Основные технологические процессы на разрезе "Томусинский"

Основные технологические процессы на разрезе "Томусинский"

Ширина проезжей части автодороги (м) зависит от габаритов подвижного состава, скорости движения и числа полос движения.

Рисунок 6.2 – поперечный профиль автодороги:

а - в рыхлых породах; б - в скальных породах; в - на съездах; 1 – земляное полотно; 2 – проезжая часть; 3 – обочина; 4 – водоотливное сооружение; 5 – ограждение.

Ширина проезжей части двухполосных дорог для автосамосвалов грузоподъемностью 27-40 и 75-120 т составляет 13-15 и 20-25 м соответственно. На кривых малого радиуса ширина проезжей части увеличивается в зависимости от радиуса кривой. Уширение проезжей части характеризуется следующими данными.

Ширина обочины составляет 1-2 м. Дороги, расположенные в выемках, должны иметь боковые кюветы (глубиной 0,8-0,9 м) трапециевидной формы с основанием шириной 0,4 м. В обычных условиях дороги имеют двухскатный профиль с уклоном 10-40 °/00. При устройстве дорог на косогоре, бермах по борту карьера и на кривых с радиусом менее 200 м поперечное сечение дороги имеет односкатные профиль с уклоном 20-40 °/00 в сторону косогора или внутрь кривой

Тип дорожного покрытия выбирается с учетом срока эксплуатации дороги, интенсивности движения, типа подвижного состава и наличия местных дорожно-строительных материалов.

На стационарных дорогах мощных карьеров большой интенсивностью движения (2000 - 3000 рейсов автосамосвалов в сутки) применяется цементобетонное или асфальтовое покрытие. При меньшей интенсивности движения (1000 - 1500 рейсов автосамосвалов в сутки) используют щебеночное покрытие с пропиткой и поверхностной обработкой или покрытие, обработанное по способу смешения. Временные дороги при скальном основании не имеют покрытия. При рыхлом основании они имеют грунтовое покрытие, улучшенное щебеночными добавками. Эксплуатация дорог с покрытием высокого качества позволяет значительно сократить затраты на ремонт подвижного состава и шин, топливо, смазку и др., что при большой интенсивности движения быстро приводит к окупаемости затрат на строительство дороги.

Подвижной состав автотранспорта должен обладать повышенной прочностью, маневренностью и проходимостью, преодолевать значительные подъемы и уклоны и обеспечивать быструю механизированную нагрузку. В зависимости от конструктивного исполнения, подвижной состав карьерного автотранспорта можно разделить на две группы: автосамосвалы и полуприцепы. Автосамосвалы – это машины с кузовом, расположенные на раме. Разгрузка автосамосвала производится в основном опрокидыванием назад. У полуприцепов кузов выполнен отдельно от тягача и соединяется с ним специальным прицепным устройством. Полуприцепы имеют одну или две ходовые оси и могут быть с задней боковой и донной разгрузкой. Основные их преимущества по сравнению с автосамосвалами - большая грузоподъемность, меньшие расход горючего и эксплуатационные затраты. Однако область применения полуприцепов ограничивается лишь дорогами без подъемов или с небольшим подъемом (до 30 /00) из-за меньшей маневренности и меньшей удельной мощности двигателя. Основными параметрами карьерных автосамосвалов являются грузоподъемность, мощность двигателя, объем кузова, колесная формула минимальный радиус поворота. Колесной формулой называется цифровое обозначение числа колес автосамосвала (например, 4x2). Первая цифра колесной формулы показывает общее число колес, вторая - число ведущих колес. На карьерах наибольшее применение получили автосамосвалы типа БелАЗ грузоподъемностью 27-75 т. Освоены более мощные автосамосвалы грузоподъемностью 110-180 т. Характеристика автосамосвалов приведена в табл. 6.3.

