Тема: Опыт применения бестранспортной системы разработки на угольных разрезах России. Область рационального применения бестранспортной системы разработки.

Технологические схемы с перевалкой вскрышных пород во внутренние отвалы применяют при разработке горизонтальных или пологих залежей ПИ с углами падения не более 12°, иногда до 15°-17°. Эти схемы ограничиваются мощностью залежи ПИ, обычно 20-30 м, и вскрышных пород 40-50 м. Они также применяются при обработке выходов пластов наклонных и крутых залежей с укладкой вскрышных пород на борт карьера.

При перевалке вскрышных пород в выработанное пространство используют экскаваторы с большими линейными параметрами – драглайны и мех. лопаты вскрышного типа.

Различается простая перевалка, при которой вся порода экскавируется один раз и укладывается непосредственно в отвал и кратная – при которой часть вскрыши экскавируется повторно из первичного отвала. Кратная перевалка характеризуется коэффициентом переэкскавации:

К_пер.=V_пер./V,

где V_пер. – объем породы, подлежащей переэкскавации, м³;

V – объем породы, вынимаемой из целика, м³.

Основным расчетным элементом этих схем разработки является предельная высота вскрышного уступа, разрабатываемая данным экскаватором.

Схемы усложненной кратной перевалки по форме промежуточного отвала разделяются на три разновидности, получившие наименования: Подмосковной, Украинской и Райчихинской.

Подмосковная схема характеризуется различными отметками расположения рабочих площадок на вскрышном уступе и на отвале. Промежуточный отвал имеет плоскую поверхность и вплотную примыкает к борту вскрышного уступа, что создает благоприятные условия для маневрирования отвального драглайна. Схема применяется на буроугольных карьерах Подмосковного бассейна при работе двух драглайнов или при использовании одного драглайна с отработкой заходки за два прохода.

Украинская схема отличается от Подмосковной поперечным сечением отвала, который имеет форму треугольника. Между откосами отвала и вскрышного уступа остается свободная емкость, что ограничивает маневренность отвального экскаватора, предопределяет максимальный угол поворота экскаватора и снижает устойчивость отвала. Схема применяется при спаренной и строенной работе драглайнов на карьерах Никопольского марганцевого бассейна.

Райчихинская схема характеризуется общим уровнем расположения рабочих площадок на вскрышном уступе и на промежуточном отвале и использованием одного драглайна (реже двух). По окончании отработки верхнего подуступа экскаватор перемещается на промежуточный отвал и отрабатывает нижний подуступ, а также осуществляет переэкскавацию породы из контура промежуточного отвала.

В России драглайны составляют около 20% одноковшовых экскаваторов, т.е. выполняют 20% объемов вскрыши с применением бестранспортной системы.

При применении бестранспортной системы технологии разработки на угольных разрезах применяются также вскрышные мех. лопаты. В основном, вскрышные мех. лопаты применяют для непосредственной перевалки мягких или взорванных вскрышных пород в отработанное пространство. Их устанавливают на кровле горизонтального или пологого пласта ПИ и, обычно, ими отрабатывают сквозные профильные заходки торцовым забоем. Положение вскрышной мех. лопаты на кровле пласта должно обеспечивать размещение породы из вскрышной заходки в выработанном пространстве.

Забои драглайнов.

Основной тип забоя драглайна – торцовый. Возможные параметры забоя зависят от места расположения драглайна и связанного с этим способа черпания. При выемке нижним черпанием драглайн располагается на кровле уступа (развала) вне призмы возможного обрушения. С учетом этого, паспортной глубины черпания и угла откоса определяется возможная высота забоя. Профиль забоя драглайна в массиве криволинейный, в соответствии с траекторией движения ковша, а в развале близок к прямолинейному, вследствие периодического осыпания породы. При расположении драглайна на подошве уступа и выемке верхним черпанием угол откоса забоя для предотвращения скольжения и обеспечения наполнения ковша не должен превышать 20°-25°. Высота забоя (уступа) H_ув должна быть не более 0,8H_р (H_р – высота разгрузки). Обычно, H_ув=(0,6-0,7)H_р.

Верхнее черпание эффективно только у драглайнов с ковшом емкостью 10-15 м³ и более. Однако, и у них производительность ниже, чем при нижнем черпании.

Мощный драглайн может располагаться и на промежуточной площадке, отрабатывая две заходки подуступов верхним и нижним черпанием. При их высоте H_ув и H_ун максимальная ширина заходки драглайна А_мах=R_ч(sinω₁+sinω₂), где ω₁, ω₂ –углы разворота экскаватора от оси его черпания не превышающие 30°-45°.

Лекция 9