Вскрыша торфов при гидравлическом способе разработки

16.06.2018
Для увеличения производительности горного оборудования и снижения себестоимости добычи необходимо заранее очистить площадь от леса, предохранить поверхность россыпи зимой от глубокого промерзания, произвести вскрышные и другие подготовительные работы.

На гидравлических разрезах вскрышные работы производят с помощью гидравлического оборудования, бульдозеров, скреперов или экскаваторов. Гидравлические вскрышные работы наиболее желательны, поскольку на добычных и векрышных уступах разреза используют однотипное оборудование. Однако на ряде россыпей не хватает воды или гидравлические вскрышные работы стоят дорого. В таких условиях вскрышные работы следует производить бульдозерно-скреперным или экскаваторным способом.

В данной главе рассматриваются лишь общие положения по применению отдельных способов вскрышных работ и особенности технологии этих работ на гидравлических разрезах.

Гидравлические вскрышные работы наиболее выгодны при дешевой напорной воде, поэтому их в основном применяют при естественном напоре.

Вскрытие верхнего горизонта россыпи, представленного торфами, производят чаще бортовым вскрытием с размещением торфов в отвалы на бортах разреза и способом без выработок с размещением торфов в выработанном пространстве. При бортовом вскрытии верхнего горизонта (см. рис. 96, а) торфа перемещают струей на борта в гору. При этом увеличивается удельный расход воды, и вскрышные работы производят весной и осенью во время наибольших осадков, когда по водозаводной канаве подводится избыточное количество воды. Продолжительность вскрышных работ составляет весной 1—2 месяца, осенью 1—1,5 месяца. При таких небольших сроках необходимо своевременно провести все подготовительные работы, чтобы с паводком вскрышные работы начать сразу на значительном фронте. С этой целью следует заранее очистить поверхность от леса и провести работы по предохранению поверхности от промерзания. Для размыва торфов используют гидромониторы большой производительности с большими насадками, заранее установив их в нужных местах, а также своевременно очищают водозаводную канаву от снега. Бортовое вскрытие верхнего горизонта торфов следует применять при избытке напорной воды и при небольшой ширине россыпи, наличии свободного места по бортам разреза для размещения отвалов и небольшой мощности торфов.

Вскрытие верхнего горизонта торфов выносной канавой или без выработок предопределяет размещение торфов в низине или выработанном пространстве. Мощность уступа торфов обычно 1—3 м, что позволяет применять систему вскрыши с попутным отступающим забоем и размыв с поверхности, вследствие чего удельный расход воды уменьшается. На вскрышных работах эта система несколько видоизменяется, и порядок смыва торфов принимают следующий: гидромониторы устанавливают на верхней границе заходки и каждый из них на своей самостоятельной заходке сначала пробивает канаву по падению, а затем начинает ее расширять. Длину канав, т. е. длину заходки принимают несколько меньше дальности полета струи. Оставляя недомыв (рубашку), можно увеличить уклон поверхности смыва торфов, что позволяет уменьшить удельный расход воды на размыв. Породы, оставленные в недомыве, отрабатывают совместно с нижним уступом.

Гидравлические вскрышные работы, сочетающие применение наиболее высокопроизводительного вскрытия без выработок с попутно-отступающей системой и размывом торфов с оставлением недомыва, позволяют сократить удельный расход напорной воды в 2—5 раз по сравнению с расходом ее на нижнем уступе, вскрытие которого производят котлованом с применением водоструйного насоса. Поэтому вскрышные работы особенно целесообразно применять при разработке долинных, ключевых и террасовых россыпей, на которых вскрытие горизонта песков производится котлованом.

На угольных разрезах гидравлические вскрышные работы применяют при мощности наносов 5—60 м. В этих условиях вскрышные работы производят в один-четыре уступа с независимым вскрытием каждого горизонта. Гидравлическую вскрышу применяют только на верхних одном-двух уступах, а остальные нижние уступы отрабатывают экскаваторами. Вскрытие верхнего горизонта, отрабатываемого гидравлическим способом, часто производят заглубленным котлованом с размещением отвалов на поверхности за бортом разреза. Наиболее распространены системы вскрышных работ со встречным забоем, а в последнее время и с полувеерным забоем в сочетании с крутыми уклонами поверхности смыва. Крутой уклон смыва, отсутствие в наносах крупной гальки и валунов, возможность обойтись без работ по гидравлической зачистке недомыва позволяют вести гидравлические вскрышные работы на угольных разрезах в породах II—IV категории с малым удельным расходом воды, значительно более низким, чем при разработке россыпей. Так, при напоре около насадки 60—150 м удельный расход для пород II—IV категории составляет 4—12 т воды на 1 м3/вскрыши, а средний расход электроэнергии 4—8 квт*ч.

Бульдозерно-скреперная вскрыша на гидравлических разрезах получает все большее распространение. Торфа часто представлены глинистыми породами и растительным торфом повышенной влажности. В таких условиях бульдозеры работают лучше скреперов. Важным преимуществом бульдозерной вскрыши является возможность по мере необходимости использовать бульдозеры для механизации различных вспомогательных работ в гидравлическом разрезе. Бульдозерные вскрышные работы на россыпях с гидравлической разработкой применяют при мощности уступа торфов 0,5—6 м и ширине россыпи до 400 м.

Большое влияние на показатели бульдозерных вскрышных работ и на условия целесообразного их использования оказывают способ вскрытия верхнего горизонта и место размещения отвалов торфов. Так, при вскрытии без выработок и расположении отвалов торфов в выработанном пространстве бульдозерную вскрышу применяют при мощности торфов до 4—6 м. Бульдозерные вскрышные работы особенно целесообразны при недостатке воды. Условия применения бульдозеров и колесных скреперов на вскрышных работах и технология этих работ приводятся во втором разделе.

Экскаваторную вскрышу экскаваторами типа механическая лопата с транспортированием самосвалами используют при разработке алмазных россыпей с торфами мощностью до 8—10 м. Технология вскрышных работ, как при экскаваторных транспортных разработках.

Фосфоритные месторождения Флориды, которые по условиям залегания близки к россыпям, разрабатывают гидравлическим способом, причем вскрышные работы производят с отвалом наносов в выработанное пространство крупными шагающими экскаваторами.