Понятие о системах разработки и технологических схемах

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 10

Под системой разработки понимают определенный порядок производства горных работ в пределах карьерного поля или его участка. Она отражает принятые решения по формированию рабочей зоны карьера в пространстве и во времени соразмерном развитию работ на уступах.

Обоснование систем разработки предусматривает установление количественных зависимостей между основными размерами залежи, карьерного поля, элементами системы разработки, парметрами и расстановкой оборудования и производственной мощностью карьера.

Планомерная выемка и перемещение горных пород обеспечивается комплексом горного транспортного и вспомогательного оборудования. Под технологической схемойпонимают совокупность основных и вспомогательных производственных процессов в сочетании с необходимыми для их выполнения выработками, средствами механизации и автоматизации.

Технологическая схема разработки включает в себя не только участвующие в производственном процессе машины и механизмы, но и вопросы технологии производства горных работ, в частности способы подготовки к выемке и методы отвалообразования. Ее составной частью является технологическая схема транспорта. Поскольку процесс транспортирования горной массы является наиболее трудоемким и дорогостоящим, он в значительной степени определяет эффективность применения технологической схемы разработки месторождения вцелом.

Диалектические категории: система разработки отражает форму, а технологическая схема - содержание технологии горных работ.

Фронт работ уступа, горных работ.

Под фронтом работ уступа понимают часть уступа (по его длине), подготовленную к разработке. Подготовка фронта включает подвод транспортных и энергетических коммуникаций, обеспечивающих функционирование оборудования на уступе. Суммарная протяженность фронтов горных работ всех работ уступов образует фронт работ карьера.

Современные классификации систем разработки можно разделить на два типа, в которых основными классификационными признаками служат:

способ производства вскрышных робот и механизация выемки и доставки пород (классификация акад. Н.В. Мельникова);

направление подвигания забоев и конфигурация фронта работ (классификация акад. В.В. Ржевского).

При разработке горизонтальных и пологих месторождений рабочая зона карьера формируется в период строительства карьера, а в дальнейшем развивается в горизонтальном направлении. Такие системы разработки относят к сплошным.

Отработка наклонных и крутопадающих залежей характеризуется перемещением фронта работ в горизонтальном направлении и в глубину (по мере подготовки новых горизонтов). Такие системы, разработки именуют углубочными.

Продольное расположение обеспечивает значительную протяженность фронта работ, создавая благоприятные условия для интенсивной разработки месторождения и раздельной выемки, но обусловливает значительный объем горно-капитальных работ. Его целесообразно применять при малой мощности покрывающих пород.

Поперечное размещение (вдоль короткой оси) фронта работ обеспечивает небольшие объемы горно-капитальных работ, протяженность транспортных коммуникаций, но создает определенные трудности по вскрытию новых уступов и эксплуатации дорожно-путевого хозяйства из-за частого его переустройства. Этот вариант наиболее эффективен при использовании автотранспорта и подготовке горизонтов котлованами, обеспечивает высокую интенсивность разработки.

Классификация систем разработки по В.В.Ржевскому

Группа систем	Подгруппа	Система разработки	Индекс системы
Сплошные	Сплошные продольные Сплошные поперечные Сплошные веерные Сплошные кольцевые	Сплошная продольная однобортовая Сплошная продольная двухбортовая Сплошная поперечная однобортовая Сплошная поперечная двухбортовая Сплошная веерная центральная Сплошная веерная рассредоточенная Сплошная кольцевая центральная Сплошная кольцевая периферийная	СДО СДД СПО СПД СВЦ СВР СКЦ СКП
Углубочные	Углубочные Углубочные Углубочные Углубочные	Углубочная продольная однобортовая Углубочная продольная двухбортовая Углубочная поперечная однобортовая Углубочная поперечная двухбортовая Углубочная веерная Углубочная рассредоточенная Углубочная кольцевая	УДО УДД УПО УПД УВ УР УК
Смешанные (углубочно-смешаные)		То же, в различных сочетаниях

Продольное и поперечное расположение фронта работ характерно для обширных и вытянутых карьерных полей. Кольцевая или близкая к ней конфигурация уступов приемлема при разработке округлых, реже обширных карьерных полей. Она обеспечивает минимальные объемы горно-капитальных работ и высокие темпы углубки, но отличается переменной длиной фронта и транспортных коммуникаций на разных этапах разработки.