Таблица 6.3 – характеристики автосамосвалов

Эффективность использования автотранспорта на карьерах, в значительной степени зависит от схемы подъезда автосамосвала к забою и установки его экскаватора. В зависимости от способа вскрытия рабочих горизонтов, размер рабочих площадок и условий работы экскаваторов возможны сквозной подъезд автосамосвалов к экскаватору, подъезд с петлевым разворотом (рис. 6.3). Сквозной подъезд применяется при наличие двух выездов с горизонта. Автосамосвалы в этом случае движутся поточно, съезжая с магистральных дорог на забойные. Подъезд с петлевым разворотом применяется при одном выезде с горизонта. Он не требует сложных маневров. Обычно время обмена автосамосвалов не превышает продолжительности рабочего цикла экскаватора, чем достигается высокое использование экскаваторов во времени. Подъезд с тупиковым разворотом применяется в стесненных условиях при невозможности осуществления петлевого разворота. В основном эта схема подъезда применяется в тупиковых заходах при проведении траншей. При ширине рабочей площадки (основания траншеи) меньше радиуса поворота автосамосвала устраиваются специальные ниши для обеспечения более свободного маневра при развороте (см; рис. 6.3). Подъезд с тупиковым разворотом вызывает уменьшение производительности автосамосвалов на 10-16% (по сравнению с другими схемами подъезда).

Рисунок 6.3 - Схемы подъезда автосамосвалов к экскаваторам:

а,6- сквозной подъезд; б, г - подъезд с петлевым разворотом; д, е - подъезд с тупиковым разворотом

В зависимости от числа автосамосвалов, находящихся одновременно в забое, применяется одиночная или спаренная установка их под погрузку. Одиночная установка автосамосвалов может производиться параллельно оси забоя (при заходах небольшой ширины) либо с разворотом (при более широких заходах). Установка автосамосвалов с разворотом позволяет уменьшить угол поворота экскаватора. Спаренная установка автосамосвалов обеспечивает более высокую производительность экскаваторов. При спаренной односторонней установке несколько усложняются маневры автосамосвалов (особенно в ночное время). Спаренная двусторонняя установка в большей степени обеспечивает использование экскаватора во времени. Она применяется в условиях широких заходок и тупиковых забоев. Однако спаренная установка требует некоторого увеличения рабочего парка автосамосвалов. Во всех случаях установка автосамосвала под погрузку должна обеспечить минимум времени на маневры автосамосвала в забое, минимальный угол поворота экскаватора при погрузке и хорошую видимость машинистом экскаватора кузова автосамосвала в момент погрузки.

6.4 Конвейерный транспорт

Из всех известных типов конвейеров (ленточные, ленточно-канатные, ленточно-цепные и пластинчатые) на карьерах наибольшее применение получили ленточные конвейеры (рис. 6.4). Они просты в эксплуатации и изготовлении и обеспечивают значительную производительность. Ленточный конвейер состоит из ленты, роликовых опор, смонтированных на металлической конструкции, приводной станции, устройство для натяжения ленты, загрузочного устройства. Конвейерная лента является одновременно грузонесущем и тяговым органом. На карьерах большее применение получили тканевые многопрокладочные ленты. Ткани изготавливаются из бельтинга, особо прочного бельтинга и лавсана. Все большее применение находят конвейерные ленты с капроновыми и анидными прокладками. Для мощных стационарных конвейеров, как правило, применяются резинотросовые ленты, в которых вместо прокладок используются стальные тросы диаметром 2,5-10 мм.

                                                   Рисунок 6.4 - схема ленточного конвейера:

1 - конвейерная лента; 2 - роликоопоры; 3 -приводные барабаны; 4 - устройство для натяжения ленты; 5 - загрузочное устройство.

Ширина ленты конвейера зависит от его производительности и кусковатости транспортируемых пород и находится в пределах 400-3600 мм. Транспортирование крупных кусков тяжелых пород быстро выводит конвейерную ленту из строя, поэтому размер кусков обычно не превышает 500 мм.

