В зависимости от порядка разрушения горного массива, включающего полезные толщи, очистная выемка бывает

§ совместной (валовая выемка);

§ селективной (раздельной) выемкой.

По конфигурации линии очистного забоя различают:

§ потолкоуступную выемку;

§ почвоуступную выемк;

§ слоевую выемку;

§ сплошную выемку.

По способу разрушения горного массива выделяют очистную выемку (отбойку):

§ механическую (комбайновую);

§ буровзрывную;

§ струговую.

Кроме того, в меньших объёмах применяют гидравлическую, механогидравлическую, взрывогидравлическую и выемку, выполняемую отбойными молотками. Реализуются эти работы в очистном забое на основе цикличной и поточной организаций труда. Планируемый порядок очистных работ на практике для удобства пользования выражается в виде координатных графиков (и таблиц), наглядно изображающих во времени протекание процессов в очистной выработке, -- планограммы очистных работ, графика выходов рабочих, таблицы технико-экономических показателей. На планограмме работ изображают все основные производственные процессы, выполняемые в забое, их взаимную увязку во времени и пространстве и последовательность.

На графике выходов приводится число рабочих (по профессиям), необходимых для выполнения цикла работ, распределение их по сменам и время пребывания на работе. В таблице технико-экономических показателей даются проектируемые результаты организации очистных работ.

С целью более эффективного использования горной техники и оптимизации режимов её работы при переходе на оптимальные параметры способов подготовки и рациональные системы разработки составлены и применяются на шахтах типовые технологические схемы очистных работ. Дальнейшее повышение уровня концентрации и интенсификации очистных работ будет происходить за счёт совершенствования горной техники и систем разработки, развития комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, широкого распространения на шахтах передовых методов ведения работ.

Комбайн очистной 1ГШ68

Комбайн - выемочная машина, предназначенная для отделения угля от массива при одновременном дроблении на куски транспортабельных размеров и погрузки их па забойный конвейер исполнительным органом или специальным устройством (грузчиком). В зависимости от условий применения (мощности и угла наклона пластов, устойчивости вмещающих пород и др.)

Предназначен для механизации выемки угля на пластах мощностью 1,3-2,5 м с углом падения до 35° при подвигании очистного забоя по простиранию пласта и до 10° - по падению и восстанию при сопротивляемости угля резанию до 3 кН/см при работе радиальными резцами и до 2 кН/см при работе тангенциальными. При углах падения пласта 9° и выше комбайн применяется с предохранительной лебедкой.

На пластах с углом падения до 20° комбайн может работать по обычной схеме закрепления. цепи. На пластах с углом падения свыше 20° комбайн применяется с тяговым устройством, обеспечивающим работу по полиспастной схеме.

Комбайн 1ГШ68 (рис. 4) выпускается четырех типоразмеров. Выемка угля комбайном может производиться как по челноковой, так и по односторонней схемам с рамы передвижного скребкового конвейера типов СП87ПМ, СУОКП МК75, КИЗМ и СУОКП в комплексе с механизированной крепью соответственно М87УМ, МК75, 1МКМ и 10КП, 10КПМ.

В составе комплекса типа КМ87УМ (КМ87УМП, КМ87УМН) комбайн 1ГШ68 работает со шнеками диаметром 1120 мм или 1250 мм, в составе комплекса 1МКМ- 1250 мм, в составе комплекса М1(75-1400 мм и в составе комплексов 10КП и 10КПМ1600 мм.

В лавах с индивидуальной крепью комбайн 1ГШ68 работает с рамы передвижного скребкового конвейера СП202 и оснащается шнеками диаметром 1120 или 1250 мм.

При работе комбайн опирается на раму конвейера четырьмя опорными лыжами, две из которых (забойные) регулируются по высоте с помощью гидроцилиндров, встроенных в опоры, а две другие (завальные) оснащены захватами, которыми охватывается цилиндрическая направляющая на конвейере.

Клиренс комбайна составляет 250-560 мм.

Исполнительный орган комбайна состоит из двух двухзаходных или трехзаходных шнеков одинакового диаметра, симметрично расположенных по концам корпуса комбайна. Шнеки закреплены на выходных валах поворотных редукторов; их положение плавно регулируется в пределах вынимаемой мощности пласта гидродомкратами.

Конструктивное исполнение комбайна обеспечивает возможность самозарубки шнеков в пласт и механизированную выемку угля на концевых участках лавы без ниш при выносе приводной и концевой головок забойного конвейера в прилегающие к лаве выработки. Выемка угля при этом осуществляется косыми заездами.



Рмс.4 Комбайн 1ГШ68:

1 - механизм подачи; 2 - левый шнек; 3 - левый редуктор поворота; 4 - левый домкрат; 5 - левый редуктор; 6 - электродвигатель; 7 - правый редуктор; 8 - правый шнек; 9 - правый редуктор поворота; 10 - правый домкрат; 11 - погрузочный щиток; 12 - электроблок; 13 - опорные лыжи.

Резцы исполнительного органа комбайна закрепляются с помощью фиксаторов в кулаках, приваренных к нерабочим сторонам спиралей шнеков. Торцевые резцы КБ01 устанавливаются в конических втулках на лобовинах шнеков.

Погрузочное устройство комбайна состоит из левого и правого погрузочных щитков, прикрепляемых к левому и правому кронштейнам с помощью специальных пальцев. В рабочем положении они удерживаются благодаря цепям и переводятся из рабочего положения в транспортное и обратно вручную.

