Подготовка новых горизонтов

Подготовка новых горизонтов к эксплуатации состоит в проведении горных выработок, обеспечивающих создание необходимого фронта добычных и вскрышных работ. Этой цели служат разрезные траншеи и разрезные котлованы (рис.7.12). Горизонт считают подготовленным, если на нем можно производить горные работы.

Траншейная подготовка характерна для разработки вытянутых месторождений с использованием железнодорожного, конвейерного, а иногда и автомобильного транспорта. От фланговой вскрывающей выработки разрезную траншею проходят к противоположному торцу карьера. При других вариантах расположения въездной траншеи подготовку горизонта сначала ведут на одном крыле карьерного поля, а затем на другом. В ходе проходки разрезной траншеи в обратном направлении подрабатывается один из бортов внутренней въездной траншеи, и она трансформируется в полутраншею – съезд (схема а). После завершения проходческих работ начинают разнос одного или обоих бортов разрезной траншеи.

На отечественных карьерах к этой операции приступают сразу же после создания фронта, равного длине экскаваторного блока (250–300 м). Расстояние между экскаваторами, занятыми на проходке и разносе борта l_о (м), должно обеспечивать нормальный обмен транспортных средств в забое траншеи, и составляет 150–250 м при железнодорожном и 30–50 м при автомобильном транспорте [4]. Ширину траншеи по дну чаще всего устанавливают в зависимости от принятых способа и схемы проходки, рабочих параметров проходческого оборудования. В скальных породах b_ртнеобходимо корректировать с учетом сохранения транспортной площадки при первом взрыве по ее расширению:

b_рт ≥ В+Т–W, (7.12)

где В – ширина развала взорванной горной массы, м; Т – ширина транспортной полосы [26], м; W – линия сопротивления по подошве, м.

Для ускорения проходки траншей и быстрого создания фронта работ на горизонте целесообразно, чтобы ширина нижнего основания траншеи была минимальной. Поэтому при первом взрыве по ее расширению применяют однорядное взрывание или же обуривают и взрывают широкую полосу (40–50 м), а проходят траншею узким ходом шириной 16–18 м [4].

Длину разрезной траншеи (полутраншеи) находят в зависимости от размеров подготавливаемого горизонта. Строительный объем разрезной траншеи (м³) составляет:

V_рт = h·L_рт·(b_рт +h·сtg α), (7.13)

здесь L_рт – длина разрезной траншеи, м.

Объем разрезной полутраншеи V_рп (м³):

, (7.14)

где γ_к –угол откоса борта карьера, град.

Вскрытие очередного горизонта можно начинать после создания в зоне расположения внутренней въездной траншеи рабочей площадки необходимой ширины (см. п. 8.3). В общем случае интервал времени между началом подготовки смежных горизонтов при траншейной подготовке Т (лет):

Т = t_вт + t_рт + t_рб, (7.15)

где t_вт – время проведения въездной траншеи, лет; t_рт– время проведения разрезной траншеи, лет; t_p6 – время разноса бортов траншеи на подготавливаемом горизонте, для создания необходимой рабочей площадки, лет.

Интервал Т можно уменьшить за счет применения наиболее эффективных схем проведения траншей, начала работ по разносу бортов разрезной траншеи сразу же после создания минимально допустимого опережения между смежными забоями l_о, использования на разносе бортов нескольких экскаваторов. Возможна также совместная проходка въездной и части разрезной траншеи [4].

Повышение интенсивности работ в карьере при использовании автотранспорта или одноковшовых погрузчиков может быть достигнуто и за счет подготовки горизонтов разрезными котлованами. В скальных и полускальных породах на вновь вскрываемом уступе обуривают и взрывают участок с размерами от 40×40 м до 100×100 м., применяя врубовые схемы коммутации. По борту его проходят временную вскрывающую траншею и приступают к сооружению котлована. Выемку пород забоя траншеи при этом ведут постепенно расширяющимися тупиковыми заходками (схема б) или серией тупиковых и сквозных заходок (схема в).

Котлован затем расширяют во все стороны одним или несколькими экскаваторами. После создания достаточной рабочей площадки приступают к вскрытию и подготовке нижележащего горизонта. При вскрытии траншеями с петлевой формой трассы интервал времени между началом подготовки смежных горизонтов [4]:

Т = t_вт + t_к + t_рк, (7.16)

где t_к – время проходки первоначального котлована, лет; t_рк– время расширения котлована до размеров, обеспечивающих проходку въездной траншеи на очередной уступ, лет.

Так как объем работ по сооружению котлована и егорасширению существенно меньше, чем при траншейной под­готовке, ускорится ввод в эксплуатацию новых горизонтов.

При вскрытии поступательными траншеями с простой и спиральной трассой (см. рис. 7.1, а,7.9, в) ихпроходку можно совместить во времени с расширением котлована [4]. Тогда:

Т = t_к + t_рк. (7.17)