Скорость движения конвейерной ленты выбирается с учетом физико-технических характеристик транспортируемых пород, ширины ленты и изменяется в пределах 0,7-6 м/с (табл. 6.4)

Допустимый угол подъема зависит от физико-технических характеристик транспортируемых пород, составляет 20-22°, 16-18° и 13-15° соответственно при транспортировании рыхлых пород, раздробленных скальных пород и гравия. Допустимый угол наклона конвейера при спуске на 2-3° меньше допустимого угла при подъеме.

Роликоопоры служат для поддержания конвейерной ленты. Для поддержания грузовой ветви ленты наибольшее применение получили роликоопоры с тремя роликами, для поддержания нижней (порожней) ветви - роликоопоры с одним и двумя роликами. Ролики, поддерживающие нижнюю ветвь, имеют специальную конструкцию, приспособленную для очистки ленты от налипшей породы.

Таблица 6.4 – конвейеры и их параметры

На карьерах конвейерный транспорт применяется для транспортирования рыхлых и мягких вскрышных пород (преимущественно от многоковшовых экскаваторов) на внутренние или внешние отвалы, угля, песка, щебня, гравия и др., а также для транспортирования раздробленных скальных и полускальных пород. Для транспортирования вскрышных пород применяются следующие схемы конвейерного транспорта.

При поперечном перемещении вскрышных пород в выработанное пространство используют транспортно-отвальные мосты и консольные отвалообразователи. В случае перемещения вскрышных пород в выработанное пространство по периметру карьера (рис.6.5) используются забойные, полустационарные и отвальные конвейеры. При перемещении вскрышных пород и полезного ископаемого за пределы карьера используются забойные, подъемные, магистральные, отвальные, разгрузочные конвейеры (рис. 6.6).

Рисунок 6.5 - схема перемещения вскрышных пород в выработанное пространство по периметру карьера:

1 - экскаватор; 2 - загрузочное устройство; 3 - забойный передвижной конвейер; 4 -наклонный конвейер; 5 - загрузочное устройство; 6 - полустационарный конвейер; 7 -самоходный перегружатель; 8 - отвальный передвижной конвейер; 9 - разгрузочное устройство; 10 – отвалообразователь.

Рисунок 6.6 - схема перемещения вскрышных пород во внешние отвалы: 1 - роторные экскаваторы; 2 - перегружатель; 3 - забойный конвейер; 4 - наклонный конвейер; 5 - магистральный конвейер; 6 - отвальный конвейер; 7 - отвалообразователь

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.

При возведении отвала на равнине первоначальная насыпь сооружается из пород выемки, проводимой вблизи насыпи параллельно ее оси, или из вскрышных пород. В зависимости от типа вскрышных пород и вида карьерного транспорта первичная насыпь может сооружаться драглайнами, мехлопатами, бульдозерами и колесными скреперами (рис. 7.2, 7.3, 7.4, 7.5).

Выбор средств механизации для складирования пород зависит в основном от физико-технических свойств вскрышных пород и видов карьерного транспорта (табл. 7.1).

Планировка поверхности отвала осуществляется для обеспечения передвижки путей и конвейеров, трассирования отвальных автодорог и последующей рекультивации. Планировка, как правило, производится бульдозерами.

Перемещение транспортных коммуникаций на отвале носит периодический характер и производится после отсыпки отвальной заходки. Перемещение отвальных коммуникаций аналогично перемещению временных путей на карьере.

7.2 - схемы возведения первоначальной насыпи из пород выемки:

а - мехлопатой на косогоре; б - драглайном на равнинной местности

Рисунок 7.3 - схема возведения первоначальной насыпи из мягких пород колесным скрепером:

1 - откос отвала; 2 - забой; 3 - отвал; 4 - карьер; 5 – скрепер

Рисунок 7.4 - схема отвалообразования с использованием мехлопаты

Таблица 7.1 – выбор средств механизации для складирования пород

Рисунок 7.5 - схема отвалообразования с использованием драглайна ЭШ 10/60.

