Начальные этапы развития горных работ

Вскрытие рабочих горизонтов осуществляется посредством сооружения специально предназначенных для этого выработок. Для обеспечения перевозок горной массы каждый горизонт должен быть вскрыт капитальной траншеей (рис. 2.5,а), как правило наклонной, так как она соединяет отметку вскрываемого горизонта с отметкой уже действующих горизонтов и поверхности.

Горные работы на горизонте начинают с создания первоначального фронта, для чего проводят разрезную траншею (рис. 2.5б) или разрезной котлован (рис. 2.5,в). Иногда породу,если позволяют параметры экскаваторов, размещают в прибортовом отвале, но чаще ее транспортируют на внешний отвал.Далее производится разнос одного или двух бортов разрезной траншеи (см. рис. 2.5, б) или разрезного котлована (рис. 2.5, г).После необходимого опережения верхнего уступа появляется возможность вскрытия нижерасположенного горизонта и проведения в его пределах разрезной выработки. Продольный уклон рабочих горизонтов должен устанавливаться с учетом обеспечения безопасности работы транспортных средств при погрузке.

Рис. 2.5 – Схемы начального периода развития горных работ на горизонте

На выбор места заложения разрезных траншей влияют главным образом рельеф поверхности и кровли залежи и необходимость сокращения объема горно-строительных работ для быстрейшего ввода карьера в эксплуатацию. Обычно разрезные траншеи при разработке горизонтальных и пологих месторождений проводят по простиранию залежи. Это обеспечивает достаточный фронт работ для машин большой производительности и позволяет получить значительные вскрытые запасы полезного ископаемого. На небольших карьерах подготовительные работы могут осуществляться последовательно несколькими относительно короткими участками. В таком порядке часто разрабатывают залежи строительных горных пород, что позволяет уменьшить первоначальные затраты на вскрышные работы и применяемое оборудование.

При разработке свит пологих пластов и залежей сложного строения направление развития горных работ должно обеспечивать возможность раздельной выемки полезного ископаемого и пустых пород. При разработке пластовых залежей работы раз­вивают по падению и очень редко по восстанию. Если по условиям вскрытия фронт работ располагают вдоль короткой оси или по диагонали карьерного поля, необходимая мощностькарьера достигается при высокой скорости подвигания фронта работ.

Рис. 2.5 – Схемы проходки:

а – капитальной траншеи;

б – разрезной траншеи;

в и г – разрезного котлована;

14)Разделение капитальных траншей по Е.Ф.Шешко

Вскрытие рабочих горизонтов при открытой разработке осуществляется в первую очередь с целью создания условий для выдачи добываемого полезного ископаемого. Но добычные работы сопряжены, как правило, с удалением значительных объемов пустых пород, перемещение которых к месту складирования должно быть обеспечено соответствующим вскрытием. Поэтому в деятельности карьера вскрытие рабочих горизонтов играет важную роль и оказывает существенное влияние на технико-экономические показатели предприятия.

Выбор рациональных вариантов вскрытия осуществляется рассмотрением тех или иных сторон данной проблемы: объемов проходческих работ и видов вскрывающих выработок (траншеи, стволы, штольни), глубины заложения внешних траншей, количества горных выработок, места расположения внешних и внутренних траншей, формы трассы внутренних траншей, стационарности вскрывающих выработок, перехода от вскрытия траншеями к подземным выработкам, применения специального оборудования или создания сооружений для перемещения грузов.

Вскрытие рабочих горизонтов осуществляется посредством проведения специальных горных выработок. Непосредственной целью вскрытия является обеспечение сформированных на уступах грузопотоков транспортными коммуникациями, позволяющими перемещать грузы с рабочих горизонтов на поверхность или на промежуточные горизонты. 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 разработка всего месторождения и перемещение карьерных грузов производится без проведения вскрывающих выработок: при использовании башенных экскаваторов, кабельных кранов и т. п. Чаще возможен транспортный доступ к отдельным рабочим горизонтам карьера при отсутствии вскрывающих выработок: при перевозках вскрышных пород на погоризонтные отвалы карьеров нагорного или нагорно-глубинного вида, при возможности транспортного доступа к горизонтам непосредственно с поверхности, имеющей слабонаклонный рельеф и т. д.способ вскрытия называется бестраншейным.

В большинстве случаев рабочие горизонты карьера вскрывают капитальными траншеями или полутраншеями.

Реже осуществляется вскрытие подземными выработками (наклонными и вертикальными стволами со штольнями, тоннелями а также комбинированным способом.

Капитальные траншеи и полутраншеи различаются:

• по расположению относительно конечного контура карьера;
• величине уклона вскрывающих выработок;
• числу уступов, обслуживаемых траншеями, имеющими общую трассу;
• основному назначению траншей;
• сроку службы (стационарности) вскрывающих выработок (см. табл. 2.1).

Траншеи, предназначенные для движения колесных транспортных средств (железнодорожный и автомобильный транспорт), являются 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.

Внешние траншеи стационарны или полустационарны. Внутренние траншеи могут быть стационарными (расположены на нерабочих бортах карьера), полустационарными и временными.

К временному и полустационарному расположению внутренних траншей на рабочих бортах карьера прибегают для уменьшения объемов горно-капитальных работ и перераспределении во времени объемов вскрышных работ.

На рабочем горизонте, вскрытом одной (одинарной) капитальной траншеей, чаще всего применяется маятниковое (возвратное) движение транспортных средств. Если рабочий горизонт вскрыт двумя траншеями (грузовой и порожняковой), то обеспечивается сквозное движение транспортных средств на уступах и в ряде случаев повышение степени использования горного обору дования во времени, чем компенсируется увеличение затрат на сооружение вскрывающих выработок. Такие траншеи называют парными, они могут иметь внешнее или внутреннее заложение и состоять из пары отдельных, групповых или общих траншей. 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. приводится классификация основных способов вскрытия, построенная на основе классификации проф. Е. Ф. Шешко.