Комбайн оснащен встроенным гидравлическим механизмом подачи, обеспечивающим автоматическое бесступенчатое регулирование скорости подачи.

Тяговым органом комбайна является сварная калиброванная цепь 2692-9, растянутая вдоль лавы и закрепленная по концам.

При работе комбайна по полиспастной схеме в качестве тягового органа используется цепь 2386-9. В последнем случае крепление цепи к корпусу комбайна осуществляется с помощью прицепных устройств. Обводное устройство, состоящее из звезды, вращающейся на роликовых подшипниках, и кожуха, закрепляется на приводах.

На комбайне установлены два электродвигателя ЭК В4У-У5 с водяным охлаждением, работающие на общий вал.

Для борьбы с пылью комбайн комплектуется системой орошения, обеспечивающей подачу воды в зону непосредственного пылеобразования и на пути распространения пыли, перешедшей во взвешенное состояние.

Для подавления пыли в зонах ее образования на шнеках установлены трубопроводы, по которым вода поступает к форсункам. Тип и число форсунок выбираются в зависимости от конкретных горно-геологических условий очистного забоя и режимов работы комбайна.

Техническая характеристика комбайна 1ГШ68:

Исполняемый орган:

пределы регулирования высоты от опорной поверхности конвейера, м:

I типоразмера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.12 - 2.12

II типоразмера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.25 - 2.2

III типоразмера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4 - 2.5

IV типоразмера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6 - 2.6

опускание ниже опорной поверхности конвейера, мм:

I типоразмера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

II типоразмера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

III типоразмера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

IV типоразмера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

тип . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . Шнековый

число шнеков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

диаметр шнеков по резцам, м . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.12; 1.25; 1.4; 1.6

ширина захвата шнеком, м:

1.12м . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.63; 0.8

1.25м . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.5; 0.63; 0.8

1.4м . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 0.5

1.6м . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.5; 0.63

скорость резания шнеком, м/с:

1.12м . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 2.4 (2.7)

1.25м . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 2.68 (3.01)

1.4м . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 3.0 (3.37)

1.6м . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 3.43 (3.85)

тип резцов:

линейных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Р4.80; РКС1

торцовых . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . КБ01

Механизм подачи:

максимальная скорость подачи, м/мин . . . . . 4.4 (5.5); 4.0 (3.0)

максимальное тяговое усилие, кН . . . . . . . . . 250 (190); 300 (360)

Тяговой орган . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Цепь круглозвенная 2692-9

Электродвигатель комбайна:

тип . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ЭКВ4У-У5

мощность, кВт . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

число . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Габариты комбайна, мм

длинна по корпусу:

общая . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8267

без погрузочных щитков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8524

длинна по резцам шнеков диаметром 1.12; 1.25; 1.4 и 1.6м,

соответственно . . . . . . . . ……….. . 7385, 7515, 7655, 7865

ширина корпуса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1005

высота корпуса в зоне крепи . . . . . . . . . . . . . . . . 900 - 1000

Масса, кг:

комбайна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16200; 18640

комплекта поставки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22600; 28600

6. ПРОЦЕССЫ ПОДЗЕМНОГО ТРАНСПОРТА

Подземный транспорт - наиболее сложная составная часть внутреннего транспорта. Он содержит три транспортных комплекса: участковый, магистральный и комплекс околоствольного двора.

Участковый - объединяет транспортные средства и специальное оборудование, предназначенное для перемещения грузов от очистных и подготовительных забоев до основных магистральных выработок (основного горизонта), а также в обратном направлении - различных вспомогательных материалов, оборудования и в обоих направлениях -людей.

Магистральный транспорт обслуживает все грузопотоки по магистральным выработкам и связывает участковый комплекс с комплексом околоствольного двора.

Транспортный комплекс околоствольного двора предназначен для приема и отправки всех грузов, поступающих в шахту и из нее.

Подземному транспорту присущ ряд характерных особенностей, отличающих его от прочих систем промышленного транспорта. К их числу относится стесненность рабочего пространства, где необходимо размещать и обеспечивать надежное функционирование средств транспорта, что определяет требование к снижению габаритов горных транспортных машин, в частности, высоты става забойных скребковых конвейеров.

Характерной особенностью подземного транспорта является также разветвленность транспортных магистралей, изменяющих со временем свои параметры: длину, топологию и т.п. В результате многие шахтные транспортные средства не имеют постоянного места работы, расположение пунктов погрузки и разгрузки зачастую изменяется.

К отличительным чертам подземного транспорта относят его многозвенность, которая определяется большой протяженностью, а также наличием горизонтальных и наклонных выработок, сопрягаемых между собой. Это приводит к необходимости в некоторых случаях иметь каскады последовательно установленных ленточных конвейеров, число которых может составлять до 10 и более.

Конвейер скребковый СП87ЛМ

Предназначен для доставки угля из лав, оборудованных механизированными комплексами КМ87УМ, 1 КМ88, КМТ на пластах мощностью 1,05-2 м с углом транспортирования до 35° при продвигании очистного забоя по простиранию до 10°по падению или восстанию.

Конвейер СП87ЛМ (рис. 1.84) унифицирован с конвейером СП202 по основным узлам: приводам (редуктор, гидромуфта, приводной вал, рама, звездочки), тяговому органу, цилиндрической направляющей для комбайна и отличается от него конструкцией рештака, имеющего длину 1900 мм и оснащенного лыжами, зачистного лемеха и борта с желобом для кабелеукладчика, отличие которого обусловлено привязкой конвейера к секциям механизированной крепи с помощью специальных кронштейнов.