7.2 Железнодорожное отвалообразование

При железнодорожном транспорте для складирования пород на отвалах применяются мехлопаты, драглайны, отвальные плуги, абзетцеры и бульдозеры.

Экскаваторное отвалообразование при использовании железнодорожного транспорта на отечественных карьерах является ведущим (на его долю приходится 85-90% объема складируемых пород). Работа отвальных экскаваторов состоит в экскавации породы, разгружаемой из думпкаров, и укладке ее в отвал. При использовании мехлопаты отвальный уступ разделяется на два подуступа. Мехлопата размещается на кровле нижнего подуступа. Для удобства приема и последующей экскавации разгружаемой породы из думпкаров экскаватор на кровле нижнего подуступа образует специальную приемную выемку (канаву) длиной равной полуторной или двойной длине думпкара, и глубиной 0,8-1 м. Локомотивосостав на отвал подается вагонами вперед. В приемную выемку, как правило, разгружаются думпкары поочередно. Укладка породы экскаватором в отвал производится в трех направлениях: вперед по ходу в нижний подуступ, в сторону развития отвала под откос нижнего подуступа и назад в верхний подуступ.

Рациональная высота отвального уступа меняется в широких пределах и зависит в основном от физико-технических характеристик складируемых пород и пород основания отвалов, рельефа поверхности, параметров экскаватора и составляет на равнине 15-30 м, а в гористой местности 70 м и более. Высота верхнего подуступа зависит от высоты разгрузки экскаватора и составляет 4-6, 6-8 и 7-9 м соответственно для экскаваторов ЭКГ-5, ЭКН-8И иЭКГ-12,5.

Плужное отвалообразование предшествовало экскаваторному, но из-за небольшой производительности было в основном заменено экскаваторным. Плужное отвалообразование находит применение на карьерах с небольшим объемом скальных вскрышных пород при наличии большого числа тупиков, расположенных на разных горизонтах.

Процесс плужного отвалообразования включает выполнение следующих операций: разгрузку породы из думпкаров под откос отвального уступа, профилирование откоса уступа (вспашка), планировку поверхности отвала и передвижку пути (рис.7.6). Разгрузка думпкаров производится по всей длине отвального тупика. В зависимости от устойчивости откоса думпкары могут разгружаться по одному, группами и одновременно все. Часть разгружаемой породы скатывается по откосу, а большая часть (до 70 %) остается на откосе и препятствует разгрузке следующих составов. Для сбрасывания вниз оставшейся на откосе породы производится профилирование откоса отвала отвальным плугом. Разгрузка думпкаров и профилирование откоса отвала обычно производятся несколько раз. После заполнения отвального тупика тем же отвальным плугом производится планировка поверхности отвала. Планировка выполняется с таким расчетом, чтобы спланированная поверхность была выше старой трассы на 0,2-0,5 м для компенсации неизбежной просадки пути при  движении локомотивосоставов. Профилирование откоса и планировка отвала выполняются плугом за несколько проходов вдоль отвального тупика. Рабочими органами отвального плуга являются выдвижные лемехи и крылья. Отвальные плуги выпускаются прицепные и самоходные (с вылетом крыльев до 7,5 м). Передвижка путей на плужных отвалах осуществляется путепередвигателями цикличного действия без разборки на звенья.

Рисунок 7.6 - схема плужного отвалообразования:

а - положение отвального откоса перед разгрузкой локомотивосостава; б - после разгрузки; в - после профилирования; г- после повторной разгрузки и передвижки путей.

Абзетцерное отвалообразование. Процесс отвалообразования с помощью абзетцеров включает разгрузку думпкаров в приемную траншею, расположенную на поверхности отвала параллельно верхней бровке отвального уступа, черпание породы из траншеи, перемещение породы в отвал, планировку поверхности отвала и передвижку путей,

Абзетцер - полноповоротный многоковшовый экскаватор, имеющий разгрузочную консоль с ленточным конвейером. Порода из приемной траншеи (куда она разгружается из составов) выбирается ковшовым заборным органом абзетцера и через питатель равномерно поступает на ленточный конвейер отвальной консоли, который подает ее в отвал. Абзетцеры, как правило, имеют рельсовый ход. Отсыпка отвала осуществляется при движении абзетцера вдоль траншеи. Вначале отсылается внешняя часть отвала, а затем внутренняя, путем поворота разгрузочной консоли в горизонтальной плоскости.

