Основные технологические процессы на разрезе Томусинский
Примечание. К наименованию системы добавляется: "с внешними (или внутренними) отвалами". Системы разработки наклонных и крутых месторождений характеризуются порядком выполнения вскрышных, добычных и горноподготовительных работ, так как горно-подготовительные работы на таких месторождениях ведутся как в период строительства карьера, так и в процессе его работы (для воссоздания фронта вскрышных и добычных работ нарезаются очередные по глубине уступы). Такие системы разработки называются углубочными (с переменной рабочей зоной).
Месторождения со сложными топографическими и горно-геологическими условиями могут разрабатываться смешанными (углубочно-сплошными) системами.
Порядок разработки месторождения связан с развитием горных работ по отношению к контурам карьерного поля. В связи с этим различают следующие системы разработки по направлению выемки в плане:
продольные однобортовые и двухбортовые, когда фронт вскрышных и добычных работ перемещается параллельно длинной оси карьерного поля;
поперечные однобортовые и двухбортовые, когда фронт вскрышных и добычных работ перемещается параллельно короткой оси карьерного поля.
веерные, когда фронт вскрышных и добычных работ перемещается по вееру с центральным (общим) или рассредоточенным (два и более) поворотными пунктами.
кольцевые, когда фронт вскрышных и добычных работ имеет форму кольца и разработка ведется от центра к границам карьерного поля или от границ к центру.
Классификации систем разработки, предложенной акад. В.В. Ржевским, предшествовали классификации, разработанные проф. Е.Ф. Шешко, (1949 г.) и акад. Н.В. Мельниковым (1951 г.).
В основу классификации, предложенной проф. Е.Ф. Шешко (табл. 3.2 и рис. 3.3), положено направление перемещения вскрышных пород в отвалы. Эта классификация включает следующие группы систем.
Группа А включает системы с поперечным перемещением вскрыши в отвалы без применения транспортных средств (бестранспортные системы) .
Группа Б включает системы с продольным (вдоль фронта) перемещением вскрыши в отвалы с применением транспортных средств (транспортные системы).
Группа В включает комбинированные системы с поперечным и продольным перемещением вскрыши в отвалы. Эти системы являются комбинацией транспортных и бестранспортных систем.
Системы с поперечной перевалкой вскрыши во внутренние отвалы являются технологически наиболее простыми и экономичными.
Таблица 3.2. – классификация групп систем разработки
Группы систем разработки |
Наименование систем разработки |
Условное обозначение систем разработки |
А, Системы разработки с перевалкой вскрыши (с поперечным перемещением вскрыши в отвалы) |
1. Система разработки с непосредственной перевалкой вскрыши |
А-1 |
2. То же, с кратной экскаваторной перевалкой вскрыши |
А-2 | |
3. То же, с перевалкой вскрыши отвало-образователями |
А-3 | |
Б. Системы разработки с перевалкой вскрыши (с продольным перемещением вскрыши в отвалы) |
4. Система разработки с перевозкой вскрыши на внутренние отвалы |
Б-4 |
5. То же, на внешние отвалы |
Б-5 | |
6. То же, на внешние и внутренние отвалы |
Б-6 | |
В. Системы разработки с перевалкой и перевозкой вскрыши (с поперечным и продольным перемещением вскрыши в отвалы) |
7. Система разработки с частичной перевозкой вскрыши на внутренние или внешние отвалы |
В-7 |
8. То же, с частичной перевалкой вскрыши во внутренние отвалы |
В-8 | |
А-0. Системы разработки с незначительным объемом вскрышных работ, когда способы перемещения вскрыши в отвалы не имеют существенного значения |
А-0 |
Однако перевалка породы в рабочих органах экскаваторов ограничивает параметры этих систем и область их применения. Здесь жестко взаимоувязаны вскрышные и добычные работы, а объем вскрытых запасов строго ограничен.
Системы с продольной перевозкой вскрыши на отвалы более сложны и менее экономичны. Однако у них нет такой жесткой взаимоувязки вскрышных и добычных работ, а вскрытые запасы могут быть созданы в большом объеме. Область применения этих систем более широкая.
В основу классификации, предложенной акад. Н.В. Мельниковым, положен способ производства вскрышных работ. Классификация включает следующие системы разработки: бестранспортную, экскаватор-карьер, транспортно-отвальную, специальную, транспортную и комбинированную (табл. 3.3).
Классификации систем разработки, в основу которых положены направление перемещения вскрыши в отвалы, и способ производства вскрышных работ, в неполной мере отражают порядок разработки месторождения. Эти классификации не характеризуют порядок развития фронта и рабочей зоны карьера. Наиболее универсальной является классификация систем разработки, в основу которой положены горно-геологические и геометрические предпосылки, характеризующие порядок производства вскрышных, добычных и горно-подготовительных работ.
Рисунок 3.3 - Схемы систем открытой разработки месторождений по классификации Е.Ф. Шешко.
Таблица 3.3 –классификация систем разработки
Системы Разработки |
Характеристика систем |
Условия применения |
Применяемое оборудование |
Бестранспортная (без переэкскавации или с переэкскавацией на отвалах) |
Вскрыша перемещается во внутренние отвалы непосредственно экскаваторами (возможна переэкскавация пород на отвалах) |
Горизонтальные и пологие месторождения ограниченной мощности,, мощность покрывающих пород ограничена рабочими размерами экскаваторов. Наклонные и крутые месторождения при мягких вмещающих породах и глубине карьера, позволяющей производить двойную и тройную переэкскавацию |
Мехлопаты и драглайны с большими рабочими размерами |
Экскаватор-карьер |
Вскрышные и добычные работы производятся одним драглайном попеременно. Вскрыша переваливается в выработанное пространство, полезное ископаемое грузится в передвижной бункер, устанавливаемый на поверхности, или в навал; из бункера полезное ископаемое поступает на конвейер или в средства железнодорожного транспорта |
Горизонтальные и пологие месторождения ограниченной мощности (до 25 м) при покрывающих породах мощностью до 30 м |
Драглайн, передвижной бункер с питателем, мехлопата для погрузки из навала |
Транспортно-отвальная |
Вскрыша перемещается во внутренние отвалы при помощи транпортно-отвальных мостов или овалообразователей. |
Горизонтальные и пологие месторождения с мягкими покрывающими породами. |
Цепные и роторные экскаваторы и мехлопаты, трнспортно-отвальные мосты и передвижные консольныеотвалообразвователи. |
Специальная |
Вскрыша удаляется башенными экскаваторами, колесными скреперами, гидромеханизированным способом или кабель краном. |
Горизонтальные и пологие месторождения с мягкими покрывающими породами. При применении кабель-кранов в условиях крутых пластов в крепких породах. |
Кабельные экскаваторы, колесные скреперы, гидромониторы и землесосные установки, кабель-краны. |
Системы разработки |
Характеристика систем |
Условия применения |
Применяемое оборудование |
Транспортная |
Вскрыша перемещается транспортными средствами на внутренние или внешние отвалы. |
Месторождения различной формы с породами любой крепости. |
Экскаваторы любых типов и рельсовый, автомобильный или конвейерный транспорт. |
Комбинированная |
Комбинация различных систем. |
Горизонтальные и пологие месторождения ограниченной мощности с мягкими породами. |
Экскаваторы любых типов для верхних уступов, экскаваторы увеличенных размеров для нижних уступов и рельсовый или автомобильный транспорт, транспортно-отвальные установки. |