Транспортно-отвальная система открытой разработки

Настоящая система применяется при разработке горизонтальных угольных месторождений со сравнительно мягкими породами вскрыши. Сущность данной системы заключается в том, что породы после выемки экскаваторами транспортируются и отсыпаются во внутренние отвалы специальными инженерными сооружениями — ленточными отвалообразователями или транспортно-отвальными мостами.

Ленточные отвалообразователи представляют собой ленточные конвейеры, смонтированные на двух консолях: забойной 2 и отвальной 3; оба конвейера вместе с корпусом 1 отвалообразователи покоятся на ходовых гусеничных или рельсовых опорах. Для равномерной загрузки ленты конвейера на забойной консоли 2 установлен бункер с питателем. Ленточный отвалообразователь дает лучшие результаты при работе с роторными экскаваторами, чем с экскаватором-механической лопатой.

Мощность вскрыши, отрабатываемая при помощи ленточного отвалообразователя, зависит от длины его отвальной консоли, которая в существующих отвалообразователях не превышает 50 м. Такая длина может обеспечить отработку вскрыши мощностью 10—12 м. При более мощной вскрыше отвалообразователь целесообразно применять в комбинации с транспортной системой вскрышных работ.

Разработка вскрыши при помощи ленточных отвалообразователей применяется на Райчихиноком буроугольном месторождении. Применение отвалообразователей возможно также и на других месторождениях при наличии аналогичных условий, т. е. небольшой мощности пласта и мягких пород вскрыши.

Несмотря на эффективность применения отвалообразователей они все же обладают рядом существенных недостатков:

а) ограниченная возможность применения отвалообразователей — только на горизонтальных месторождениях с мягкими породами вскрыши и небольшой мощностью угольного пласта;

б) возможность использования только в теплое время года, поскольку работа ленточного конвейера в зимнее время чрезвычайно затруднительна;

в) создание запасов готового к выемке угля на зимний период в ограниченном количестве, поскольку опережение вскрышным уступом добычного равно ширине одной заходки.

В табл. 24 приводятся краткие данные об отвалообразователе ЛO-1 конструкции Гипроуглемаша.

Разработка с транспортно-отвальным мостом. Применение транспортно-отвальных мостов также возможно только при разработке горизонтальных месторождений с мягкими породами вскрыши. Назначение отвального моста — транспортировка и размещение во внутреннем отвале вскрыши, отработка которой производится исключительно многочерпаковыми экскаваторами (рис. 89, 90 и 91).

Транспортно-отвальный мост (рис. 90) представляет собой металлическую решетчатую (главную) ферму 2, которая устанавливается на двух рельсовых ходовых опорах: отвальной 5 и вскрышной 6. Продолжением главной фермы 2 моста в направлении отвала служит отвальная консоль 1; к отвальному мосту присоединяются при помощи передаточных мостов 8 вскрышные многочерпаковые экскаваторы нижнего черпания 3 и верхнего черпания 4. На передаточном мосте, вдоль главной фермы и отвальной консоли установлены ленточные конвейеры, которые принимают от многочерпаковых экскаваторов отработанную породу, транспортируют и отсыпают ее через консоль 1 в главный отвал 11 или через течку 9 — в передовой отвал 10 под опору моста.

Разработка вскрыши при помощи транспортно-отвального моста производится только в теплое время года.

Угольные уступы могут разрабатываться одноковшевыми или многочерпаковыми экскаваторами 7 с погрузкой в железнодорожные вагоны.

Зачистка кровли угольного пласта обычно производится планирующим звеном экскаватора нижнего черпания и в отдельных случаях небольшими драглайнами, экскаватором-стругом, обратной лопатой и тракторным стругом.

Система разработки с применением транспортно-отвального моста требует тщательной планировки горизонтов установки вскрышной и отвальной опор.

Большой вес транспортно-отвальных мостов, достигающий 9500 г, и многочерпаковых экскаваторов, работающих на мост, оказывает большую нагрузку на породные уступы. При неустойчивых вскрышных породах указанная нагрузка может вызвать оползни и обрушение разрабатываемых при помощи моста уступов. Поэтому перед разработкой месторождения при помощи отвальных мостов необходимо обеспечить устойчивость вскрышных уступов, что может быть достигнуто проведением предварительного осушения пород вскрыши в границах карьерного поля.

Существующие типы транспортно-отвальных мостов могут отрабатывать вскрышу мощностью от 22 до 65 м при мощности угольных пластов от 5 до 20 м.

Производительность отвальных мостов, определяемая производительностью главного ленточного конвейера по отсыпке породы в отвал, колеблется в широких пределах — от 400 до 5500 м3 породы в час.

Основное различие в конструкции существующих отвальных мостов заключается в местоположении их отвальной опоры.

В прежних конструкциях опора располагается на передовом отвале 10 (рис. 90), отсыпаемом через специальную течку 9. Такое основание для опоры оказывается недостаточно надежным, особенно при глинистых и песчано-глинистых породах. Поэтому мосты с опорой на передовом отвале применяются на месторождениях с породами вскрыши, состоящими из песков. Ho и в этом случае высота передового отвала принимается не более 5—10 м и только при особо устойчивых породах она может быть 15—20 м. В позднейших конструкциях мостов отвальная опора устанавливается на промежуточном угольном горизонте или на прослойке породы (рис. 91), если он имеется в угольном пласте.

Таким образом, система разработки с применением транспортно-отвальных мостов возможна при наличии: а) горизонтального залегания угольного пласта; б) мягких и устойчивых пород вскрыши; в) предварительного тщательного осушения толщи вскрышных пород и угля; г) значительных запасов угля на карьерном поле.

Система разработки с применением отвальных мостов является эффективной и высокопроизводительной. Стоимость 1 м3 вскрыши, помещаемой в отвал транспортно-отвальным мостом, вдвое-втрое меньше стоимости вскрыши, вывозимой железнодорожным транспортом. Производительность карьеров по вскрыше достигает 10—25 млн. м3 в год, и в этом отношении данная система обладает преимуществом перед всеми остальными. Наряду с указанными достоинствами транспортно-отвальные мосты имеют недостатки, к числу которых относятся: громоздкость оборудования, сложность его монтажа и установки, необходимость наличия благоприятных горнотехнических условий и большие объемы при проходке разрезной траншеи, достигающие в отдельных случаях 15—25 млн. м3.