Рис.5 Конвейер СП87ПМ.

Приводы конвейера СП87ПМ с приводными блоками мощностью 110 к Вт могут быть собраны в наклонном или плосковерхом исполнении для обеспечения возможности работы лавы без ниш при выносе приводов на штреки.

Конвейер имеет следующие модификации:

с низкой цилиндрической направляющей для работы с комбайном 1К101У;

с высокой цилиндрической направляющей для работы с комбайнами 2К52МУ и 1ГШ68;

с цевочным бортом для работы с комбайном 2ГШ68Б.

7. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПОДГОТОВКИ ГОРНЫХ ПОРОД К ВЫЕМКЕ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ

Выемка и погрузка горных пород является одним из основных процессов технологии добычи полезных ископаемых открытым способом. От выбора выемочно-погрузочных машин и их соответствия конкретным гидрогеологическим условиям в значительной степени зависят основные технико-экономические показатели работы карьера.

Открытая разработка месторождений полезных ископаемых имеет следующие преимущества перед подземной: более высокая безопасность труда; производительность труда значительно выше, а себестоимость добычи 1 т полезного ископаемого намного ниже, чем при подземных разработках; лучшие технико-экономические показатели: сроки строительства карьеров меньше сроков строительства подземных рудников равной производительности, более высокие качественные показатели разработки месторождений и более полное извлечение полезного ископаемого из недр, более благоприятные условия для ведении селективной добычи полезного ископаемого.

Основными недостатками открытых горных работ являются: наносимый ущерб окружающей среде, связанный с необходимостью отчуждения значительных земельных площадей: воздушного и водного бассейнов районов разрабатываемых месторождений; зависимость от климатических и метеорологических условий; необходимость вложения больших капитальных затрат п короткие сроки при строительстве глубоких ( свыше 800 м) карьеров.

Подготовка поверхности и осушение месторождения, горно-капитальные и горно-подготовительные работы выполняются последовательно в период строительства карьера. В период эксплуатации горно-подготовительные и вскрышные работы выполняются параллельно с добычными, опережая их в пространстве и времени.

Горно-подготовительные, горно-капитальные, вскрышные и добычные работы выполняются по определенной технологической схеме, включающей следующие производственные процессы: подготовка горных пород к выемке; выемочно-погрузочные работы; перемещение горной массы: разгрузка и складирование полезного ископаемого; отвалообразование.

8. ВЫЕМОЧНО-ПОГРУЗОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКЕ

ВЫЕМОЧНО-ПОГРУЗОЧНЫЕ РАБОТЫ в карьерах -- выемка из массива (развала или разрыхлённого слоя), перемещение и разгрузка горной массы в транспортные средства. Выемочно-погрузочные работы -- один из основных технологических процессов на карьерах (удельный вес их в общих затратах наоткрытую разработку месторождений достигает 25%).

Выемочно-погрузочные работы осуществляются в забоях, которыми в зависимости от типа машин служат горизонтальные поверхности разрабатываемого горизонта, торец заходки или откос уступа. Геометрические параметры забоев и заходок зависят от способа подготовки горной породы к выемочно-погрузочным работам, их технологии, параметров и расположения в забое выемочно-погрузочного и транспортного оборудования с учётом обеспечения безопасных условий работы и максимального экономического эффекта.

В зависимости от положения забоя относительно уровня стояния выемочно-погрузочной машины выделяют выемочно-погрузочные работы с верхним (забой находится выше уровня стояния машины), нижним и смешанным (нижним и верхним) черпанием. Различают также выемочно-погрузочные работы с погрузкой горной породы на уровне стояния, верхней и смешанной. В первом случае транспортное оборудование расположено на одном уровне (отметке) с выемочно-погрузочной машиной, во втором -- выше. Смешанная погрузка включает (одновременно или поочерёдно) как погрузку на уровне стояния, так и верхнюю погрузку на промежуточный транспортный горизонт. Преобладающее распространение получили выемочно-погрузочные работы с погрузкой на уровне стояния выемочно-погрузочной машины. Выемочно-погрузочные работы с верхней погрузкой применяют ограниченно, в основном при отработке нижних и нарезке новых уступов, проходке траншей.

9. Карьерный транспорт

Транспорт в карьере-- комплекс сооружений и устройств для перемещения (транспортирования) горных масс при открытой разработке месторождений. Включает основное (подвижной состав) и вспомогательное оборудование, транспортные коммуникации, средства управления работой, а также средства и устройства для технического обслуживания и ремонта.
Основные виды карьерного транспорта -- железнодорожный карьерный транспорт, автомобильный карьерный транспорт иконвейерный транспорт, применяемые самостоятельно и в различных комбинациях (см. комбинированный транспорт). Реже накарьерах используются канатный, гидравлический карьерный транспорт, скреперные средства доставки. Выбор вида карьерного транспорта определяется главным образом характеристикой транспортируемого груза, расстоянием транспортирования,масштабом перевозок и темпами их развития (последнее предъявляет требования к манёвренности транспортных средств). Основные требования, предъявляемые к карьерному транспорту: обеспечение заданного объёма транспортирования; бесперебойность и надёжность работы; возможно меньшие трудоёмкость и стоимость работ, достигаемые механизацией и автоматизацией основного и вспомогательного процессов транспортирования; безопасность движения и ведения работ.

