- •Технология открытых горных работ
- •Предисловие
- •Методические рекомендации
- •Часть 1. Технологические процессы
- •1. Введение в дисциплину
- •1.1. Цель преподавания и задачи обучения
- •1.2. Горные породы и полезные ископаемые
- •1.3. Структура мировой добычи минерального сырья. Состояние минерально-сырьевой базы России
- •1.4. Формы залегания месторождений полезных ископаемых. Элементы залегания Формы залегания месторождений полезных ископаемых разнообразны и связаны с условиями образования (рис. 1.1).
- •1.5. Характеристика горных пород как объекта разработки
- •1.6. Горнодобывающая промышленность. Горные предприятия
- •1.7. Способы разработки месторождений полезных ископаемых
- •2. Общие сведения о технологии открытых горных работ
- •2.1. Особенности открытых горных работ
- •2.2 Место и роль открытых горных работ в горнодобывающих отраслях промышленности
- •2.3 Объекты и условия открытых горных работ
- •2.4 Основные понятия и термины
- •2.5. Общие сведения об экономике
- •2.6. Этапы и периоды открытой разработки
- •2.7. Понятие о коэффициентах вскрыши
- •2.8. Параметры карьера. Общие сведения об оконтуривании карьеров
- •2.9. Общая характеристика технологических процессов
- •Контрольные вопросы и задания
- •3. Подготовка горных пород к выемке
- •3.2. Механические способы подготовки горных пород к выемке
- •3.3. Подготовка скальных пород взрывом
- •3.4. Параметры взрывных скважин
- •3.5. Технология буровых работ
- •3.6. Производительность буровых станков
- •3.7. Организация и основы безопасного ведения буровых работ
- •3.8. Технологическая характеристика взрывчатых веществ
- •3.9. Средства инициирования
- •3.10. Расположение и порядок взрывания скважинных зарядов
- •3.11. Принципы расчета скважинных зарядов в отдельной скважине и блоке
- •3.12. Характеристика развала взорванной горной массы
- •3.13. Разрушение негабаритных кусков
- •3.14. Механизация вспомогательных работ при взрывании
- •3.15. Особенности взрывных работ на карьерах облицовочного камня
- •3.16. Организация взрывных работ на карьерах
- •3.17. Основы безопасного ведения взрывных работ
- •4. Выемочно-погрузочные работы
- •4.1. Технологические схемы выемки и погрузки. Виды забоев
- •4.2. Средства механизации выемочно-погрузочных работ
- •4.3. Выемка и погрузка одноковшовыми экскаваторами. Типы одноковшовых экскаваторов.
- •4.4. Технологические параметры и забои механических лопат и драглайнов
- •4.5. Особенности отработки сложных забоев
- •4.6. Выемка и погрузка многоковшовыми экскаваторами
- •4.7. Основные технологические параметры цепных многоковшовых и роторных экскаваторов
- •4.8. Порядок разработки и параметры забоев
- •4.9. Производительность экскаваторов
- •4.10. Выемочно-транспортирующие машины
- •4.11. Технологические схемы работы и производительность выемочно-погрузочных машин
- •4.12. Особенности выемочно-погрузочных работ на карьерах природного камня
- •4.13. Механизация вспомогательных работ
- •4.14. Интенсификация процессов погрузки при цикличной технологии
- •4.15. Технологические параметры и забои мобильного выемочно-погрузочного оборудования непрерывного действия
- •4.16. Основы организации выемочных работ
- •4.17. Общие принципы безопасного ведения выемочно-погрузочных работ
- •5. Перемещение карьерных грузов
- •5.1. Особенности работы карьерного транспорта. Грузооборот и грузопотоки карьера
- •5.2. Технологическая оценка основных видов карьерного транспорта
- •5.3. Характеристика пути и подвижного состава железнодорожного транспорта
- •5.4. Схемы развития путей и обмен составов на уступах
- •5.5. Принципы расчета полезной массы поезда, пропускной и провозной способности коммуникаций
- •5.6. Перемещение железнодорожных путей на карьерах
- •5.7. Характеристика автодорог и подвижного состава карьерного автомобильного транспорта
