6.5 Комбинированный карьерный транспорт

Получение максимального экономического эффекта при транспортировании горных пород на мощных карьерах можно обеспечить только при использовании нескольких видов транспорта (комбинированного транспорта), так как каждый из входящих в комбинацию вид транспорта эксплуатируется в наиболее благоприятных для него условиях.

С учетом технологических особенностей в цепи карьерного транспорта можно выделить три звена:

• транспортирование по рабочим горизонтам и соединительным бермам;

• транспортирование по наклонным выработкам до господствующей поверхности;

• транспортирование на поверхности.

Транспорт первого звена непосредственно обслуживает добычные забои. Он должен обладать большой маневренностью для обеспечения высокой производительности добычных машин, полноты выемки и требуемого качества полезного ископаемого. Транспорт второго звена должен обеспечить движение по кратчайшим наклонным участкам пути. Транспорт третьего звена обеспечивает перемещение горной массы на большое расстояние по относительно горизонтальным участкам пути.

Как показала практика, для транспортирования горной массы в карьере (первое звено) наиболее целесообразно использовать автосамосвалы различной грузоподъемности. Для перемещения горной массы от рабочих горизонтов до поверхности (второе звено) наиболее высокие технико-экономические показатели достигаются при использовании скиповых , конвейерных и автомобильных подъемников. Для транспортирования горной массы на поверхности (третье звено) применяются железнодорожный и конвейерный транспорт.

Наибольшее применение находит комбинация автомобильного и железнодорожного транспорта. Горная масса от забоев автотранспортом доставляется до перегрузочных пунктов (рис. 6.7), а затем железнодорожными составами до отвалов, либо до дробильно-обогатительной фабрики. Перегрузочные пункты в этом случае могут располагаться либо внутри карьера, либо на поверхности в непосредственной близости от его контуров. Комбинированный автомобильно-железнодорожный транспорт с внутрикарьерной перегрузкой целесообразно применять при большом грузообороте карьера, глубине более 150 м и использовании железнодорожного транспорта на верхних горизонтах.

Этот вид комбинированного транспорта эффективно применяется на Лебединском, Михайловском, Соколовско-Сарбайском карьерах.

Рисунок 6.7 – схемы перегрузочных пунктов при автомобильно-железнодоржном транспорте:

а - с непосредственной перегрузкой пород; б - с временным складом и использованием на погрузке экскаваторов

При комбинации автотранспорта и скиповых подъемников перегрузочный пункт состоит из разгрузочного и приемного устройства и бункера-дозатора. Скипы грузоподъемностью до 100 т перемещаются по специальным направляющим (угол наклона 35—45°) со скоростью 8-12 м/с. При большой производительности карьера целесообразно устанавливать несколько скиповых подъемников. В зависимости от конкретных условий в практике встречаются и другие комбинации видов транспорта.

Глава 7 ОТВАЛООБРАЗОВАНИЕ

7.1 Общие сведения

Открытая разработка месторождений полезных ископаемых связана с необходимостью выемки и перемещения значительных объемов вскрышных пород, покрывающих, а иногда и подстилающих (при разработке крутых месторождений) залежь. Перемещаемые объемы вскрышных пород размещаются (складируются) на специально отводимых для этой цели площадях. Насыпь, образующаяся в результате складирования вскрышных пород, называется отвалом, а совокупность производственных процессов по размещению вскрышных пород в отвал - отвальными работами. Технология, механизация и организация отвальных работ составляют сущность и содержание процесса отвалообразования. Отвалообразование является завершающим этапом в технологической цепи производства вскрышных работ. От четкого и безаварийного выполнения отвальных работ в значительной степени зависят технико-экономические показатели работы горного и транспортного оборудования и всего карьера в целом.

Отвал вскрышных пород имеет форму неправильной усеченной пирамиды. Он характеризуется следующими параметрами: высотой и числом уступов (ярусов), углом откосов уступов, результирующим углом откоса отвала, приемной способностью, длиной и способом перемещения отвального фронта работ, размерами в плане и др.

Высота отвального уступа зависит в основном от физико-технических свойств складируемых пород и пород, лежащих в основании отвала, а также от средств механизации отвальных работ. Увеличение высоты отвального уступа и отвала в целом ведет к уменьшению занимаемых площадей под отвалы, объема работ по строительству и содержанию транспортных коммуникаций и к увеличению производительности отвального оборудования. Число отвальных уступов определяется в зависимости от площади, отводимой под отвалы, и общего объема вскрышных пород. Ограничивающим фактором возможного числа уступов на отвале является общая рациональная высота отвала и несущая способность пород, лежащих в основании отвала. В практике открытых работ имеются отвалы с различным числом уступов. Угол откоса отвальных уступов обычно равен углу естественного откоса пород, размещаемых в отвале. Он зависит от физико-технических свойств пород, их степени разрыхления и влажности и изменяется в пределах 30-40°. Часть периметра отвала, на котором происходят прием и размещение вскрышных пород, составляет фронт отвальных работ. Разбивка фронта отвальных работ на отдельные участки (тупики) позволяет рассредоточить по фронту основные и подготовительные работы при отвалообразовании. Длина отдельного тупика изменяется в широких пределах и зависит в основном от принятого способа механизации отвальных работ, площади отвала, объема вскрышных пород, размещаемых в отвале. Потребное число отвальных тупиков определяется грузооборотом карьера по вскрыше и приемной способностью отвального тупика.

Способ перемещения фронта отвальных работ определяет схему развития отвалов в плане. Различают три способа перемещения фронта отвальных работ: параллельный, веерный и криволинейный (рис. 7.1).

Рисунок 7.1 – способы перемещения фонта отвальных работ:

а - параллельный; б - веерный; в – криволинейный

Процесс отвалообразования включает возведение первоначальных отвальных насыпей, разгрузку и складирование вскрышных пород, планировку поверхности отвала и перемещение транспортных коммуникаций на отвале.

Возведение первоначальных насыпей имеет целью образование необходимого фронта отвальных работ при определенной высоте отвального уступа. Ширина первоначальной насыпи поверху должна составлять 7-10 м с целью обеспечения нормального расположения транспортных коммуникаций. При возведении отвала на косогоре сначала на его склоне (на отметке поверхности отвала) сооружается горизонтальная площадка для расположения транспортных коммуникаций. Заполнение отвала производится в сторону пониженных отметок. Допустимая высота отвала ограничивается условиями его устойчивости.