БелАЗ-7540. Характеристики

Высокая производительность, надежность и экономичность самосвалов серии БелАЗ-7540 обеспечиваются применением высокоэффективных дизельных двигателей ведущих моторостроительных фирм мира, гидромеханической трансмиссии простой и надежной конструкции, эффективной системой опрокидывания платформы.

Комфортность и безопасность труда водителя обеспечивает комфортабельная кабина, гидрообъемное рулевое управление в сочитании с высокоэффективным гидравлическим тормозом- замедлителем, а также конструкция платформы, оснащенной защитным козырьком с ситемами безопасности ROPS и FOPS.

Хорошая маневриность, высокая плавность хода и устойчивость самосвалов серии БелАЗ-7540 достигаются за счет оптимально подобранных геометрических параметров машин у рулевого управления, использования пневмогидравлической подвески оригинальной конструкции.

Высокий ресурс самосвалов - карьерные самосвалы грузоподъемностью 30 т, предназначены для перевозки горной массы и сыпучих грузов на открытых разработках полезных ископаемых, при сооружении крупных промышленных и гидротехнических объектов по технологическим дорогам в различных климатических условиях. По заказу потребителя машины могут быть укомплектованы централизованной системой смазки, кондиционером. Наибольшая эффективность достигается при работе в комплексе с экскаваторами и погрузчиками с вместимостью ковша 6-8 м. кв.

Технические характеристики самосвалов карьерных серии БелАЗ-7540
БелАЗ	7540А	7540B	7540E	7540D	7540K
Двигатель	ЯМЗ-240ПМ2	ЯМЗ-240М2-1	ЯМЗ-240М2-1	DEUTZ BF 8M 1015	QSM-11
Мощность кВт (л.с.)	309 (420)	265 (360)	265 (360)	290 (395)	298(405)
Трансмиссия	ГМП (5+2)	ГМП (3+1)	ГМП (3+1)	ГМП (5+2)	ГМП (5+2)
Шины	18.00-25
Максимальная скорость, км/ч	50
Радиус поворота, м	8,7
Масса, т	22,6\23,1 (для платформы с задним бортом)
Грузоподъемность, т	30

10. ОТВАЛООБРАЗОВАНИЕ И РЕКУЛЬТИВАЦИЯ НА ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ

Общие понятия. Открытыми горными работами называют комплекс производственных процессов, производимых с земной поверхности для добычи угля или других полезных ископаемых. Чтобы приступить к разработке пласта, необходимо обеспечить к нему доступ, удалив покрывающую толщу пустых пород. Для этого проводят различные открытые горные выработки.

Горное предприятие, представляющее собой совокупность горных выработок и осуществляющее разработку месторождения полезного ископаемого открытым способом, называют карьером. Карьер, предназначенный для добычи угля, называется также разрезом.

Месторождение (или его часть), разрабатываемое одним карьером, называют карьерным полем. Границами карьерного поля являются поверхности, проходящие через верхний и нижний контуры карьера (рис. а). При этом верхним контуром карьера называют линию пересечения борта карьера с земной поверхностью, а нижним - с плоскостью дна карьера, обычно горизонтальной.

Элементы уступа карьера: 1 и 2- соответственно нижняя и верхняя площадки уступа, 3 и 5 - соответственно верхняя и нижняя бровки; 4 - откос; 6 - забой; 7 - борт карьера.

При открытой разработке месторождение разделяют на горизонтальные слои. Слои вынимают сверху вниз с опережением верхнего слоя по отношению к нижнему. Поэтому в процессе разработки карьер приобретает уступную форму. Уступ разрабатывается последовательными параллельными полосами - заходками. Открытую горную выработку, имеющую значительную длину по сравнению с шириной и глубиной, называют траншеей. Она ограничивается с боков бортами, а снизу - почвой.

Этапы открытой разработки

Эти этапы можно разделить на такие периоды: 1.подготовительный, 2. осушение месторождения и ограждение его от стока поверхностных вод, 3.вскрытие месторождения, 4.работы по добыче,5.восстановление поверхности (рекультивация).

Период во время которого проводят первоначальные работы по удалению покрывающих пород для обеспечения доступа к полезному ископаемому наз -горно-капитальным периодом.

Вскрышные и добычные работы являются основой эксплуатационного периода.

Когда горно-капитальные работы выполняются одновременно с эксплуатационными, этот период называют освоением проектной мощности карьера.

Вскрышные работы заключаются в удалении пустых пород, закрывающих полезное ископаемое, в результате чего открывается доступ к месторождению. Их начинают от разрезной траншеи.

Трудоемкость разработки определяется относительным объемом вскрышных работ, который характеризуется коэффициентом вскрыши. При постоянной мощности пласта коэффициент вскрыши растет с увеличением мощности покрывающих пород. Следовательно, повышается трудоемкость работы и себестоимость 1 т полезного ископаемого. Наступит момент, когда окажется целесообразным дальнейшую разработку данного месторождения производить не открытым, а подземным способом.

Глубина, при которой себестоимость добычи 1 т полезного ископаемого открытым или подземным способом будет одинаковой, является границей открытой разработки или предельной глубиной карьера, которой соответствует предельный коэффициент вскрыши.

Добычные работы, т. е. работы по извлечению полезного ископаемого, производят после того, как в результате вскрышных работ будет обнажено полезное ископаемое и проведена по нему разрезная траншея.

