Способы осушения россыпей при бульдозерно-скреперном способе разработки

15.06.2018
Работы по осушению сводятся к отводу с разрабатываемой площади поверхностных и подземных вод. Для этого проводят канавы, по которым отводят воду и тем самым осушают поверхность и понижают верхнюю границу уровня подземных вод.

Осушение пород обычно тесно связано с водоотливом из разреза, поэтому эти работы целесообразно рассматривать совместно. Водоотлив осуществляют по канавам или насосным установкам.

При разработке пойменной россыпи для осушения и водоотлива (рис. 12) проводят в общем случае руслоотводную 2, нагорную 2, водосточную (капитальную) 3 и водосборную 4 канавы.

Руслоотводную канаву прокладывают за пределами россыпи вдоль одного из увалов долины. Сечение ее должно быть достаточным для пропуска паводкового притока, а уклон близок к уклону долины т. е. составляет 0,002—0,03. Направление канавы выбирают с таким расчетом, чтобы объем земляных работ был наименьший, канава была проведена по устойчивым породам, а расстояние между канавой и разрезом — достаточным для предотвращения значительного просачивания воды в разрез. В головной и хвостовой частях руслоотводной канавы речки перегораживают земляной запрудой 5.

Нагорную канаву проходят по противоположному увалу и по ней отводят поверхностный сток из расположенных с этой стороны оврагов, распадков и ключей. Глубина нагорной канавы обычно не превышает 1 м.

На маловодных или безводных россыпях при небольших осадках руслоотводные и нагорные канавы не проходят. При разработке увальных или террасовых россыпей проходят нагорные канавы в районах со значительными осадками и при большой площади водосбора увала долины.

Водосточной (капитальной) канавой воду отводят из разреза на поверхность, поэтому ее подводят к площади с наиболее низким залеганием плотика и заглубляют плотик не менее чем на 0,5 м. Эту канаву проходят с уклоном, меньшим уклона долины, чтобы вода самотеком отводилась на поверхность.

Длина водосточной канавы приближенно определяется из треугольников 2; 4; 5 и 2; 3; 6 (рис. 13) по уравнению
Способы осушения россыпей при бульдозерно-скреперном способе разработки

где l — длина водосточной канавы, м;

Hp — глубина россыпи, м;

Z — углубление канавы в плотик, м;

l1 = tg a1; i = tg в — уклон долины (канавы).

Окончательную длину канавы устанавливают во время трассировки на местности.

Уклон водосточных канав обычно i = 0,0006/0,0015 и до 0,002 на россыпях с крутым падением. Для уменьшения ее длины уклон принимают наименьший, но такой, чтобы не происходило заиливания канавы. Во избежание обвалов и засорения канавы при значительной ее глубине борта выполаживают в речниках до углов 36—48°.

По водосточной канаве отводить воду из разреза удобно, так как она имеет большую пропускную способность, разрез легче поддерживать сухим, а затраты на обслуживание канавы малы. Этот способ водоотлива применяют во всех случаях, когда затраты на проходку канавы на 1 м3 запасов невысоки и работы по проходке не могут задержать разработку россыпи. Объем работ на проходку водосточной канавы на пойменных россыпях резко возрастает с увеличением глубины залегания россыпи и уменьшением ее продольного уклона, поэтому их проходят преимущественно при разработке ключевых россыпей, имеющих повышенные уклоны, или на пойменных, когда продольные уклоны более 0,005 и россыпи имеют небольшую глубину.

К откачке воды из разреза насосами прибегают тогда, когда проведение водосточной канавы обходится дорого или работы по проходке канавы осложняют разработку россыпи. Удельный вес этого способа не превышает 20%.

На рис. 12 видно, что руслоотводная и нагорная канавы отводят с россыпи поверхностные воды. Подземные воды с разрабатываемой площади отводят водосборной, так называемой разрезной канавой 4, которую проходят через площадь глубиной до кровли пласта или плотика. Этой канавой заранее осушают верхние наносные отложения, при этом горизонт подземных вод понижается в зависимости от глубины канавы.

Hа мерзлых россыпях пласт песков осушают после вскрыши торфов путем проведения водосборной канавы по пласту. Канаву проходят до начала добычи песков, чтобы заранее отвести воду, которая выделяется из пласта при таянии льда. Во время добычи песков в зависимости от обнаруженных углублений в плотике и по мере оттайки мерзлых пород водосборные канавы углубляют или проходят дополнительные.

Предварительно осушать россыпи с помощью водосборных канав необходимо при разработке месторождений, сложенных из песчаноглинистых или илистых пород (не речников), содержащих лед более 25—30% от общего объема или при значительном притоке подземных вод. При большой льдистости породы после оттайки сильно разжижаются, превращаясь в жидкую массу, и без осушения их выемка исключительно трудоемка. Во время осушения следует не только отвести выделяющуюся воду, но необходимо, чтобы уровень подземных вод был на 0,4—1 м ниже рабочей площадки.

Если водосборная канава не обеспечивает понижения уровня подземных вод, проходят дополнительные осушающие канавы. Расстояние между дополнительными осушающими канавами, необходимое для требуемого понижения уровня воды, определяется уравнением, приведенным в курсе «Гидротехнические сооружения».

Породы, сложенные из речников, устойчивы, и наличие влаги до 20% не оказывает существенного влияния на работу бульдозеров и скреперов. В таких условиях водосборную канаву можно не проходить.

При проходке канавы бульдозером или скрепером ширина ее основания должна быть больше 3,5—4 м, отчего увеличивается объем работ по проходке. Для выдачи пород через каждые 40—60 м при бульдозерной проходке и 100—150 м при скреперной устраивают выезды. Для облегчения выдачи породы бульдозером выезды располагают в местах поворота канавы (рис. 14) или выдают на поверхность дополнительным бульдозером по поперечным выездам. Бульдозеры используют для проходки канавы на глубину до 3 м, а колесные скреперы — до 6—8 м.

На мерзлых россыпях канавы стремятся проходить послойно, по мере оттаивания пород. Чтобы ускорить проходку канавы, необходимо осенью на том месте, где будет проложена канава, удалить верхний растительный слой, зимой предохранить ее от наледей и затопления, а весной удалить снежный покров. В зависимости от скорости оттаивания пород канаву за сутки углубляют на 10—30 см. Чтобы машины не увязли, талый слой не должен превышать 30 см. Для ускорения оттаивания и при заглублении канавы в плотик предварительно рыхлят породы тракторными рыхлителями.

Себестоимость проходки канав бульдозерами и колесными скреперами составляет 40—80 коп. на 1 м3. Канавы проходят также экскаваторами.

Работы по осушению ведут с опережением над вскрышными на 1—3 года. Если осушение производят в процессе эксплуатации, то его обычно финансируют за счет оборотных средств и учитывают как горно-подготовительные работы.

Сильноводоносные пластовые месторождения осушают с помощью водопонижающих скважин, оборудованных глубинными насосами и иглофильтрами, а в сложных условиях — с помощью подземных выработок.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: