Лекция №8.
Вскрытие месторождений при открытом способе добычи
Непосредственной целью вскрытия карьерного поля является установление грузотранспортной связи между рабочими горизонтами карьера и техническими сооружениями на поверхности или в его контурах. Карьерное поле считается вскрытым, если все его рабочие горизонты (вскрышные и добычные) обеспечены грузотранспортной связью с соответствующими техническими сооружениями.
Грузотранспортная связь рабочего горизонта с соответствующим техническим сооружением считается установленной (рабочий горизонт вскрыт), если обеспечена возможность для перемещения горной массы с отметки рабочего горизонта до отметки технического сооружения.
Вскрытие рабочих горизонтов с использованием современных видов карьерного транспорта (железнодорожного, автомобильного и конвейерного) требует проведения специальных наклонных вскрывающих горных выработок. Параметры этих выработок должны соответствовать техническим возможностям карьерного транспорта, учитывать интенсивность его движения и физико-механические свойства вмещающих пород.
По отношению к фронту работ уступа вскрывающие выработки могут иметь фланговое или центральное заложение.
При колесном карьерном транспорте и наличии одной вскрывающей выработки, обслуживающей данный горизонт, в пределах фронта уступа имеет место возвратное движение транспорта. Вскрывающая выработка в этом случае обеспечивает подачу на рабочий горизонт порожних транспортных средств и выдачу груза. Такой фронт работ на уступе называется тупиковым. Он нашел наибольшее применение при железнодорожном транспорте.
В случае обслуживания транспортного горизонта двумя вскрывающими выработками имеется возможность организации движения как возвратного, так и поточного движения транспорта в пределах фронта работ уступа. В этом случае одна вскрывающая выработка служит для подачи порожних транспортных средств, а вторая – для выдачи грузов. Такой фронт работ на уступе называется сквозным. Сквозной фронт работ с поточным движением транспорта обеспечивает более интенсивное использование оборудования, но требует дополнительных средств для строительства и эксплуатации дополнительной вскрывающей выработки.
Для вскрытия рабочих горизонтов применяются открытые и подземные горные выработки (последние значительно реже).
Открытые горные выработки, их назначение и параметры
Открытые горные выработки, используемые для вскрытия рабочих горизонтов, называются капитальными траншеями. Открытые горные выработки, предназначенные для подготовки вскрытого горизонта к разработке, называются разрезными траншеями.
Основными параметрами капитальной траншеи является ширина Вк.т ее подошвы, глубина Нк.т, продольный уклон Iк.т, угол откоса бортов к.т, длина Lк.т в плане и строительный объем Vк.т.
Ширина основания капитальной траншеи определяется либо видом карьерного транспорта, либо способом ее проведения. Минимальная ширина основания капитальной траншеи должна быть не менее суммы поперечного размера транспортных средств, безопасных зазоров между ними, поперечного размера площадок, кюветов и других элементов транспортной коммуникации. Она должна обеспечивать возможность проведения траншеи при принятой технологической схеме и используемом оборудовании. В зависимости от продольного уклона капитальные траншеи делятся на наклонные и крутые.
Разрезные траншеи – горизонтальные выработки редко с продольным уклоном 5-10 о/оо для стока воды с рабочего горизонта к границе карьера. Разрезные траншеи проводятся на каждом рабочем горизонте, что создает первоначальный фронт работ и обеспечивает подготовку горизонта к разработке. Разработка уступа начинается с разноса одного или обоих бортов разрезной траншеи. Поэтому разрезная траншея - это временная горная выработка. Она существует только до начала разработки уступа. Разрезная траншея является продолжением капитальной траншеи, вскрывающим данный рабочий горизонт, и всегда проводится внутри контура карьера. При разработке крутых месторождений разрезные траншеи проводятся обычно в направлении, параллельном простиранию залежи. Глубина и длина разрезной траншеи, как правило, соответствуют длине и высоте подготавливаемого к разработке уступа. Ширина основания разрезной траншеи определяется из условия нормального размещения горного и транспортного оборудования при выемке первой заходки после проведения траншеи. Угол откоса ее бортов принимается равным углу откоса рабочих уступов в соответствии с физико-механическими свойствами пород.