Масштабы открытых горных работ характеризуют параметры карьера. К ним относятся:

- запасы полезного ископаемого, которые определяют возможный масштаб добычи, срок существования карьера и экономические результаты разработки;

- конечная глубина карьера, которая определяет возможную производственную мощность, размеры по поверхности, общий объем извлекаемой горной массы;

- размеры карьера по простиранию определяются размерами залежи и влияют на глубину и размеры дна карьера, углы откоса его бортов;

- размеры дна карьера, которые устанавливаются на отметке конечной глубины карьера;

- углы откосов борта карьера, определяемые условиями устойчивости пород прибортового массива и размерами транспортных коммуникаций;

- общий объем горной массы в контурах карьера - показатель, определяющий производственную мощность и срок его службы.

Отвалообразование с помощью консольного отвалообразователя в выработанное пространство производится полосами шириной, равной ширине заходки экскаватора. Выполняется в процессе цикличного перемещения отвалообразователя по фронту вслед за экскаватором и отсыпки отвала внутри заходки по радиусу. Отвалообразование мягких и крепких горных пород на внешних отвалах этими же машинами производится 2 ярусами (сначала в нижнем, затем в верхнем) при перемещении вдоль отвального конвейера.

Отвалообразование с помощью транспортно-отвального моста осуществляется в выработанное пространство при разработке горизонтальных пластообразных залежей. Породу в отвал укладывают параллельными фронту работ полосами шириной, равной шагу передвижки транспортно-отвального моста вкрест простирания фронта работ. При неустойчивых горных породах предусматривается отвалообразование с предотвалом, а при большой длине моста -- с предотвалом, уплотнённым специальным устройством для расположения на нём отвальной опоры моста.

Отвалообразование абзетцерами, которые экскавируют разгруженную в траншею породу и укладывают её сначала в нижний ярус, затем в верхний, применяется при перевозке мягкой вскрыши железнодорожным транспортом на внутренние и внешние отвалы.

При использовании для разработки горных пород средств гидромеханизации отвалообразование пустых пород производится на внешних, расположенных в пониженных местах и ограждённых дамбой, гидроотвалах. При доставке горных пород на гидроотвал колёсным транспортом отвалообразование осуществляется смывом её с откоса из специальной накопительной ёмкости или насыщением породы водой на откосе с последующим стеканием пульпы в гидроотвал.

Отвалообразование крепких горных пород одноковшовыми экскаваторами при разработке горизонтальных и пологопадающих залежей производится в выработанное пространство (аналогично отвалообразование мягких горных пород), а при разработке наклонных и крутопадающих залежей -- на внешние отвалы. При этом порода, доставляемая железнодорожным транспортом, разгружается в специально подготовленное самим экскаватором углубление, откуда экскаватор перемещает её сначала в нижний, а затем в верхний ярус. Развитие отвала при доставке вскрыши железнодорожным транспортом может быть веерным, параллельным или криволинейным. Отвалообразование отвальным плугом и бульдозером осуществляется сталкиванием под откос отвала доставленной и разгруженной породы.

Рекультивация земель -- это комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и хозяйственной ценности земель, a также на улучшение условий окружающей среды.

Рекультивации подлежат нарушенные земли всех категорий, а также прилегающие земельные участки, полностью или частично утратившие продуктивность в результате отрицательного воздействия на них нарушенных земель. Рекультивацию земель, нарушенных промышленной деятельностью, проводят, как правило, в три этапа.

Первый этап -- подготовительный: обследование нарушенных территорий, определение направления рекультивации, технико-экономическое обоснование и составление проекта рекультивации.

Второй этап -- техническая рекультивация, которая в зависимости от региональных условий может включать промежуточную стадию -- химическую мелиорацию. Техническую рекультивацию обычно обеспечивают предприятия, которые разрабатывают полезные ископаемые.

Выбор технологии технической рекультивации зависит:

- от вида последующего использования рекультивируемых площадей;

- мощности, объема и расстояния транспортировки плодородного слоя почвы и вскрышных пород с хорошими почвообразующими свойствами, раздельно вынимаемых и укладываемых на поверхность восстанавливаемых отвалов;

- принятых способов разработки карьеров и формирования отвалов;

- типа и характеристики основного оборудования, очереди разработки и скорости перемещения фронта работ;

- равномерной загрузки оборудования в течение всего срока эксплуатации карьера;

- свойств плодородного слоя почвы и вскрышных пород, используемых для рекультивации;

- рельефа, климата, гидрологических и гидрогеологических условий рекультивируемой территории, господствующих геохимических процессов в данном районе до и после разработок.

Этап технической рекультивации должен проходить в процессе эксплуатации карьера. Выполнение этого условия, во-первых, экономит затраты на разравнивание отвалов, так как работы ведут с рыхлыми свежеуложенными породами, которые требуют меньше усилий на резание и перемещение грунта; во-вторых, сокращает период освоения рекультивируемых площадей, так как первое разравнивание проводят в период формирования отвалов, а второе -- после частичного самоуплотнения в период рекультивации.

Этап технической рекультивации имеет несколько стадий и включает необходимые работы по формированию рельефа местности.

