20.07.2018
В ходе возведения частного жилого здания и разработке интерьера, необходимо принимать во внимание все требования, которые...


20.07.2018
Биметаллическими радиаторами называют батареи, созданные из нескольких сплавов: стального и алюминиевого. Сталь применяют с целью...


19.07.2018
Гибка металла, в особенности, листового, считается технологичной процедурой, в ходе которой из прокатного листа можно получить ту...


18.07.2018
Металлические изделия самой разной функциональности для краткости называются метизы. Группа охватывает широчайший ассортимент,...


18.07.2018
Сегодня на рынке выбор покрытий для пола является попросту колоссальным, среди самых востребованных вариантов следует отметить...


17.07.2018
Инверсионная крыша является «кровлей наоборот». Если говорить простыми словами, то основным её отличием, сравнивая со стандартной...



Бестранспортная вскрыша с укладкой торфов в отвалы вскрышным экскаватором

15.06.2018
Общие положения. Поверхность россыпи очищают от леса, кустарника и пней с опережением по отношению вскрышных работ на 3—10 месяцев.

Бестранспортная вскрыша торфов может быть произведена непосредственно вскрышным экскаватором или с применением еще дополнительного экскаватора. Поэтому необходимо различать два основных способа экскаваторной бестранспортной вскрыши: с укладкой торфов в отвалы вскрышным экскаватором и с дополнительным экскаватором на отвале. Кроме того, имеется особый экскаваторный способ вскрыши с отвалообразователем, который по технологии работ занимает промежуточное положение между экскаваторным бестранспортным и транспортным способом вскрыши, однако процесс образования отвалов более близок экскаваторной бестранспортной вскрыше.

Технология вскрышных работ определяется способами выемки торфов, отсыпки отвала и системой вскрышных работ.

Вскрышные выработки. Для бестранспортной вскрыши необходимы одноковшовые экскаваторы радиусом разгрузки, достаточным для отсыпки торфов в выработанное пространство, чтобы отвалы не засыпали пласт песков. Для этого при вскрыше торфов мощностью 12—20 м нужны экскаваторы-драглайны весом 200—540 т со стрелами 40—60 м.

Для наиболее полного использования радиуса разгрузки экскаватор выгодно располагать возможно ближе к бровке откоса, не допуская сползания его под откос. Между ближайшей к откосу гусеницей и границей неустойчивости части рабочей площадки должно выдерживаться безопасное пространство с (см. рис. 47). Ширина этого пространства зависит от высоты уступа, веса экскаватора и устойчивости пород — в среднем составляет 1—4 м. Отвалы, образуемые экскаватором, имеют гребни, расположенные один от другого на расстоянии ширины экскаваторной заходки, а угол их откоса близок углу естественного откоса торфов. При равномерном проведении вскрышных работ по всей длине заходки площадь поперечного сечения отвала равна площади забоя, умноженной на коэффициент разрыхления. Торфа в отвале занимают площадь 1; 2; 3; 4 = рbТ (рис. 47). Треугольники 1; 5; 6 и 4; 5; 7 равны. Поэтому отрезок 8, 9 является средней высотой отвала:

где р — коэффициент разрыхления торфов;

T — мощность торфов, м;

b — ширина заходки, м;

b1 — угол откоса отвалов, град.

Угол откоса отвала зависит от устойчивости пород и его высоты. При песчано-глинистых речниках и высоте 12—25 м он находится в пределах 28/40° в зависимости от влажности пород.

Для наиболее полной выемки песков и производительного использования экскаваторов необходимо, чтобы торфа, отсыпаемые в выработанное пространство, не засыпали водосточную канаву на дне разреза и откаточный путь, проложенный по плотику. Если откаточный путь проходит по кровле песков, и месторождение маловодно, основание отвала торфов располагают в непосредственной близости от основания откоса пласта песков. На сухих россыпях, если пески по внешним признакам резко отличаются от торфов и сложены из устойчивых пород, допускают засыпку откоса пласта песков торфами наполовину или даже на полную мощность пласта (рис. 48), но это связано с необходимостью производить перевалку торфов или приходится оставлять целик песков 1; 2; 3. Для выполнения всех перечисленных условий следует определять расстояние отсыпки торфов от места расположения экскаватора. Расстояние отсыпки торфов определяется радиусом и высотой разгрузки экскаватора.

В зависимости от типа вскрышного экскаватора его устанавливают на поверхности россыпи, на промежуточном горизонте торфов или же на кровле пласта.