Отвальный уступ отсыпается двумя подуступами. Абзетцер, приемная траншея и путь располагаются в этом случае на кровле нижнего подуступа. Возможная высота нижнего подуступа, как правило, ограничивается условиями его устойчивости, а высота верхнего подуступа - длиной стрелы абзетцера, углом ее наклона, устойчивостью откоса верхнего подуступа и положением абзетцера относительно пути. Высота абзетцерного отвала достигает 90 м. Высота верхнего подуступа 20-35 м, высота нижнего подуступа 40-55 м. Планировка поверхности отвала после его заполнения производится либо планирующей рамой абзетцера, либо бульдозером. Пути отвальных экскаваторов обычно многорельсовые, поэтому их передвигают путепередвигателями непрерывного действия. Ширина отвальной заходки изменяется в пределах 40-60 м. Она зависит от длины отвальной консоли и угла ее наклона. Абзетцеры применяются только при складировании рыхлых и хорошо раздробленных пород, разрабатываемых многоковшовыми экскаваторами. Они имеют высокую производительность и обеспечивают безопасность работ при больших высотах и приемной способности отвалов. Недостатками абзетцерного отвалообразования являются зависимость его от климатических условий, высокая трудоемкость строительства и содержание абзетцерных путей.

Бульдозерное отвалообразование. В связи с созданием бульдозеров мощностью 220 кВт и более на карьерах с железнодорожным транспортом начали применять бульдозерное отвалообразование. При этом способе отвалообразования отвальный уступ разделяется на два подуступа. Порода разгружается на кровлю нижнего подуступа (транспортные пути располагаются на кровле верхнего подуступа) и бульдозерами перемещается к его откосу. Высота верхнего подуступа принимается такой, чтобы разгруженная из думпкара порода была ниже уровня пути, т.е. должна быть в пределах 1,5-2,5 м. Расстояние от внешнего конца шпал до верхней бровки верхнего подуступа должно быть не менее 1 м. Высота нижнего подуступа принимается по условию устойчивости его откоса.

Ширина отвальной заходки (шаг переукладки путей) определяется производительностью бульдозера, объемом вскрыши, поступающим на отвал, полезной массой поезда, схемой путевого развития на отвале и затратами на передвижку отвальных путей. Экономически целесообразная ширина отвальной заходки изменяется в пределах 30-70 м. Рациональная длина отвального тупика находится в пределах 1,2-1,5 км. Различают торцовую, фронтальную и комбинированную схемы бульдозерного отвалообразования (рис. 7.7). При торцовой схеме складирование породы осуществляется диагональными проходами бульдозера. Достоинствами бульдозерного отвалообразования являются независимость шага переукладки путей от линейных параметров бульдозера, высокая приемная способность отвального тупика, небольшие капитальные и эксплуатационные затраты. Недостатки - зависимость производительности бульдозеров от климатических условий, расстояния транспортирования, типа складируемых пород, повышенный износ ходовой части бульдозеров и большой расход дорогостоящего топлива.

Рисунок 7.7 - технологические схемы бульдозерного отвалообразования при железнодорожном транспорте:

а - торцовая; б - фронтальная; в - комбинированная

7.3 Отвалообразование при автотранспорте

При транспортировании вскрыши на отвал автосамосвалами применяется бульдозерное отвалообразование. Процесс отвалообразования в этом случае включает разгрузку автосамосвалов на верхней площадке отвального уступа, перемещение пород под откос уступа, планировку поверхности отвала, ремонт и содержание автодорог.