Третий этап восстановления нарушенных земель -- биологический этап рекультивации,который осуществляют после полного завершения горнотехнического этапа. Биологический этап рекультивации состоит в восстановлении почвенного покрова. Работы этого этапа землепользователи выполняют в соответствии с предполагаемым использованием рекультивированной территории и агротехническими требованиями к почвенному покрову для возделывания конкретных сельскохозяйственных культур. В ходе биологической рекультивации обеспечивают формирование почвенного слоя, оструктуривание почвы, накопление гумуса и питательных веществ и доведение свойств почвенного покрова до состояния, отвечающего требованиям сельскохозяйственных культур, намечаемых к возделыванию.

Принятие решения о предполагаемом целевом использовании рекультивированных площадей зависит от многих факторов, немаловажными из которых считают, во-первых, пригодность рекультивируемой территории для намеченного использования и, во-вторых, потребность в размещении объекта соответствующего типа с учетом принятых способов разработки пород в карьерах и укладки их при формировании отвалов.

Сухая выемка пород в карьерах и отсыпка непородных отвалов дают возможность дальнейшего использования рекультивируемых территорий практически в любых целях.

Добыча пород в обводненных карьерах создает ограниченный выбор последующего целевого использования рекультивируемых территорий, например выработанное пространство обводненных карьеров, как правило, используют в основном в качестве водоемов.

Промежуточным вариантом последующего использования выработанного пространства обводненных карьеров можно считать их засыпку материалом или породами, безвредными для грунтовых вод и окружающей среды. Тогда создаются те же условия выбора целевого последующего использования, что и при сухой выемке пород.

11. ПОВЕРХНОСТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПОВЕРХНОСТИ ШАХТЫ-- комплекс горно-технических сооружений и зданий на поверхности шахты, обеспечивающий работу её подземного хозяйства, а также складирование, переработку (при наличии соответствующих комплексов) и отправку потребителям добытого сырья. В функции технологического комплекса поверхности шахты входят: проветривание шахты, подача в шахту электроэнергии, сжатого воздуха, тепла, оборудования и материалов; спуск и подъём людей; приёмка добытого полезного ископаемого и пустой породы; сортировка и обогащение полезных ископаемых; временное хранение продукции и отправка её потребителям; отвалообразование пустых пород; подготовка закладочных материалов, технологической воды (нагидрошахтах); ремонт горных механизмов и оборудования; складирование материалов, изделий и механизмов; обслуживание трудящихся шахты; обеспечение работы административно-управленческих и инженерно-технических служб.

Организация шахтной поверхности. Планировочная организация технологического комплекса поверхности шахты решается с учётом принятой схемы вскрытия, взаиморасположения вертикальных или наклонных вскрывающих выработок, достижения наивысшей эффективности производственного процесса, применения прогрессивной технологии и видов транспорта, экономичного использования территории шахты, с учётом возможности развития предприятия, производственного и хозяйственного кооперирования шахты с соседними объектами, совместного использования энергетического и транспортного хозяйства, инженерных сетей, коммуникаций и др., а также достижения архитектурной выразительности технологического комплекса поверхности шахты. Учитываются наиболее благоприятные условия для естественного освещения, вентиляции, аэрации, борьбы со снежными заносами; противопожарные, санитарно-гигиенические и другие требования, регламентируемые в СССР соответствующими СНиП, ГОСТами и другими нормативными документами.

Объекты шахтной поверхности

Схема угольной шахты: 1 - надшахтное здание; 2 - копер главного ствола; 3 - копер вспомогательного ствола; 4 - бункер для погрузки угля в вагоны; 5 - отвал породы (террикон); 6 - подвесная дорога; 7 - железнодорожные пути; 8 - здание вентилятора; 9 - здание подъемной машины; 10 - склад крепежных материалов; 11 - главный ствол; 12 - откаточные горные выработки; 13 - конвейерный штрек; 14 - пласт угля; 15 - забой

В технологические комплексы поверхности угольных (сланцевых) и рудных шахт в различных сочетаниях секций или отдельных зданий и сооружений входят: копры; надшахтные здания; здания подъёмных машин, калориферных установок, вентиляторов, электростанций, обогатительного (дробильно-сортировочного) комплекса, компрессорной установки, котельной, ремонтных электромеханических мастерских; склады; административно-бытовой комбинат; бункеры; эстакады, конвейерные галереи и др. Среди них можно условно выделить основные здания и сооружения, которые непосредственно связаны с технологией добычи и выдачи полезных ископаемых, и вспомогательные -- не участвующие непосредственно в технологической схеме движения полезных ископаемых. Одно из центральных мест среди первых занимают копры, отличающиеся многообразием конструкций, числом подъёмных установок и др. Обычно в единый блок с копрами входятнадшахтные здания. Размеры, форма и конструктивные особенности надшахтных зданий зависят в основном от вида шахтного подъёма, количества подъёмов, применяемого оборудования и технологии выдачи полезных ископаемых и пустой породы. Их строительный объём определяется назначением здания, габаритами оборудования и производственной мощностью шахты (см. также Надшахтное здание). В зданиях для подъёмных машин размещаются соответствующее оборудование, пусковая и контрольная аппаратура. Расположение зданий относительно ствола шахты зависит от схемы подъёма. Помещения для подъёмных машин сооружают в виде отдельных объектов технологического комплекса поверхности шахты или секций подъёмных машин, включаемых в блоки зданий главных и вспомогательных стволов. Расположение здания вентиляторов определяется технологической схемой вентиляции, а также требованиями рационального решения Генерального плана промышленной площадки и блокировки объектов на поверхности шахты. При всасывающей системе вентиляции сооружают обычно отдельно стоящее здание, а при нагнетательной -- его объединяют в общий блок с помещением калориферной установки. Здания калориферных установок предназначены для размещения в них оборудования, подогревающего подаваемый в шахту холодный воздух. Сооружения, возводимые на поверхности шахты для этих установок, состоят из помещения для калориферов и каналов. В зависимости от системы вентиляции шахты здание калориферных установок размещают рядом с надшахтным зданием или со зданием вентиляторов (при нагнетательной системе вентиляции). Размеры зданий типовых калориферных установок зависят от количества подаваемого в шахту воздуха, числа калориферов и их поверхности нагрева. Электроподстанции на промышленных площадках шахт -- преимущественно строения закрытого типа в виде отдельных зданий или секций, входящих в состав блока главного ствола. Общая их компоновка определяется схемой размещения трансформаторов, масляных выключателей и др., а при объединении электростанции с другими помещениями зависит также от габарита и конструктивной схемы, установленных для объединённого блока.