- •5.8. Обмен машин в забоях и на отвалах
- •5.9. Основы организации движения колесного транспорта
- •5.10. Производительность и парк подвижного состава колесного транспорта
- •5.11. Конструкция и технологические параметры карьерных ленточных конвейеров
- •5.12. Расчет производительности ленточных конвейеров
- •5.13. Комбинированный карьерный транспорт. Конструкция перегрузочных пунктов
- •5.14. Интенсификация погрузочно-транспортных работ при использовании комбинированного транспорта
- •5.15. Механизация вспомогательных работ на карьерном транспорте
- •5.16. Экологические проблемы при эксплуатации транспортных машин
- •5.17. Основные требования правил безопасности при работе транспорта
- •5.18. Основные аспекты применения аэротехнологии
- •6. Отвалообразование вскрышных пород
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Технология отвалообразования при железнодорожном транспорте вскрыши
- •6.3. Отвалообразование при автотранспорте
- •6.4. Отвалообразование при конвейерном транспорте
- •6.5. Отвальные работы с использованием вибротехники
- •6.6. Аэротехнология при производстве отвальных работ
- •6.7. Основы безопасного сооружения и эксплуатации отвалов
- •6.8. Экологические проблемы и рекультивация площадей, нарушенных открытыми горными работами
- •Контрольные вопросы и задания
- •7.2. Вскрывающие горные выработки, их назначение и параметры
- •7.3. Формы трасс капитальных траншей
- •7.4. Классификация способов вскрытия
- •7.5. Подготовка новых горизонтов
- •7.6. Последовательность вскрытия и производства горно-капитальных работ
- •7.7. Технологические схемы проведения траншей
- •8.2. Классификация систем разработки
- •8.3. Элементы системы разработки и их параметры
- •8.4. Соразмерность развития горных работ в карьере. Показатели интенсивности разработки
- •8.5. Производственная мощность карьера
- •8.6. Принципы формирования технологических схем
- •8.7. Технологическая классификация комплексов оборудования
- •9. Разработка горизонтальных и пологих месторождений
- •9.1. Системы разработки и технологические схемы
- •9.2. Общие принципы вскрытия рабочих горизонтов
- •9.3. Порядок отработки карьерных полей
- •9.4. Перевалка пород одноковшовыми экскаваторами
- •9.5. Технологические схемы с консольными отвалообразователями и транспортно-отвальными мостами
- •9.6. Транспортные технологические схемы
- •9.7. Технологические схемы с использованием автономных выемочно-погрузочных машин непрерывного действия
- •10.2. Системы разработки
- •10.3. Подготовка горизонтов
- •10.4. Формирование схем вскрытия
- •10.5. Технологические особенности производства горных работ при использовании различных видов транспорта.
- •Контрольные вопросы и задания
- •11.2. Особенности горных работ на щебеночных карьерах
- •11.3. Вскрытие и системы разработки на карьерах по добыче природного камня
- •12.2. Способы разработки с применением плавучих земснарядов
- •12.3. Технология разработки россыпных месторождений драгами
- •12.4. Особенности разработки проявлений россыпного золота микро-дражным способом
- •12.5. Особенности добычи полезных ископаемых со дна морей и океанов
- •Контрольные вопросы и задания
- •Заключение
- •Алфавитно-предметный указатель
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Часть 1. Технологические процессы
- •Часть II. Технология открытых горных работ
4. Выемочно-погрузочные работы
4.1. Технологические схемы выемки и погрузки. Виды забоев
Выемочно-погрузочные работы включают выемку горной массы из массива, развала, разрыхленного слоя, перемещение и разгрузку ее в средства транспорта или отвал. Их осуществляют в забоях, которыми служат торец уступа или развала (торцовый забой), продольный откос (фронтальный забой), площадка уступа (забой-площадка).