Заполнение отвала осуществляется периферийным или площадным способом. В первом случае автосамосвалы разгружаются по фронту работ прямо под откос (при устойчивых отвалах) или на расстоянии 3-5 м от откоса. Затем порода бульдозерами перемещается под откос. Бульдозерный отвал в этом случае развивается в плане. При площадном способе автосамосвалы разгружаются по всей площади отвала. Поверхность отвала планируется бульдозерами, а затем укатывается катками. После этого отсыпается следующий слой и т.д. Бульдозерный отвал в этом случае развивается по вертикали. Более экономичным является периферийный способ, при котором меньше планировочных и дорожных работ. Площадный способ используется редко (в основном при складировании малоустойчивых мягких пород).

При периферийном способе, для безопасности, у верхней бровки уступа отвала устанавливаются деревянные или металлические упоры для задних колес автосамосвалов (иногда вместо упоров насыпают вал породы высотой 0,5-0,8 м и шириной 2-2,5 м).

Кроме того, поверхность бульдозерного отвала должна иметь уклон 4—5° в сторону центра отвала.

Высота бульдозерных отвалов на равнинной местности изменяется в широких пределах и ограничивается в основном физико-техническими характеристиками пород. Для скальных пород она составляет 30-35 м, для песчаных 15-20 м, для глинистых 10-15 м.

В условиях нагорных карьеров высота бульдозерных отвалов достигает 150 м и более. При такой высоте отвала разрабатываются специальные мероприятия, обеспечивающие безопасные условия работы обслуживающего персонала и оборудования.

Бульдозерный отвал обычно состоит из трех участков равной длины по фронту разгрузки (рис.7.8). На первом участке ведется разгрузка, на втором - планировочные работы, третий участок - резервный. По мере развития горных пород назначение участков меняется.

Рисунок 7.8 - Схема бульдозерного отвала:

Lф.о. Lф.р, Lф.п, Lф.рез - соответственно длина фронта отвала, разгрузки, планировки, резервного

7.4 Конвейерное отвалообразование

При транспортировании вскрыши ленточными конвейерами отвалообразование, как правило, осуществляется консольными ленточными отвалообразователями (рис. 7.9).

Консольный отвалообразователь представляет собой одноопорную металлическую ферму, смонтированную на поворотной платформе, имеющей самостоятельный ход. На отечественных карьерах наибольшее применение получили отвалообразователи на шагающем и шагающе-рельсовом ходу (табл. 7.2). Применяются также отвалообразователи на гусеничном ходу (производства Германии).

Процесс отвалообразования с использованием консольных ленточных отвалообразователей включает следующие основные операции: прием, транспортирование и укладку породы в отвал, планировку поверхности отвала, передвижку ленточных конвейеров. Технологическое отвальное оборудование включает отвальный ленточный конвейер и консольный ленточный отвалообразователь, который принимает породу с отвального конвейера и укладывает (отсыпает) ее в отвал. С целью увеличения приемной способности отвала (беи передвижки отвального конвейера) между отвалообразователем и отвальным конвейером устанавливается ленточный перегружатель. Породу в отвал можно отсыпать в один и два яруса. В случае двухъярусного отвала вначале отсыпается нижний ярус, а при обратном ходе (без передвижки конвейеров) - верхний. Отвальная заходка отсыпается путем поворота отвальной консоли в горизонтальной плоскости. При использовании консольных ленточных отвалообразователей фронт работ может развиваться как по веерной, так и по параллельной схемам. Поверхность отвалов планируется бульдозерами, а отвальные ленточные конвейеры передвигаются турнодозерами.

Использование консольных отвалообразователей в комплексе с ленточными конвейерами и многоковшовыми экскаваторами позволяет осуществить автоматизацию процессов перемещения и отвалообразования вскрышных работ.