Одним из основных звеньев технологического комплекса поверхности шахты являются обогатительный и дробильно-сортировочный (в случае их размещения на поверхности) комплексы. Установки комплексов, схема и набор которых зависит от технологической схемы поверхности, качества полезных ископаемых, глубины обогащения и др., выделяются в самостоятельные сооружения с необходимым подсобным хозяйством или объединяются в один блок с основными сооружениями поверхности -- надшахтными зданиями, погрузочными бункерами (наиболее рациональный вариант). Местоположение комплекса выбирается в результате технико-экономического сравнения возможных вариантов размещения зданий и сооружений по отношению к шахтным стволам. Компрессорные установки, предназначенные для получения сжатого воздуха, используемого на шахте как энергоноситель, могут входить в состав блока вспомогательного ствола, но, как правило, их располагают в виде отдельно стоящего комплекса. Состоит он из здания компрессоров и охладительных устройств. Наиболее распространённый тип последних -- градирни и брызгальные бассейны. Котельные располагают по возможности вблизи от основных потребителей тепла: калориферной, административно-бытового комбината, отапливаемых зданий технологического комплекса поверхности шахты. На шахтах современной постройки котельные, как правило, располагают в отдельно стоящих зданиях. Эти объекты технологического комплекса поверхности шахты включают помещения для хранения оперативного запаса топлива, котлов, насосов, вентиляторов, средств химводоочистки, топливоподачи и шпакозолоуделения. Шахтные ремонтные электромеханические мастерские, как правило, входят в блок вспомогательного ствола. На шахтах старой постройки они размещены обычно в отдельных зданиях или объединены с материальным складом шахты и другими помещениями в общий блок. В мастерских выполняют текущий и средний ремонты механизмов, изготовляют несложные запчасти и восстанавливают изношенные детали. Площади ремонтных мастерских определяются количеством и видом применяемых на шахте машин и механизмов в зависимости от производственной мощности предприятия.

Важную роль в технологическом комплексе поверхности шахты играет складское хозяйство, которое включает: материальные склады, предназначенные для приёма, хранения и выдачи инвентаря, инструментов, спецодежды, материалов и оборудования; склады горюче-смазочных материалов для хранения и выдачи масел, расходуемых при эксплуатации шахтного оборудования; склады сыпучих материалов (инертная пыль и цемент); склады закладочных материалов; склады взрывчатых материалов, склады крепи и крепёжных материалов. Для накопления и хранения добытого полезного ископаемого служат различного рода регулировочные, раздаточные, аварийные (запасные) склады. Выполняются они в виде бункеров большой вместимости и силосов или в виде объектов открытого типа, представляющих штабеля полезных ископаемых, расположенные рядом с железнодорожными путями. Оборудуются склады стационарными либо передвижными погрузочными устройствами. Объёмно- планировочные решения шахтных складов выбирают с учётом обеспечения прогрессивной технологии складирования, комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ.

Административно-бытовой комбинат (АБК) шахты представляет собой отдельно стоящее здание или сблокированное с комплексом вспомогательного ствола. Строится он как по типовым, так и по индивидуальным проектам. Наиболее распространены трёхэтажные здания и здания комбинированной планировки (одноэтажная и трёхэтажная части). В состав АБК входят помещения: административно-конторские (для инженерно-технических работников и руководства шахты, нарядные участков, зал собраний и др.); производственные (ламповая, респираторная, телефонная станция, лаборатории, диспетчерская); санитарно-бытовые (душевые, умывальные, помещения для сушки и обеспыливания спецодежды, прачечная, буфет и др.); санитарно-медицинского обслуживания (здравпункт, ингаляторий, фотарий, помещения личной гигиены женщин); вспомогательные назначения (вестибюль, гардеробная, кладовые, технические помещения).

Элементами транспортных технологических потоков полезных ископаемых и пустых пород являются бункеры, эстакады, галереи. Почти во всех случаях поднятое на поверхность полезное ископаемое поступает в приёмный бункер и, пройдя через установки технологического комплекса (обогатительного или дробильно-сортировочного), попадает в погрузочный бункер (полубункер). Приёмные бункеры обычно располагают в надшахтном здании. Конструкция, форма и их габариты зависят от компоновки сооружения, требуемого запаса материала, способов загрузки и выгрузки и др.

Конструктивная характеристика объектов технологического комплекса поверхности шахты, особенности их размещения и др. определяют рациональность обустройства поверхности шахты.

