Подготовительные и очистные работы при транспортном способе разработки с одноковшовыми экскаваторами

Вскрышные работы должны опережать добычные работы, чтобы при переменной мощности и скорости перемещения вскрышного и добычного уступов выемка и вывозка пород не мешали друг другу. При большом опережении требуются большие капиталовложения и оборотные средства. Для того чтобы работать с меньшим опережением, стремятся вскрышные и очистные выработки вести в одном направлении и применять системы вскрышных работ и системы разработки с одинаковым направлением перемещения заходок. Обычно вскрышные работы опережают добычные на 3—10 месяцев. Если добыча производится в течение всего года, то к осени опережение должно быть наибольшим, чтобы зимой вскрышные работы не производить.

Отвалы торфов располагают на поверхности ближе к разрезу или в выработанном пространстве (см. рис. 41, а). Высота песчаноглинистых отвалов не должна превышать 10—15 м, поскольку увеличивается опасность сползания автосамосвалов под откос. Разгружают автосамосвалы на безопасном расстоянии от бровки откоса, и породу сбрасывают под откос бульдозером, которым и выравнивают поверхность отвала, придавая ей подъем в сторону откоса.

Необходимо поддерживать дороги для автотранспорта в хорошем состоянии, чтобы машины смогли развивать более высокие скорости. Особая бригада дорожников выравнивает дорогу грейдером и подсыпает гальку из отвалов промывной установки; для этого к бригаде прикрепляют автосамосвал и погрузчик гальки. Во время дождей, пока дороги не подсохнут, работы приходится приостанавливать. Это является существенным недостатком при эксплуатации автосамосвалов.

При вскрыше над пластом оставляют предохранительный слой торфов толщиной 0,2—0,7 м в зависимости от волнистости кровли пласта. Предохранительный слой зачищают бульдозерами, которыми перемещают торфа к вскрышному экскаватору.

На экскаваторно-транспортных разработках промывка песков и отвалы хвостов не связаны непосредственно с технологией добычи песков в разрезе. Необходима только взаимная увязка производительности. Поэтому к добычным работам промывку не относят. В добычные включают только очистные и вспомогательные работы, проводимые непосредственно в разрезе.

Технология очистных работ в основном определяется способом выемки песков и системой разработки. Работа одноковшового экскаватора на выемке песков состоит из зачерпывания ковшом породы, поворота к месту разгрузки, разгрузки и возврата ковша обратно в забой. Эти операции образуют единый процесс черпания, в течение которого завершается полный оборот ковша.

Экскаватор и автосамосвал располагаются так, чтобы угол между ними был наименьшим. Автосамосвал целесообразно располагать на рабочей площадке экскаватора, так как установка ковша над кузовом ускоряется. Ширина забоя изменяется от 0,6 до 1,4 радиуса черпания экскаватора. При увеличении ширины забоя сокращается число передвижек экскаватора, но увеличивается средний угол его поворота и усложняются работы по уборке вала просыпавшихся песков, образующегося у места погрузки. Поэтому при транспортировании песков в автосамосвалах, когда затраты на устройство дорог в разрезе незначительны, ширину заходки принимают не более 1 радиуса черпания экскаватора. Выемку песков в забое начинают в половине, ближайшей к автосамосвалу. Этим упрощают управление и число передвижек ковша, а после отработки первой- части забоя автосамосвалы можно располагать несколько ближе к экскаватору, благодаря чему уменьшается угол поворота.

В первой половине забоя выемку начинают от наружной кромки забоя (рис. 45, положение 1—3). В каждой половине забоя пески вынимают смежными полосами, что облегчает подрезку стружки. Из оставшегося у места погрузки вала порода забирается тогда, когда необходимо досыпать в автосамосвал неполный ковш.

Экскаватором механическая лопата производят выемку песков в забое с переменным углом наклона подрезаемой стружки. Вследствие этого послойная выемка песков в одном забое затрудняется. Раздельная выемка может быть произведена без тщательного выделения прослойков только для верхней части забоя, производительность экскаватора при этом резко снижается.

Во время выемки песков повышенной крепости в забоях небольшой высоты не удается сразу заполнить ковш. Если ковш заполнился недостаточно, целесообразно произвести повторное зачерпывание породы и уже затем подать ковш на разгрузку. По этим причинам производительность экскаватора в забоях небольшой высоты снижается. Чтобы легче зачерпывать пески, нужно уменьшить угол наклона стрелы. Высоту забоя не следует принимать менее 1,5 (E — емкость ковша). Наиболее высокая производительность экскаватора достигнута в забоях, высота которых равна наибольшей высоте разгрузки.

В забоях значительной высоты, сложенных связными породами, зачерпывание производят только на части высоты забоя, что сокращает время оборота ковша. При этом сначала стремятся отработать верхнюю часть забоя, а затем нижнюю. Зачерпывание сыпучих пород производят с основания уступа.

