Основные и вспомогательные горные работы при открытой разработке угольных месторождений

Основными горными работами на угольных карьерах являются вскрышные и добычные работы. По своему существу вскрышные работы следует считать подготовительными, так как они, удаляя с угольного пласта покрывающие породы, подготовляют его к добыче. Добычные работы по своему характеру относятся к очистным, поскольку они имеют назначение производить на месторождении полную выемку угольного пласта.

К вспомогательным горным работам угольного карьера относятся:

а) отработка тупиков.

б) подвалка уступов,

в) зачистка кровли и почвы угольного пласта и

г) планировка рабочей площадки.

Фронт работ уступа обычно оканчивается тупиком, куда под погрузку могут подаваться по одному-два вагона. Такая подача увеличивает простои экскаватора, вследствие частого обмена груженых вагонов на порожние, и уменьшает тем самым его производительность. В таких случаях работа экскаватора-механической лопаты и его производительность почти ничем не отличаются от работы при проходке капитальных и разрезных траншеи сплошным забоем с подачей железнодорожных вагонов по подошве траншеи.

Чтобы не нарушать нормального режима и организации выемочно-погрузочных операций и не уменьшать производительность механической лопаты, устраивают в конце фронта работ уступа не прямолинейный тупик, а с закруглением, которое позволяет проталкивать весь поездной состав мимо экскаватора у границы уступа, до конца тупика. Как видно из прилагаемой схемы (рис. 81), кривая тупика отрабатывается с постепенным уменьшением ширины заходки.

Если уступы разрабатываются многочерпаковыми экскаваторами, то на самой верхней рабочей площадке устанавливают полноповоротный экскаватор верхнего черпания, который, отрабатывая тупик верхнего горизонта, обеспечивает возможность разработки нижележащих уступов неповоротными экскаваторами нижнего черпания у самых границ карьерного поля. Установка на уступах неповоротных экскаваторов верхнего черпания требует для отработки тупиков в пограничных участках применения отдельных экскаваторов-механических лопат. По указанным причинам отработка тупиков отличается от обычных экскаваторных работ на уступах.

Подвалка уступов применяется в случаях: а) когда высота уступа больше, чем она допускается по § 29 и 30 ПТЭ для экскаваторов-механических лопат, б) если высота уступа вообще превышает высоту черпания многочерпаковых экскаваторов (рис. 82) и в) когда отработка нижележащего уступа нижним черпанием не может производиться с. непосредственной погрузкой в транспорт (рис. 82).

Для подвалки в первых двух случаях используются одноковшевые экскаваторы-механические лопаты или драглайны, которые отрабатывают и сбрасывают вниз верхнюю часть уступа, превышающую высоту, допускаемую для основного вскрышного экскаватора (рис. 82); это так называемая нижняя подвалка. Для верхней подвалки (рис. 82) используют или цепные экскаваторы нижнего черпания с боковой отгрузкой конвейера или драглайны. Целесообразность верхней подвалки очевидна, если невозможно или затруднительно располагать транспортные средства на горизонте установки экскаватора.

Зачистка кровли угольного пласта производится, как показано на рис. 76 и 77, выделением толщи породы, находящейся непосредственно над пластом угля, в отдельный подуступ или уступ, отрабатываемый многочерпаковым цепным экскаватором нижнего черпания с планирующим звеном или одноковшевым экскаватором; при отработке этого подуступа обе указанные машины достаточно тщательно осуществляют и зачистку кровли пласта.

В случае отработки породного уступа, расположенного над пластом угля, механическими лопатами с большой емкостью ковша на кровле пласта оставляется слой породы мощностью до 1 м и редко до 1,5 м, который до начала очистной выемки удаляется дополнительными механизмами: небольшими механическими лопатами, экскаваторами-стругами, обратными лопатами, небольшими драглайнами и тракторными стругами. Последние две машины во время зачистки сгребают в кучи зачищенную породу, которая в последующем отгружается в средства транспорта.

Выемка угля до почвы пласта из местных понижений почвы (карманов) при неспокойном ее рельефе производится драглайнами (рис. 76) или цепными экскаваторами нижнего черпания с планирующим звеном.

Планировка рабочей площадки производится одновременно с выполнением основных вскрышных работ многочерпаковыми цепными экскаваторами с планирующим звеном и роторными экскаваторами.

При разработке уступов механическими лопатами рабочая площадка имеет неровную поверхность, препятствующую правильной укладке на ней железнодорожных путей и затрудняющую использование ее для автотранспорта. После отработки заходки и перед перекладкой железнодорожных путей рабочая площадка планируется тракторными стругами на месте укладки путей или на месте проезда автосамосвалов.