Формы трасс капитальных траншей

Продольную ось траншей или системы траншей называют трассой. Горизонтальная проекция трассы является планом транспортных коммуникаций, а вертикальная ее проекция – продольным профилем. Продольный профиль трассы включает наклонные и горизонтальные участки, а также участки сопряжения между ними, обеспечивающие необходимую плавность переходов.

Различают три вида примыкания капитальных траншей к рабочим горизонтам карьера (рис. 7.8): примыкание на руководящем подъеме (схема а), на смягченном подъеме (схема б) и на горизонтальных площадках (схема в).

Примыкание на руководящем подъеме, когда незначительное смягчение подъема допускают лишь в местах пересечения путей, размещения стрелок и на кривых, обеспечивает наименьшую протяженность и минимальный горно-строительный объем системы траншей. Однако для движения поездов на таком продольном профиле необходимо увеличение мощности локомотивов на 10–15 %, так как при трогании с места после остановки на подъеме необходимо преодолевать дополнительное сопротивление движению. Для облегчения трогания и разгона составов, полезная масса которых определена из условия равномерного движения на руководящем подъеме, предусматривают уменьшение подъема капитальной траншеи до (0,60–0,65)·i_pпри подходе к лежащему выше рабочему горизонту. Длина смягченного участка трассы l_смсоставляет 200–250 м. Общая длина трассы (м) в этом случае больше на величину

, (7.10)

где n – число смягченных участков; i_см– смягченный подъем, %.

Наиболее распространено примыкание на горизонтальных площадках: оно просто в конструктивном отношении, удобно при эксплуатации и подготовке новых горизонтов. Длина горизонтальной площадки l_г(м) зависит от конструкции раздельных пунктов. При этом объем системы траншей остается тем же, что и в случае примыкания на руководящем подъеме, но возрастает длина трассы на величину ΔL_п = n·l_г, происходит выполаживание борта карьера и увеличивается объем вскрыши в его контурах.

Теоретическую длину трассы можно вычислить по формуле (7.1). Действительная ее длина всегда больше теоретической за счет наличия участков примыкания:

L_д = L_п+ ΔL_п (7.11)

В приближенных расчетах L_днаходят умножением L_п на коэффициент удлинения трассы K_ут (табл. 7.2).

Таблица 7.2. Коэффициент удлинения трассы

Форму трассы в плане считают простой, если она не меняет своего направления по всей длине, и сложной, если она состоит из нескольких участков разного направления. Трассы внешних траншей всегда простые (рис. 7.1, а, б),а трассы внутренних траншей могут быть и простыми (рис. 7.1, г),и сложными (рис. 7.9).В последнем случае различают тупиковые (а), петлевые (б), спиральные (в) и комбинированные (г) системы траншей. Установление пространственного положения системы траншей называют трассированием. Основанием для трассирования служат положения бортов карьеров, изображаемых на плане изолиниями одинаковых высотных отметок с интервалом, равным высоте уступа. Обычно трассу вводят в контур карьера с его торца в пониженных местах рельефа местности, что сокращает объем горно-строительных работ. При выборе положения трассы учитывают также необходимость обеспечения устойчивости тех участков бортов, на которых она размещена, расположение станций и отвалов на поверхности и др. [30].

Обоснование формы трассы производят с учетом пара­метров залегания месторождения, размеров и конфигурации карьерного поля в плане, вида карьерного транспорта.

4. Классификация способов вскрытия

Созданию научной классификации способов вскрытия посвящены труды И. А. Кузнецова, А. П. Зотова, П. Э. Зуркова, Е. Ф. Шешко, С. М. Шорохова, Н. В. Мельникова, В. В. Ржевского, А. И. Арсентьева и др.

В практике горного дела применяют очень большое число вариантов вскрытия карьерных полей. В качестве примера приведена одна из наиболее простых классификаций, предложенная проф. Е. Ф. Шешко (табл. 7.3) [34].

Обычно для вскрытия крупных и сложных карьерных полей проходят различные горные выработки в самом разнообразном их сочетании. Поэтому в практике проектирования используют понятие: схема вскрытия, под которой понимают совокупность горных выработок и сооружений с транспортными коммуникациями, обеспечивающими грузотранспортную связь рабочих горизонтов с пунктами приема и перегрузки горной массы в карьере и на поверхности. Кроме того, к схеме вскрытия относят системы горных выработок с расположенными в них транспортными коммуникациями, связывающими горизонты карьера с промышленной площадкой, для хозяйственных и пассажирских перевозок. Определенная схема вскрытия функционирует в течение некоторого периода эксплуатации карьера [20].

Таблица 7.3. Классификация способов вскрытия (по Е. Ф. Шешко)

На выбор и формирование способа и схемы вскрытия карьерного поля, прежде всего, влияют природные факторы: рельеф поверхности карьера и прилегающей зоны, а также размеры, глубина, угол падения, форма залежи полезного ископаемого. В свою очередь, решения по вскрытию карьерных полей оказывают влияние на конструкцию конечных бортов, границы карьера и его параметры, порядок развития горных работ и график развития добычи; объем, стоимость горно-капитальных работ и продолжительность периода строительства карьера; эксплуатационные затраты на транспортирование и др. [20]. Поэтому в процессе оптимизации вариантов вскрытия месторождений необходима взаимоувязка многих вопросов. Это классическая динамическая горно-экономическая задача с использованием соответствующих критериев оценки.