Календарный план горных работ при бульдозерно-скреперном способе разработки

15.06.2018
При составлении годового проекта горных работ на плане россыпи площадь полигона разделяют на отдельные блоки, исходя из наивыгоднейших их размеров, намечают границы разноса бортов разреза, расположение выездов и отвалов торфов, а также котлованов для бункеров промывных установок. Одновременно выбирают место для промывной, насосной и трансформаторной установок. По каждому блоку подсчитывают объемы торфов и песков, подлежащих выемке. Затем определяют время, необходимое для проведения вскрышных и добычных работ по каждому блоку, увязывая сроки начала и окончания вскрышных работ с началом добычи песков и последовательностью отработки блоков.

Чтобы обеспечить бесперебойную работу на вскрышном и добычном уступах и наиболее производительно использовать оборудование, необходимо вскрышные работы проводить с опережением. Так, чтобы вскрышу можно было производить наиболее дешево (с предварительным осушением торфов и с естественной оттайкой) необходимо большее опережение. Поэтому годовое понижение забоя выдерживается небольшим, или на широких россыпях при больших опережениях появляется возможность размещать торфа в выработанное пространство и использовать при этом производительный способ вскрытия без выработок. Поддержание большего опережения позволяет улучшить технологию, содействует повышению ритмичности работы и упрощает организацию работ.

Для проведения вскрышных работ с большим опережением необходимы большие оборотные средства на подготовительные работы, а себестоимость вскрыши условно удорожается, поскольку при экономических сравнениях необходимо учитывать условную стоимость кредита на средства, вложенные в более раннюю подготовку. Необходимо различать наименьшее допускаемое опережение, исходя из скорости оттайки и принятой технологии, а также наивыгоднейшее опережение, при котором достигается наименьшая себестоимость вскрышных и добычных работ.

Опережение вскрышных работ можно выражать различно. Так, его выражают временем между окончанием вскрышных работ в блоке и началом добычи песков в этом блоке. Опережение по объему, или так называемый задел вскрыши, выражает объем работ со, которые были произведены в предыдущем году в блоках, пески в которых должны быть отработаны в текущем году. Коэффициент опережения вскрышных работ Tj выражает отношение объема этих работ со, выполненных в предыдущем году или зимой к общему объему торфов W, включая разнос бортов и устройство выездов в блоках, в которых пески должны быть отработаны в текущем году.

Опережение вскрышных работ по объему должно быть всегда больше объема, определяемого излишней мощностью торфов, которая не может быть отработана в блоке в год добычи песков по годовому понижению. Это опережение является теоретическим и наименьшим допустимым, поскольку для его соблюдения необходимо начать вскрышные работы одновременно во всех блоках. Из этих положений наименьший коэффициент опережения при мощности россыпи, превышающей величину годового понижения, определяется уравнением
Календарный план горных работ при бульдозерно-скреперном способе разработки

где Hг — среднегодовое понижение забоя, м;

P — средняя мощность пласта, м;

T — средняя мощность торфов, м.

В действительности добычу песков в отдельных блоках производят в определенной последовательности по мере их отработки. Поэтому и вскрышные работы в блоках начинают с промежутком времени, соответствующим продолжительности добычи песков на отдельных блоках. Этим обеспечивают не только равномерную добычу, но и равномерную вскрышу, что позволяет провести эти работы меньшим оборудованием. Исходя из этого, опережение по вскрышным работам приходится выдерживать больше теоретического и при глубине россыпи меньше годового понижения наименьший коэффициент опережения следует определять по уравнению

При значительной мощности торфов и песков, превышающей годовое понижение, опережение должно быть еще больше. Это вызывается необходимостью проводить вскрышные работы всей излишней мощности торфов сверх величины годового понижения в предыдущем году. Наименьший коэффициент опережения в этом случае определяется уравнением

К началу сезона полностью завершают вскрышные работы в блоках с запасами песков 20—30% общего годового объема добычи песков. Объем вскрышных работ, которые производят до этого, т. е. задел вскрыши (процент подготовки) обычно стремятся выдержать в пределах 50—60% общего объема торфов на площадях этих блоков. При меньшей подготовке (особенно менее 35%) осложняется организация работ, а использование оборудования снижается.

Объем вскрышных работ, которые необходимо выполнить в текущем году, складываются из: 1) вскрышных работ, которые остались недовыполненными в предыдущем году в блоках, добыча песков в которых должна быть завершена в текущем году; 2) части вскрышных работ в новых блоках, добыча песков в которых будет производиться в следующем году.

Календарный план вскрышных работ составляется таким образом, чтобы к началу добычных работ вскрышные работы были полностью завершены в таком числе блоков, при котором последующая поочередная добыча песков в них могла быть полностью завершена к установленному времени.