Глава 8 РЕКУЛЬТИВАЦИЯ

8.1 Общие сведения

При рекультивации нарушенных земель на карьере маркшейдерская служба карьера выполняет следующие работы:

•        создает на рекультивируемых участках сеть опорных пунктов
и пунктов съемочного обоснования;

•        осуществляет топографическую съемку нарушенных земель
до начала рекультивации, и после ее завершения;

•составляет маркшейдерские чертежи, связанные с проектированием и выполнением отдельных этапов рекультивационных работ, с указанием на них всех видов нарушений земной поверхности;  

• осуществляет систематический контроль за восстановлением нарушенных земель во времени и пространстве путем сопоставления фактических результатов с данными проекта;

•        определяет и учитывает объемы выполненных работ по планировке, снятию почвенного слоя и укладке его на новое место;

• выносит в натуру геометрические элементы проекта и контролирует их;

•        подготавливает исходные данные для текущего и перспективного планирования рекультивации;

•        участвует в разработке мероприятий по рекультивации нарушенных земель и обеспечению сохранности плодородных пород;

•        осуществляет контроль за соблюдением параметров отвала;

• производит съемку недоступных участков земной поверхности и дна затапливаемых водоемов;

•        выполняет маркшейдерские работы, связанные с обеспечением селективного снятия почвы и почвообразующих пород;

•        составляет почвенные планы и ведет учет запасов, потерь и
разубоживания наиболее ценных плодородных пород;

•        контролирует формирование корнеобитаемого горизонта на
рекультивируемых участках;

•        обеспечивает работы по выполаживанию и террасированию
откосов и по созданию искусственных водохранилищ;

•        участвует в работе комиссии по сдаче землепользователям
рекультивируемых земель и подготавливает графический материал к акту передачи восстановленных земель;

•        составляет маркшейдерскую отчетность по рекультивационным работам.

8.2 Рекультивация на Томусинском разрезе

Всего земельный отвод на 01.04.98 составляет 1323,7 га, в том числе: под горные работы – 392 га; под отвалы – 879 га; из них: внутренние отвалы – 392 га; внешние отвалы – 629 га; ненарушенные земли – 53 га. Кроме того, промплощадка разреза – 24,4 га.

По письму Кемеровского областного комитета охраны окружающей среды и природных ресурсов о выдаче лицензии на право пользования недрами АО «Разрез Томусинский» (№1520 от 13.12.93) площадь поля разреза по горноотводному акту 710,9га. Общая площадь земель, числящихся за разрезом на конец 1993г. – 1407,2 га. За прошедший период 60 га земель было отрекультивировано и сдано по актам.

Площади нарушенных земель под горными работами и отвалами составляют 1271 га (392+879 га) – это 96% от площади земельного отвода.

Ненарушенные земли на земельном отводе разреза «Томусинский» составляет 53 га – это около 4% от всей площади отвода земли.

Угодья на ненарушенной поверхности представлены лугом, кустарником, лесом. До сдачи разреза «Томусинский» в эксплуатацию (1959г) поверхность земельного отвода была занята следующими видами угодий:

-                     смешанный лес – 90%

-                     кустарник – 5%

-                     луг – 5%

Землепользователем является Междуреченский мехлесхоз г.Междуреченска Кемеровской области.

Промплощадка разреза «Томусинский» находится на правом бегегу р. Томь. Промплощадка разреза «Томусинский» имеет площадь 24,4 га. Площади занимаемые автодорогами, ЛЭП и подстанциями, линиями связи, а также внутренние и внешние отвалы, промплощадка входят в площадь земельного отвала.

Горно-техническая рекультивация

Разрез ведет рекультивацию нарушенных земель с 1984 года.

Горно-техническая рекультивация на разрезе выполняется в настоящее время в соответствии с «Основными положениями о рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы», утвержденными приказом Минприроды России и Роскомзема от 22 декабря 1995 года, №525/67. Направление рекультивации – лесная.

Горно-техническая рекультивация (планировка) ведется на отработанных поверхностях внутренних и внешних отвалов.

Откосы отвалов оставляются на самозаростание без выполаживания.

По состоянию на 01.12.97 г. из 1270,7 га нарушенных горными и отвальными работами земель площадь отработанных земель – 666 га.