Перемещение фронта работ может идти параллельно длинной или короткой оси карьерого поля с однобортовой или двухбортовой выемкой, по вееру, радиально от центра выемочного слоя к его границам или от периферии к центру.

ПРОДОЛЬНЫЕ И ПОПЕРЕЧНЫЕ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ

При сплошных системах разработки месторождения в зависимости от их размеров в плане и принятой мощности карьера по полезному ископаемому могут охватываться одним карьерным полем или разделяться на несколько отдельных полей. При этом срок разработки каждого из них должен быть достаточно длительным — не менее 10—15 лет. В пределах каждого карьерного поля устанавливается своя система разработки.

Продольная однобортовая система разработки, с выемкой горизонтальных слоев широко распространена при изменяющейся мощности вскрышных пород и вытянутой форме больших карьерных полей со значительными запасами полезного ископаемого. Такая система разработки благоприятна для применения многих структур комплексной механизации как вскрышных, так и добычных работ при использовании техники цикличного и непрерывного действия и различных способах и средствах перемещения вскрышных пород и полезных ископаемых.

Система разработки позволяет обеспечить кратчайшее расстояние перевалки вскрышных пород во внутренние отвалы; перемещение пород транспортными средствами по фронту работ или комбинированную отработку всей толщи вскрышных пород, когда производится перевалка пород нижнего уступа во внутренние отвалы и перемещение пород верхних уступов транспортными средствами на внешние или внутренние отвалы.

При любом способе вскрышных работ добычные работы ведут с перемещением добытого полезного ископаемого транспортными средствами и, как правило, с применением независимого комплекта горного и транспортного оборудования.

Характерным признаком продольной однобортовой системы является параллельное перемещение фронта горных работ уступов. При этом ширина разрабатываемой полосы по всей длине фронта одинакова, рабочие и нерабочие площадки имеют форму прямоугольников, ширина заходок и в целом панелей по фронту не меняется.

Добычные и вскрышные горизонты могут быть вскрыты парными траншеями с поточным и с маятниковым движением транспортных средств, а также одинарными траншеями, расположенными на флангах поля или в его середине.

Продольные параллельные экскаваторные заходки (по простиранию залежи) обеспечивают достаточный фронт для размещения нескольких экскаваторов, следующих с некоторым отставанием один за другим.

Продольная двухбортовая система разработкис выемкой горизонтальных слоевцелесообразна при карьерных полях большого размера и больших запасах полезного ископаемого. Она позволяет создать предприятие большой производственной мощности, особенно в тех случаях, когда наименьшая мощность вскрышных пород приходится на середину карьерного поля.

Поперечные однобортовые системы разработкис выемкой горизонтальных слоев используют в тех случаях, когда разрабатываются относительно узкие и вытянутые залежи, при которых фронт горных работ располагать вдоль длинной оси карьерного поля нецелесообразно из-за большого объема горно-капитальных работ и короткого периода эксплуатации. Обычно при этой системе используют перевалку вскрышных пород в выработанное пространство и иногда автоперевозки вскрышных пород, а также конвейерную доставку. В данном случае, так же как и при предыдущих системах, может использоваться вскрытие с поточным и маятниковым движением автотранспорта или для транспортирования полезного ископаемого могут применяться конвейеры.

ВЕЕРНЫЕ И КОЛЬЦЕВЫЕ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ

Веерная центральная система разработкис выемкой горизонтальными слоями эффективна при определенной конфигурации карьерного поля, позволяющей удобно расположить постоянный поворотный пункт. Она может использоваться и при двухбортовом развитии горных работ.

