16. Гравітаційний випуск і переміщення гірських порід при веденні гірничих робіт

16.1 Основні положення гравітаційного переміщення гірської маси

16.1.1. Область використання гравітаційного переміщення гірської маси

Гравітаційне переміщення гірських порід досить широко використається при відкритій і підземній розробці корисних копалин.

На підземних гірничих роботах особливо значне застосування зазначений спосіб одержав при розробці потужних покладів корисної копалини камерно-стовповим способом, системами подетажной виїмкою, з маганизированієм руди, із закладкою виробленого (очисного простору), із блоковим обваленням й ін. На відкритих гірничих роботах гравітаційне переміщення гірських порід використається при розкритті кар'єрів рудоспусками й рудоскатами, а так само при бункерному перевантаженні гірської маси з одного виду транспорту в інші.

Схема гравітаційного переміщення гірських порід з кар'єрного бункера:

1 – еліпсоїд випуску порід; 2 – еліпсоїд розпушування порід; 3 – лійка випуску; 4 – поверхня порід у бункері після їх часткового випуску.

Основна суть гравітаційного переміщення порід полягає в наступному. Скельні розпушені й ін. сипучі породи переміщаються під власною вагою зверху вниз. Звичайно для керованого навантаження цих порід у транспортні засоби в нижній частині (бункера, рудоспуску, виємочного блоку, камери й т.д.) виконується випускний отвір обмежених розмірів, круглого, еліптичного або прямокутного перетину.

Через ці випускні отвори здійснюється випуск або навантаження порід.

Існує безліч схем такого випуску:

- вібраційними живильниками;

- навантажувальними й погрузочно-доставочними машинами;

- вибролюками;

- затворами різних модифікацій;

- скреперними лебідками й т.д.

При всій складності виконуваної технології гравітаційного переміщення найбільш відповідальними вузлами тут є випускні отвори, розміри яких повинні забезпечувати безперешкодне гравітаційне витікання порід. Для визначення їхніх параметрів необхідно знати, як відбувається це витікання.

16.1.2 Приклади розрахунку параметрів випускних отворів кар'єрних бункерів

Бункер перевантажувального склада шириною L слугує для акумуляції сипучих порід гірської маси, яка представлена щебеневими фракціями 40 – 60 мм. Бункер висотою Н_д наповнюють породами до висоти h_н. Кут природного укосу щебеня в бункері дорівнює α = 36^о. Потрібно визначити параметри випускних отворів (діаметр d чи довжину сторони а) у дні бункера, якщо їх зробити за формою круглими та квадратними, а також відстань між сусідськими отворами Р.

Схема до розрахунку параметрів випускних отворів кар'єрного бункеру: 1 – еліпсоїд випуску порід; 2 – еліпсоїд розпушування порід; 3 – лійка випуску; 4 – поверхня порід у бункері після їх часткового випуску.

16.2. Програма виконання завдання

За вихідними даними визначаються такі основні параметри бункеру та випускних отворів у його дні:

– оптимальна площа випускних отворів (S_кв, S_кр);

– довжина сторони квадратного отвору (а);

– діаметр круглого отвору (d_кр);

– середня відстань між вісями суміжних випускних отворів у бункері (Р);

– висота порід у бункері (h_н);

– висота еліпсоїду випуску порід (h₂);

– ширина бункеру (L);