В устойчивых породах при большой высоте уступа в верхней части забоя образуется козырек, который создает опасность завала экскаватора. В таких случаях нужно козырек обрушить взрывным способом, не допуская случайных обвалов. Обрушение козырька связано с простоями экскаватора. Поэтому в породах выше II—III категории крепости желательно, чтобы высота забоя была на 1—2 м меньше наибольшей высоты черпания. Работа в высоких забоях иногда бывает вызвана расположением откаточных путей. В таких случаях необходим особый надзор за состоянием верхней части забоя.

В забоях с малоустойчивыми сыпучими породами, у которых угол естественного откоса меньше 45°, и когда невозможны большие оползни и обвалы, допускают высоту уступа в 1,5 раза больше высоты черпания.

После проведения выработок вскрытия к разрабатываемому уступу песков и создания транспортной связи с поверхностью приступают к проходке разрезной траншеи, после чего экскаватор переводят на очистную выемку.

Для высокопроизводительной работы экскаватора очистную выемку необходимо производить в заходке достаточной протяженности, чтобы длина заходки (фронт работы) каждого экскаватора составляла 150—350 м. Большую длину заходки выдерживают для более крупных экскаваторов и когда применяют взрывные работы или используют транспортное оборудование, требующее много времени на перестановку к следующей заходке.

Система разработки определяет порядок ведения очистных выработок, их классифицируют по двум признакам: направлению перемещения заходок, различая системы с поперечной, продольной и веерной заходкой, и по числу забоев, расположенных в заходке, подразделяя на системы с одинарным (одним) забоем и со смежно расположенными несколькими забоями.

При поперечной системе разработки (рис. 42), на каждом уступе разрезную траншею проходят поперек россыпи, и заходки перемещают параллельно траншее. Вследствие этого ширина заходки постоянна, длина траншеи небольшая, а россыпь отрабатывают сразу по всей ширине по восстанию, что упрощает осушение россыпи, а также технологию разработки при транспортировании пород автосамосвалами. Породы в забое при таком порядке расположения заходок имеют более выдержанное среднее содержание металла, и раздельная выемка пород может быть осуществлена с меньшим разубоживанием и потерями. Кроме того, возможно на больших площадях месторождения оконтуривать промышленные запасы по бортовому, а не по минимально промышленному содержанию. Поперечная система разработки наиболее распространена на средних и широких россыпях при перевозке пород автосамосвалами.

При продольной системе разработки разрезную траншею проходят вдоль продольной оси россыпи (см. рис. 52, б) и в этом же направлении размещают заходки. При таком порядке быстрее отрабатывают наиболее обогащенную часть месторождения, однако потери и разубоживание возрастают, сложнее отрабатывать запасы, оконтуренные по бортовому содержанию. Протяженность разрезных траншей увеличивается, но сокращаются простои, связанные с переходом экскаватора в новые заходки. Эта система обычно применяется при разработке узких россыпей шириной до 60—150 м. Для уменьшения разубоживания продольную систему разработки иногда видоизменяют, применяя в заходке поперечную выемку песков.

При веерной системе (см. рис. 52, в) экскаваторная заходка перемещается по радиусу, центром которого является основание траншеи первоначального выезда. Вследствие этого ширина заходки увеличивается к наружному борту разреза. На площади, примыкающей к внешнему борту разреза, чаще заходки производят экскаватором. Разрезную траншею от первоначального выезда проходят в направлении наименьшей мощности торфов. Для облегчения стока подземных вод из забоев траншею проводят к месту с низшей отметкой плотика. Веерную систему целесообразно применять при значительной глубине россыпи, когда устройство дополнительных выездов обходится дорого. Особенно она удобна при выдаче песков из разреза ленточными конвейерами или железнодорожным транспортом, поскольку в этом случае сокращаются простои, связанные с переносом путей и транспортного оборудования.

В экскаваторной заходке могут быть один (рис: 45) или несколько смежно расположенных забоев. При нескольких забоях их отрабатывают экскаватором последовательно. Систему разработки со смежными забоями применяют для небольших экскаваторов при транспортировании пород в автосамосвалах.

Систему разработки выбирают, сопоставляя отдельные варианты. Преимущество отдается той системе, при которой обеспечиваются наиболее полная отработка россыпи и высокая производительность.

К вспомогательным работам при добыче песков относят зачистку плотика, уборку валунов и устройство подъездов. Крупные валуны разбуривают перфораторами, а мелкие взрывают с помощью накладных зарядов. После экскаваторной выемки песков оставшиеся на плотике гребни зачищают бульдозером. При неровном плотике бульдозерную зачистку производят после предварительного рыхления. Полноту выемки песков проверяют опробованием плотика и бортов разреза.