Фронт работ перемещается по мере отработки уступов так, что начало его находится всегда у постоянного поворотного пункта, а конец описывает часть окружности радиусом, равным длине уступа. Рабочие и нерабочие площадки имеют в плане форму треугольника или трапеции.

При веерном перемещении скорости подвигания отдельных точек фронта изменяются от нуля у поворотного пункта до максимума в торце уступа.

Положение поворотного пункта в процессе работы карьера обычно остается неизменным, производят только «развертывание» кривых поворотного пункта, отрабатывая один торец карьера. Протяженность фронта работ стремятся сохранить неизменной. При веерном перемещении фронта возможны только односторонний транспортный доступ к уступам и тупиковая схема движения поездов в пределах горизонта при железнодорожном транспорте.

Веерное перемещение фронта обычно применяют при разработке мягких пород многочерпаковыми экскаваторами с передвижкой железнодорожных путей путепередвигателями непрерывного действия. Оно достигается тем, что в течение определенного числа смен экскаваторы осуществляют выемку породы на соответствующих пикетах (0—10) таким образом, что на начальные пикеты (0—1) приходится одна единица подвигания фронта, в то время как на конечных пикетах (9—10) подвигание составит девять единиц.

Веерное перемещение фронта работ при указанной механизации имеет ряд достоинств. Благодаря постоянному поворотному пункту облегчается примыкание путей капитальной траншеи к путям рабочих горизонтов карьера и 1)исключается необходимость систематического выполнения трудоемких работ по переносу криволинейных участков путей. 2)Сокращается расстояние перемещения горной массы, а в ряде случаев и объем горно-подготовительных работ. 3)У постоянного пункта примыкания путей удобно размещать промышленные сооружения (тяговые подстанции, депо, мастерские и т. п.) и постоянные водоотливные установки. Наличие минимального числа стрелочных переводов позволяет применять путепередвижные машины непрерывного действия.

Область применения: Веерное перемещение фронта можно применять только при разработке пластовых месторождений, залегающих горизонтально ниже уровня земной поверхности или имеющих пологое падение.

Основными факторами, определяющими выбор способа перемещения фронта работ, являются конфигурация залежи полезного ископаемого в плане, стремление полностью извлечь запасы, применяемые средства механизации, а также общая схема компоновки генерального плана карьера и в первую очередь пунктов заложения вскрывающих выработок. При округлых очертаниях карьерного поля и форме его, близкой к треугольной, отдается предпочтение веерному, а при вытянутых залежах, имеющих в плане форму, близкую к прямоугольнику, — параллельному перемещению фронта горных работ.

Кольцевую центральную систему разработкис выемкой горизонтальными слоями применяют в отдельных случаях, когда участки с наименьшей мощностью вскрышных пород или с полезным ископаемым лучшего качества приурочены к середине карьерного поля, и при благоприятных очертаниях поля. Вскрышные породы чаще перемещают на внутренние и внешние отвалы, поскольку емкости внутренних отвалов обычно недостаточно для размещения пород, а также в целях сокращения расстояния перевозок. Наиболее удобно при такой системе перемещать вскрышные породы и полезное ископаемое автомобильным транспортом.

Варианты сплошных веерных и кольцевых систем разработки:

-з, б - веерные центральные одно- и двухбортовая; в, г - кольцевые центральные- а - кольцевая периферийная

Литература.

1. Синьчковский В.Н. Технология открытые горные работы. [Текст]: Учеб. пособие/ В.Н. Синьчковский, В.Н. Вокин, Е.В. Синьчковская. – Красноярск: ИПК СФУ, 2009. – 508 с.

2. Ржевский В.В. Открытые горные работы. Часть 1. Производственные процессы [Текст]: Учебник для вузов – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1985. – 509 с.

3. Ржевский В.В. Открытые горные работы. Часть 2. Технология и комплексная механизация [Текст]: Учебник для вузов – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1985. – 549 с.

4. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом [Текст]: Учебник для вузов. - М.: Изд-во МГИ, 1992. - 516 с.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910