В зависимости от положения забоя относительно горизонта установки выемочно-погрузочной машины выделяют способы выемки верхним черпанием (забой находится выше уровня стояния машины), нижним и смешанным (нижним и верхним) черпанием. Если загружаемые транспортные средства расположены на горизонте установки машины или ниже его, то такую погрузку считают нижней, если они размещены выше – верхней. Возможна также смешанная погрузка. Преобладающее распространение получили выемочно-погрузочные работы с нижней погрузкой.
В результате перемещения забоев в пределах определенного участка развала или массива уступа происходит последовательная отработка полос – заходок (рис. 2.2). По расположению относительно фронта работ выделяют заходки: продольные, когда они ориентированы вдоль него, поперечные – расположенные перпендикулярно фронту и диагональные – ориентированные под углом к нему. По ширине заходки подразделяют на нормальные, узкие и широкие. В нормальных заходках максимально используются рабочие параметры выемочных машин, а ось их перемещения занимает постоянное положение. Узкие заходки применяют при необходимости ускоренной отработки блоков. Например, в зоне неустойчивых пород или для исключения глубокого промерзания поверхности уступа зимой. В ряде случаев узкие заходки характерны при перевалке пород в выработанное пространство. При использовании широких заходок во всех типах забоев неизбежно переменное положение оси перемещения выемочных машин в плане при выемке породы по длине заходки, так как при постоянном положении оси рабочие параметры машин не позволяют полностью отрабатывать заходку за один проход.
Однородные (простые) забои и заходки сложены породами со сравнительно одинаковыми свойствами, разнородные (сложные) представлены породами с различными свойствами, вскрышей и полезным ископаемым, или полезным ископаемым разных типов и сортов.
4.2. Средства механизации выемочно-погрузочных работ
Карьерные выемочные машины подразделяют на выемочно-погрузочные (экскаваторы разных типов), которые отгружают горную массу в транспортные средства или отвал, и выемочно-транспортирующие (скреперы, бульдозеры, одноковшовые погрузчики), предназначенные для выемки и перемещения горных пород в рабочем органе на экономически целесообразное расстояние с дальнейшей, укладкой в отвал или погрузкой в средства транспорта.
Различают выемочные машины цикличного и непрерывного действия. Оборудование цикличного дёйствия имеет один рабочий орган – ковш: одноковшовые экскаваторы, скреперы, колесные погрузчики. У машин непрерывного действия несколько ковшей перемещаются по замкнутой траектории. Они могут быть расположены по окружности роторного колеса (роторные экскаваторы) или закреплены на цепи, которая движется по направляющим рамы (цепные многоковшовые экскаваторы).
Большинство выемочно-погрузочных машин выпускают с электрическим приводом. В последнее время в связи с широким внедрением мобильного выемочного оборудования получают распространением дизельный или дизель-электрический привод.
В зависимости от назначения и условий применения выемочные машины могут иметь гусеничное, шагающее, шагающе-рельсовое, реже рельсовое, рельсово-гусеничное или пневмоколесное ходовое устройство. Наибольшее распространение на карьерах получили машины на гусеничном ходу, обладающие хорошей проходимостью и маневренностью. Экскаваторы большой единичной мощности имеют многогусеничный, шагающий или шагающе-рельсовый ход.
Оборудование цикличного действия наиболее универсально и позволяет вести выемку из массива мягких, плотных и предварительно разрушенных скальных и полускальных пород. Цепные многоковшовые и роторные экскаваторы эффективны при разработке мягких и плотных пород. На выбор типа машины решающее влияние оказывают производственная мощность, глубина карьера и горнотехнические свойства пород. Существует тенденция: чем мощнее и глубже карьер, тем крупнее и производительнее должно быть оборудование.