Объем вскрышных работ по торфам, который необходимо произвести в текущем году, определяется по уравнению

где W1, W2 — соответственно объем вскрышных работ, подлежащих погашению за счет добычи песков текущего года и за счет добычи последующего года, м3;

n1, n2 — соответственно коэффициент опережения вскрышных работ, выполненных за предыдущий год и в текущем году.

Для лучшей взаимной увязки сроков проведения вскрышных и добычных работ необходимо составлять график календарного плана, в котором указывают их объемы по отдельным блокам, начало и окончание этих работ, число работающих бульдозеров, порядок перевода машин из одного блока в другой и месячные объемы вскрышных и добычных работ. При составлении графика следует предусматривать окончание вскрышных работ в отдельных блоках не менее чем на 14—20 дней ранее начала на них добычных работ. На больших блоках допускают ввод их в добычу и до полного завершения в них вскрышных работ, однако объем песков, полностью подготовленных к выемке, не должен на них снижаться меньше указанных выше сроков.

На рис. 39, а изображен график с указанием для каждого блока видов, объемов работ и времени их проведения. Имеются предложения об отражении на графиках по оси ординат мощности торфов и песков. Для каждого блока (рис. 39, б) наносят наклонную линию понижения забоя, которая указывает начало и окончание отработки торфов и пласта песков, а также по ней возможно устанавливать еще неотработанную мощность уступа.

На рис. 40 представлен проект бульдозерных разработок вечномерзлой россыпи с пластом мощностью 0,8 м и торфами 2 м. Отрабатываемая площадь, ограничиваемая точками А, В, В, Г, Д (торфов 198,1 тыс. м3 и песков 81,54 тыс. м3) разбита на восемь блоков размером 80—140 м. Вскрытие верхнего горизонта, представленного торфами, предусмотрено сплошными выездами с размещением отвалов на бортах разреза и способом без вырабрток с отвалом торфов в выработанное пространство. Вскрытие горизонта песков производится котлованом, в котором размещают бункера 12; 13; 14. Осенью вскрышные работы были проведены в объеме 98 тыс. м3. В блоках 1; 2; 5 вскрыша была завершена полностью, причем торфа размещены были на бортах разреза, а в блоках 3; 6; 7; 8 вскрыша была выполнена частично. В блоках 3; 7; 8 торфа были размещены в выработанном пространстве, что обеспечивало высокую производительность бульдозеров. Сток почвенных вод предусмотрен по канавам 18, проведенным в кровле пласта. Зимой промывную установку 9 (ПКС-1200) предусмотрено расположить на отвалах. Пески должны поступать по двум ленточным конвейерам 15; 16; 17 общей длиной 420 м. Под галечные отвалы 20 и эфельные отвалы 21 отведены площади в выработанном пространстве. Весь объем песков может быть промыт без переноса промывной установки. Насосная установка 10 расположена вблизи, вода к ней подводится по канаве 19. Линия электропередачи подведена к трансформатору 11 мощностью 200 квт.

Весной во второй декаде мая вскрышу предусматривают начать в блоках 3 и 6 с размещением торфов на бортах разреза. К добыче песков намечено приступить в третьей декаде в блоках 2 и 5 и в первую очередь на площадях, где должны быть размещены отвалы. После выемки песков в блоках 2 и 5 на площадях, отведенных под отвалы, приступают к вскрыше торфов в блоках 4 и 7 с размещением торфов в выработанном пространстве. Затем добычу песков производят в блоках 1 и 3. После окончания вскрыши в блоках 4 и 7 переходят к добыче песков, причем в первую очередь к выемке на площадях, отведенных под отвалы соседних блоков. Как только эти площади освободятся, необходимо сразу приступить к завершению вскрыши торфов в блоках 6 и 8. Все вскрышные работы намечается завершить к середине августа, а промывку — в первой декаде сентября.

Проведение осенью вскрыши в объеме около 50% всего объема позволяет в следующем году вскрышные работы производить наиболее производительно с размещением торфов в выработанном пространстве и этим повысить производительность бульдозеров. Для успешного завершения вскрышных работ в этих условиях необходима четкая увязка процессов вскрыши и добычи, поскольку к концу лета опережение по вскрыше сокращается до 2—3 недель. По этим причинам такой календарный план применяют при малой мощности торфов.

Производительность промывной установки в таких условиях может также достигать наибольших значений, поскольку в течение лета ее не нужно переносить и число рабочих дней за сезон увеличивается на 5—15%.

Распределение вскрыши торфов на мерзлых россыпях по месяцам в средних условиях следующее: май 7%, июнь 20%, июль 22%; август 19%, сентябрь 17%, октябрь 11% и зимой 4%. Увеличивать объем вскрыши наиболее целесообразно путем организации более ранней весенней вскрыши, а самое главное удлинением осенней вскрыши с рыхлением верхней мерзлой корки. На отдельных приисках объем вскрыши, выполняемой в I и IV кварталах, достиг 35% от годовой, в том числе 28% в IV квартале. Целесообразно также увеличивать объем зимней вскрыши до экономически допустимых пределов.