3.3. Отвалообразование вскрышных пород

Совокупность производственных операций по приему и размещению вскрышных пород на специально отведенной площади называют отвальными работами. Насыпь, которая образуется в результате выполнения этих работ, называется отвалом. Технические сооружения и средства отвалообразования вместе составляют отвальное хозяйство карьера.

Технология отвальных работ включает следующие основные операции: разгрузку, складирование породы в отвал и перемещение транспортных коммуникаций на отвале. Отвалы характеризуются высотой отвального уступа и углом его откоса, приемной способностью и шагом передвижки пути, длиной и способом перемещения отвального фронта.

Механизация отвальных работ непосредственно связана с видом транспорта и механизацией выемки вскрыши.

При отвалообразовании используется следующими видами оборудования: отвальные плуги, одноковшовые экскаваторы, бульдозеры, отвальные многочерпаковые экскаваторы и др.

При автотранспорте основным средством механизации отвальных работ являются бульдозеры; при железнодорожном транспорте –одноковшовые экскаваторы.

3.3.1 Технология и организация экскаваторного отвалообразования

Технология отвалообразования одноковшовыми экскаваторами включает три основные, последовательно выполняемые операции: собственно отвалообразование, перевод экскаватора на новую заходку и переукладку железнодорожного пути. Отвалообразование экскаваторами заключается в экскавации разгружаемой из думпкаров породы и укладке ее в отвал. При работе на отвале отвальный уступ делится на два подуступа: на кровле верхнего подуступа размещают транспортные пути, на кровле нижнего - экскаватор. Подача составов на отвал производится вагонами вперед. Экскаватор после засыпки заходки отвального тупика возвращается в исходное положение и начинает отсыпку новой отвальной заходки.

Оптимальная высота отвалов, расположенных на равнинной местности, 15-30м. Высота верхнего подуступа отвала составляет 4-6м, нижнего 10-25м. Оптимальная длина отвальных тупиков определяется из условия наилучшего использования отвального и транспортного оборудования и составляет 1,5-2,0 км. Удельная приемная способность 1 м отвального тупика составляет 250-600 м³ и более.

Возможное количество поездов, разгружающихся на отвальном тупике в сутки

(3.3.1)

где: Т_с = 22 ч - количество часов работы тупика в сутки; t_обм - время обмена поездов на тупике, ч; t_рзр - время разгрузки поезда, ч (время разгрузки вагона 2-2.5 мин); К_нрм = 1.1-1.2 - коэффициент неравномерности работы транспорта.

(3.3.2)

где: L_обм = 1.5-2.0 км - расстояние от обменного пункта составов до середины отвального тупика; V_о = 12 км/ч - средняя скорость движения поезда по отвальным путям; _свз = 0.03 ч - время на связь с диспетчером.

Возможная приёмная способность отвального тупика за сутки, м³/сут.

(3.3.3)

где: n_q - число вагонов; V_кз(q) - ёмкость кузова вагона, м³.

Приёмная способность тупика между двумя переносами пути на ней, м³

(3.3.4)

где: С_п - шаг передвижки пути на тупике, м; h_отв = 15-20 м - высота отвала; L_от = 1500-2000 м - длина отвального тупика.

(3.3.5)

где: R_ч - радиус черпания отвального экскаватора, м; R_р - радиус разгрузки, м.

Продолжительность работы тупика между передвижками пути, сут.

(3.3.6)

Необходимое количество рабочих тупиков

(3.3.7)

где: К_р = 1.45 - коэффициент разрыхления породы в ковше; Q_к(сут) - суточная производительность карьера по вскрышным породам в массиве, м³/сут.

Общее количество тупиков с учётом необходимости переноса путей на них

(3.3.8)

где: t_пр(сут) - продолжительность переноса пути на тупике, сут.

(3.3.9)

где: L_{крн(сут)} - суточная производительность железнодорожного крана на переукладке пути на отвальном тупике, м/сут.

(3.3.10)

где: Т_ч(с) = 22 ч/сут - продолжительность работы крана в сутки; t_ц(к) = 0.17 ч - продолжительность цикла крана по переукладке одного звена пути; l_зв = 12.5 м - длина звена рельсового пути; К_и(к) = 0.7 - коэффициент использования крана по времени.