средств на уступах и в этом случае повышается использование горного оборудования во времени, в результате чего компенсируется увеличение затрат на сооружение вскрывающих выработок. Такие выработки называют парными, они могут иметь внешнее или внутреннее заложение и состоять из пары отдельных, групповых или общих траншей или полутраишей. Соответственно выделяются одинарные и парные трассы. Парные траншеи и трассы применяют в основном в неглубоких карьерах с интенсивным грузооборотом.
В соответствии с указанными главными признаками разделения капитальных траншей в табл. 4 приводится классификация основных способов вскрытия, построенная на основе классификации проф. Е. Ф. Шешко.
При вскрытии горизонтов, расположенных ниже господствующего уровня земной поверхности, продольный профиль капитальных траншей характеризуется подъемом в направлении движения груженых транспортных средств, а при вскрытии горизонтов, расположенных выше господствующего уровня земной поверхности,— подъемом в направлении движения порожних транспортных сосудов. По расположению вскрывающих выработок относительно карьерного поля и залежи различают вскрытие фланговыми и центральными траншеями (или подземными выработками), вскрытие со стороны лежачего или висячего бока залежи, а также с торца карьера.
Таблица 4. Классификация способов вскрытия
| Признак способа вскрытия | Способ вскрытия | ||
| открытыми выработками (траншейными) | подземными выработками | комбинацией открытых и подземных выработок | |
| Положение вскрывающих выработок относительно конечного контура карьера | Внешними, внутренними или смешанными траншеями и полутраншеями | Внешними, внутренними или смешанными | Внешними, внутренними или смешаннми |
| Стационарность выработок | Стационарными, полустационарными и временными (скользящими) траншеями или полутраншеями | Стационарными | Стационарными или комбинацией стационарных с полустационарными (временными) |
| Наклон выработок | Крутыми или наклонными траншеями и полутраншеями | Вертикальными, крутыми, наклонными или горизонтальными | Комбинацией вертикальных, крутых, наклонных или горизонтальных |
| Число обслуживаемых горизонтов | Отдельными, групповыми или общими траншеями и полутраншеями | Отдельными, групповыми или общими | Отдельными, групповыми или общими |
| Характер движения транспортных средств на уступе (поточное или маятниковое) | Одинарными или парным траншеями и полутраншеями | Одинарными или парными | Одинарными или парными |
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
Способы вскрытия рабочих горизонтов карьера
20.2. ВСКРЫТИЕ РАБОЧИХ ГОРИЗОНТОВ КАРЬЕРА
Обеспечение грузотранспортной связи рабочих горизонтов карьера с поверхностью является целью вскрытия рабочих горизонтов. Осуществить вскрытие рабочих горизонтов можно с использованием подземных горных выработок, открытых горных выработок или без применения каких-либо выработок. Основной способ вскрытия на карьерах — вскрытие с применением открытых горных выработок (капитальных траншей).
Капитальная траншея — открытая наклонная горная выработка , имеющая поперечное сечение в виде трапеции или неправильного четырехугольника (треугольника).
Капитальная траншея, вскрывающая один уступ, называется отдельной капитальной траншеей.
В зависимости от угла падения залежи рабочие горизонты карьера вскрываются различно. Так, при разработке горизонтального месторождения число рабочих горизонтов за период существования карьера не меняется и работы по проведению вскрывающих выработок заканчиваются в период строительства карьера. На наклонных и других месторождениях при сдаче карьера в эксплуатацию вскрывают несколько верхних горизонтов. В дальнейшем с вовлечением в разработку более глубоких горизбнтов осуществляется и их вскрытие. Таким образом, рабочие горизонты в этом случае вскрываются в течение всего периода эксплуатации месторождения.
Параметры элементов капитальной траншеи должны соответствовать техническим возможностям применяемого вида карьерного транспорта, учитывать интенсивность его движения и физико-механические свойства вмещающих пород.
Капитальные траншеи могут иметь внешнее (вне контуров карьера) и внутреннее (внутри контуров карьера) заложение. Для создания фронта работ на горизонте из конца капитальной траншеи проводят (на всю длину уступа или части его) горизонтальную открытую горную выработку — разрезную траншею.
Совокупность капитальных траншей, обеспечивающая вскрытие всех рабочих горизонтов карьера, называется системой капитальных траншей. В зависимости от пространственного расположения капитальных траншей, входящих в систему, и наличия технологической связи между ними различают системы отдельных, общих и групповых капитальных траншей при различном их заложении (рис. 20.6). Определение объема системы капитальных траншей производится по несложным формулам, в основу которых положена формула объема отдельной капитальной траншеи
Положение оси капитальных траншей в пространстве от отметки поверхности до отметки нижнего вскрытого горизонта называют трассой капитальных траншей. В зависимости от положения трассы относительно контуров карьера она может быть внешнего, внутреннего или смешанного заложения. Внешнее заложение обычно не превышает глубины 50—70 м.
При внутреннем заложении трасса может иметь простую и сложную (с переменой направления) форму в плане. Если
длина борта карьера Lc. к, на котором располагается внутренняя трасса, меньше действительной длины трассы , то трасса имеет сложную форму: петлевую (при автомобильном транспорте), тупиковую (при железнодорожном транспорте) или спиральную.
Проведение открытых горных выработок включает выемку породы в контурах выработки и перемещение ее за эти контуры. Оно может производиться транспортным и бестранспортным способами. При транспортном способе порода, вынимаемая экскаваторами из выработки, средствами карьерного транспорта перемещается за контуры выработки и карьера. При использовании автомобильного транспорта экскаваторы обычно работают с верхним копанием и нижней погрузкой (в тупиковом забое). При использовании железнодорожного транспорта наиболее целесообразна верхняя погрузка.
При бестранспортном способе порода самим выемочным оборудованием размещается на одном или двух бортах траншеи. Этот способ более экономичен и может быть применен при проведении внешних капитальных траншей или внутренних капитальных и разрезных траншей верхнего уступа, проводимых на границе карьерного поля. Обоснование выбора способа и схемы вскрытия отдельных горизонтов и всего карьерного поля является одной из наиболее сложных задач открытой разработки месторождений, от правильного решения которой в значительной степени зависят технико-экономические показатели работы карьера. При обосновании способа вскрытия руководствуются следующими соображениями: принятый способ и схема должны обеспечить минимальные затраты на транспортирование вскрыши и полезного ископаемого, минимальный объем горно-капитальных работ и рациональное распределение объемов вскрышных пород за весь срок отработки карьерного поля (максимальный объем вскрышных работ должен выполняться, как правило, в более поздние годы).
К основным вопросам, решаемым при обосновании вскрытия карьерного поля, относятся:
выбор места заложения капитальных траншей и направления развития горных работ в контурах карьера;
обоснование параметров элементов капитальных траншей и вида их системы;
обоснование способа заложения системы капитальных траншей и формы трассы;
определение объема горно-капитальных работ и срока строительства карьера.
Решение всех этих вопросов в значительной степени определяется рельефом поверхности в районе карьерного поля, формой, размерами, элементами залегания полезного ископаемого, параметрами системы разработки и применяемым горным и транспортным оборудованием.
Источник