При установке на промежуточном горизонте радиус разгрузки экскаватора R

где Ш — ширина гусеничного хода или опорной плиты экскаватора, м;

с — площадка безопасности, м;

в', в" — соответственно углы естественного откоса торфов при продолжительном стоянии уступа и для откоса песков, град;

d1, d2 — соответственно ширина площадки на кровле пласта и на дне разреза, м;

Тэ — высота расположения рабочей площадки над кровлей пласта, м;

P — мощность пласта песков, м;

А = Тэ/Т — коэффициент расположения рабочей площадки экскаватора.

Ширина площадки на кровле пласта песков Ci1 изменяется в пределах 0,5—5 м, причем наибольшая ширина должна быть в том случае, когда по пласту проложены откаточные пути.

Ширина площадки на дне разреза d2 при прокладке откаточных путей достигает 5 м. В случаях, когда допускают засыпку пласта песков (рис. 48), ширина площадки в уравнении приобретает отрицательный знак, ее величина (для учета при расчете) зависит от степени засыпки пласта и определяется следующим упрощенным уравнением:

где Q = h'/P коэффициент засыпки пласта;

h' — высота засыпки пласта, м;

в''' — угол естественного откоса пласта песков при непродолжительном сроке существования, град (ов''' = ctg в''').

Засыпку пласта производят при плотных песках, поэтому при непродолжительном стоянии откоса и небольшой мощности пласта можно принимать в''' = 70 град, а b1 = 40 град. Для этих условий отрицательная ширина площадки определяется уравнением (63а).

Подставляем предыдущее выражение в уравнение радиуса разгрузки:

Для песчано-глинистых торфов, содержащих гальку или валуны, при достаточной осушенности пород вследствие отработки нижележащего пласта песков углы в' и в" близки к 38—42 град. Для упрощения уравнения (64) эти углы заменяют средним углом естественного откоса в и соответственно ов = ctg в.

Расчет вскрышных работ можно вести двумя способами: определить по уравнению (64) радиус разгрузки и по нему подобрать экскаватор или, задаваясь экскаватором, определять предельную мощность торфов. В последнем случае для расчетов необходимо решить уравнение (64) относительно мощности торфов.

После введения перечисленных выше упрощений расчетные уравнения радиуса разгрузки и предельной мощности торфов примут следующий вид:

В уравнении радиуса разгрузки при засыпке пласта величину d2 принимают с отрицательным знаком, а в уравнении предельной мощности торфов — с положительным.

По рис. 47 высота разгрузки экскаватора над рабочей площадкой определяется уравнением

где е — 0,5/1,2 м — запасная высота разгрузки, зависящая от длины стрелы экскаватора.

Подставляем в это уравнение значение высоты отвала и приводим его к следующему виду:

Уравнения (65) и (66) универсальны, поскольку пригодны для определения R и В любого типа экскаватора в различных условиях работы, что является основным их преимуществом.

Так, для расчета рабочих размеров экскаватора-драглайна при его установке на поверхности необходимо принимать А = 1, а для расчета размеров экскаватора типа механической лопаты, установленного на кровле пласта, A = O.

Уравнения (65) и (66) справедливы при равномерной выемке и разгрузке торфов в отвалы; для этого экскаватор должен непрерывно перемещаться по заходке. В действительности во время черпания экскаватор стоит, а после отработки забоя передвигается сразу на 2—15 м в зависимости от размера ковша, стрелы и условий работы. Вследствие этого отвалы размещаются несколько ближе радиуса разгрузки, т. е. его не используют в полной мере, а гребень отвала приобретает волнистые очертания. Действительный радиус разгрузки отвала зависит от шага передвижки экскаватора и радиуса его разгрузки и его определяют по уравнению

где s — шаг передвижки экскаватора.

Поправочный коэффициент к радиусу разгрузки экскаватора cos ф близок к единице и в производственных расчетах не учитывается. Вследствие волнистости гребня отвала наибольшая высота его и необходимый радиус разгрузки должны быть больше средней высоты и радиуса, которые определяются уравнениями (62) и (64). Эти поправочные величины определяются, исходя из дополнительной высоты отвала


где e = 0,3/0,9 — коэффициент снижения высоты (изменяется и зависит от опытности машиниста).

Выезды, по которым пески выдают на поверхность, устраивают около бортов разреза, поэтому прилегающее к этому месту выработанное пространство нельзя использовать под отвалы. Отвалы в боковых частях разреза получаются более высокими по сравнению с размерами, определяемыми по изложенным выше уравнениям. Для облегчения размещения торфов в отвалы у мест расположения траншей часть торфов стремятся уложить на бортах разреза, а не в выработанном пространстве, а также проводят ряд мероприятий, изложенных более подробно далее.