Из них 175 га является самозаросшими, на площади 280 га – выполнена горно-техническая рекультивация, в том числе на площади 267 га произведена биологическая рекультивация (посадка леса).

В процессе развития горных работ на разрезе соблюдаются основные требования по снятию и сохранению почвообразующего слоя, необходимого для последующей рекультивации площадей, занятых породными отвалами.

По данным форм 2ТП и планов природоохранных мероприятий годовой объем снятия потенциально плодородных пород 50-60 тыс.м3, хранится он 2-3 года и используется на подготовленных горно-технической рекультивацией площадях.

Для планировки и рыхления поверхности используются бульдозеры: Т-500, Д-9N. Для завозки потенциально плодородных пород (ППП) используются автосамосвалы БелАЗ г/п 110 т. и 40 т. непосредственно из забоев горных участков, а также автопогрузчик для развозки грунта из ранее заготовленных куч ППП.

На железнодорожных отвалах селективную укладку пород (скальные– в глубь, потенциально плодородные – на поверхность) ведут шагающим экскаватором ЭШ-13/50 одновременно с приемом пород в отвал.

На поверхность автомобильных отвалов после их отработки осуществляется завоз потенциально плодородных пород, производятся планировочные бульдозерные работы и рыхление поверхности.

Темп рекультивации (30-35 га в год с посадкой саженцев) установлен на разрезе по требованию Кемеровского Областного Комитета Охраны окружающей среды и природных ресурсов.

На разрезе ежегодно составляется план природо-охранных мероприятий, включающий мероприятия по рекультивации, который утверждается директором разреза и согласовывается с городским комитетом по охране окружающей среды.

Горно-техническая рекультивация ведется техникой существующих структурных подразделений разреза под руководством мастера по рекультивации.

Биологическая рекультивация производится силами малого предприятия – «Рекультивация» или Междуреченского лесхоза и частично силами разреза.

Посадка производится согласно отраслевого стандарта ОСТ 56-99-93 из расчета 3000-3500 штук саженцев на 1 га рядами по схеме 3*1,1 или 2*1,5 м.

Высаживаются хвойные породы деревьев: кедр, сосна, лиственница, иногда добавляется облепиха.

Оплата посадочных работ, выполняемых МП «Рекультивация» или лесхозом, производится согласно договора и смете, составленной исполнителем работ.

Приемка выполненных работ оформляется актом.

При приживаемости саженцев ниже 70% исполнитель работ по биологической рекультивации обязуется выполнить посадку за свой счет.

Заключение

В результате выполнения данной работы мною был получен опыт самостоятельного изучения важнейших понятий дисциплины, также были закреплены и расширены знания, необходимые для дальнейшего обучения по специальности «Открытые горные разработки». В ходе выполнения курсового проекта были рассмотрены основополагающие процессы, связанные с добычей полезных ископаемых открытым способом на примере разреза «Томусинский».

Началом проекта послужило горно-геологическая характеристика рассматриваемого разреза. В ней были затронуты вопросы, касающиеся физико-механических свойств горных пород, стратиграфии и тектонического строения местности. Можно сделать вывод, что геологическое строение района является важнейшей характеристикой, определяющей дальнейшую разработку месторождения.

Вскрытие месторождения является первичным производственным процессом, имеющим непосредственное отношение к горным работам. Были рассмотрены различные способы вскрытия: открытый (траншейный), подземный, а также комбинированный, также схемы вскрытия.

Подготовка горных пород к выемке, будучи комплексным, составным процессом, служит для упрощения доступа к полезному ископаемому. На рассмотренном мною разрезе находит применение буро-взрывной способ подготовки пород.

Выемка и погрузка, транспортирование и отвалообразование, в свою очередь, также принадлежат к производственному циклу, являются его основной частью, поскольку за период эксплуатации карьера именно эти процессы занимают наибольшую долю рабочего времени. также была рассмотрена рекультивация, которая хоть и не входит в состав технологических процессов, но по своему очень важна.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5