Перспективы развития технологического комплекса поверхности шахты связываются с упрощением технологии обработки горной массы в надшахтных зданиях за счёт строительства обогатительных фабрик, с отказом от открытых складов полезных ископаемых и заменой их силосами, бункерами; с дальнейшей реализацией принципа блокировки на основе объединения добывающих и перерабатывающих производств, объединённых единой безотходной технологией, и др.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Добыча полезного ископаемого из недр земли играет одну из важнейших ролей в развитии промышленности, экономике и народного хозяйства страны.

Долгое время методы поиска и разведки полезных ископаемых, их разработки и обогащения не имели достаточно теоретического обоснования; успешность их применения завесила исключительно от опытности и искусства людей, производивших эти работы. В настоящее время известно много способов, технологических схем разработки полезного ископаемого, которые обоснованы не только теоретически, но и практически. И только грамотный подход к этому сложному вопросу позволит выбрать именно тот метод для данного вида месторождения, который позволит не только рационально и эффективно разрабатывать это месторождение, но и уменьшит число чрезвычайных ситуаций на горном предприятии.

Данная курсовая работа ставит перед собой задачу научить нас пока поверхностно, на общих началах выбрать более рациональный метод добыче полезного ископаемого.

Проектируя свое шахтное поле, я старался придерживаться основных факторов, которые влияют на выбор схемы и способа вскрытия:

рациональная разработка шахтного поля в течении всех этапов работы шахты и получение стабильной проектной добычи угля каждом этапе;

минимальный объем вскрывающих горных выработок;

минимальные первоначальные капитальные затраты на вскрытие месторождения и строительство шахты;

относительность транспорта по всем горным выработкам;

возможность периодического обновления горного хозяйства шахты;

выемочный горизонт с достаточно большими запасами угля, чтобы промежутки между углубками стволов или изменениями элементов схемы были по возможности более длительными.

Начиная разработку своего шахтного поля, я выбрал схему вскрытия угольных пластов с поверхности земли. Я решил вскрыть шахтное поле вертикальными стволами и капитальными квершлагами, которые проходят отдельно к каждому пласту от ствола. Эффективность этого метода состоит в следующем:

простота схемы проветривания;

меньшие затраты на проведение и поддержание подготовительных выработок;

более высокие нагрузки на очистной забой и выемочные поля.

Т.к. толщина наносов составляет большое значение (220м) и угол падения пласта мал (150), то вскрывать шахтное поле наклонными стволами не рационально, потому что длинна наклонного ствола, на много превысит длину вертикального ствола.

Вследствие того, что мое месторождение состоит из трех угольных пластов, то вертикальный будет пробурен, укреплен и оборудован, т.е. подготовлен к эксплуатации, до нижнего пласта. Это позволит бесперебойно вести работы по добыче полезного ископаемого, т.к. не потребуется с течением времени постепенно углублять ствол, что приведет уменьшению объемов очестныхработ или полному их остановлению. Т.к. для углубления ствола требуется комплекс для проходки и укреплению, приходится убирать оборудование ствола, предназначенное для выемки угля на поверхность, а потом устанавливать его заново. Это требует времени и экономических затрат. Для того, чтобы не поддерживать армировку ствола в течении всего срока службы шахты, отработку полезного ископаемого, я решил начать с нижнего пласта. После отработки этого пласта часть ствола можно будет засыпать породой до уровня квершлага, соединяющего ствол со вторым пластом.

По мимо стволов свое шахтное поле у правой верхней границе я вскрыл двумя вентиляционными шурфами, которые облегчают систему вентиляции в шахте, что дает возможность поставлять в шахту достаточно большой объем свежего воздуха. Т.к. данное шахтное поле по газоносности относится к III-ей категории, то данный способ предотвратит накапливанию в шахте вредных для людей и взрывоопасных веществ.

В качестве схемы подготовки я выбрал этажную схему подготовки. Простота проветривания, небольшой объем подготовительных выработок, возможность быстрого ввода шахты в эксплуатацию - вот главные достоинства этой схемы.

Отработку полезного ископаемого на этаже я решил проводить обратным ходом. Т.к. требуется необходимость в проведении этажных откаточных штреков на всю длину шахтного поля и поддержание их в течении всего периода отработки этажа, этот метод позволит не поддерживать этажный откаточный штрек по всей длине этажа, т.к. по мере продвижения очистного забоя необходимость в эксплуатации части штрека, находящейся позади забоя отпадет и поддерживать его не придется.

Таким образом, в моей курсовой работе рассмотрен ряд вопросов, которые необходимо учитывать при разработке и строительстве шахты. Конечно это только теоретические аспекты, практика же внесет свои коррективы.

Список литературы

1) http://www.masters.donntu.edu.ua/2012/igg/batyuta/diss/index.htm

2) http://www.svarkatools.com/svarkatools/432-ochistnye-raboty

3) http://www.ukkbel.ru/learning/index.php?article=1911&SHOWALL_1=1

4) http://www.geoprotection.narod.ru/genesis/coal-1.pdf

5) http://www.mining-enc.ru/k/karernyj-transport/

6) «Основы горного дела» - П.В. Егоров, Е.А. Бобер, Ю.Н. Кузнецов, Е.А. Косьминов, С.Е. Решетов, Н.Н. Красюк. - 2-е изд, Изд-во МГГУ, 2006.

Размещено на Allbest.ru