Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние горных работ на полях ликвидированных шахт Про копьевско-Киселевского района 10
1.1. Горно-геологические условия месторождений Кузбасса 10
1.2. Обзор этапов развития подземных горных работ на шахтных полях района 17
1.3. Обобщенная характеристика отработанных верхних горизонтов шахтных полей 21
1.4. Бестранспортная технология при поперечном развитии фронта горных работ 25
1.5. Цель и задачи исследования 29
2. Технологические решения по отработке ликвидированных шахт открытым способом 31
2.1 Общие положения 31
2.2. Направления устранения вредного воздействия горных работ 33
2.3. Мероприятия по охране окружающей среды от вредного воздействия шахтных полей 37
2.4. Экранизация шахтных полей открытым способом 45
2.5. Определение параметров подготовительного котлована для сплошной отработки верхних горизонтов шахтных полей из условия применения бестранспортной технологии 51
2.6. Определение эффективной области прочерпывания забойной зоны при поперечном подвиганий фронта горных работ шагающим экскаватором 54
2.7. Структурные схемы добычных экскаваторных заходок при доработке оставшихся запасов 66
2.8. Обоснование горного и транспортного оборудования для условий ведения открытых горных работ на отработанных шахтных полях 70
Выводы 73
3. Разработка технологических схем ведения горных работ 74
3.1. Разработка технологических схем проведения подготовительных горных выработок при сплошной и частичной экранизации шахтных полей 74
3.2. Разработка технологических схем выемки оставшихся запасов угля (целиков) при поперечном подвиганий фронта горных работ... 85
3.3 Проведение пассивных экспериментов по наблюдению за работой драглайна в режиме скрепирования. Оценка продолжительности операций цикла 95
3.4. Технология сооружения насыпных съездов 102
3.5. Технология технического этапа рекультивации шахтных полей 104
Выводы 106
4. Оценка эффективности технологии 107
4.1. Экономическая оценка принятых технологических решений 107
Выводы 119
Заключение 120
Список использованной литературы
- Обзор этапов развития подземных горных работ на шахтных полях района
- Мероприятия по охране окружающей среды от вредного воздействия шахтных полей
- Структурные схемы добычных экскаваторных заходок при доработке оставшихся запасов
- Проведение пассивных экспериментов по наблюдению за работой драглайна в режиме скрепирования. Оценка продолжительности операций цикла
Введение к работе
Актуальность. По России преимущественно угольные месторождения представлены наклонными и крутыми пластами угля.
Например, на угольных месторождениях Прокопьевско-Киселевского района разместились поля более 29 шахт, с общими запасами свыше 40 млн.т. Многие из них в настоящее время ликвидированы. Верхние горизонты шахтных полей, особенно старых шахт, отработаны подземным способом с большими потерями (до 50-60 %).
Оставшиеся запасы угля на этих горизонтах шахтных полей со временем начинают самовозгораться, создавая опасную экологическую обстановку для окружающей природной среды и жителей ближайших поселков. Кроме этого, создается непригодный для освоения ландшафт, характеризующийся провалами, трещинами и просадками.
В настоящее время на полях действующих и ликвидированных шахт работают участки открытых работ. Однако, принятая на них технология не соответствует экологическим требованиям, отсутствуют научные рекомендации по технологии ведения открытых горных работ в опасных зонах шахтных полей, нет обоснования граничных контуров открытых горных работ.
Характерной особенностью отработанных шахтных полей является на- рушенность горного массива и отсутствие концентрированных запасов угля в их границах. По сути, запасы угля представлены в виде фрагментарных объемов из предохранительных целиков и некондиционных запасов в местах геологических нарушений. Ограниченность шахтных полей в плане различными объектами инфраструктуры предъявляет особые требования к ведению горных работ.
В этих условиях не представляется возможным применять классические системы разработки и технологии. Это предопределяет необходимость разработки новых технологических решений.
Поэтому научные исследования по обоснованию технологии извлечения оставшихся запасов после подземной разработки наклонных и крутопадающих угольных месторождений с одновременной рекультивацией нарушенных земель являются актуальными.
Работа выполнена в соответствии с тематическими планами Кузбасского государственного технического университета и ЗАО «Стройсервис», по теме «Обоснование технологии ведения открытых горных работ на полях ликвидированных шахт Прокопьевско-Киселевского района», регистрационный номер НИР №143-2008.
Объект исследования - шахтные поля с запасами угольных пластов наклонного и крутого залегания, оставшимися после подземных горных работ.
Предмет исследования - бестранспортная технология ведения открытых горных работ на полях ликвидированных шахт.
Цель работы заключается в обосновании параметров бестранспортной технологии ведения открытых горных работ на участках ликвидированных шахт, обеспечивающей полноту извлечения полезного ископаемого в пределах бестранспортной рабочей зоны.
Идея работы заключается в использовании комплекса научных и технических решений по производству горных работ в породоугольном массиве при поперечной сплошной однобортовой системе разработки с использованием бестранспортной технологии. Задачи исследований:
обосновать рациональный вид системы разработки участков ликвидированных шахт, который обеспечивает повышение эффективности открытой угледобычи;
обосновать параметры технологии ведения горных работ при использовании экскаваторно-отвального техкомплекса;
обосновать высоту бестранспортной рабочей зоны на ликвидированных участках шахтных полей.
Методы исследований. Для решения поставленных в работе задач использован комплекс методов, включающий: системный анализ фактических и проектных данных, информации в научно-технической литературе для выявления актуальности вопроса; аналитический и графоаналитический методы для обоснования параметров технологических схем ведения горных работ и обоснования высоты бестранспортной зоны; натурные наблюдения за ведением открытых горных работ на полях ликвидированных шахт, технико- экономический анализ.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
на участках ликвидированных шахт решающим фактором повышения эффективности ведения горных работ является использование системы разработки, при которой возможно максимальное долевое участие внутреннего отвалообразования, включающей снижение землеемкости в 1,5-2 раза;
отработку породоугольного массива целесообразно производить подусту- пами в нисходящем порядке при опережающей выемке угля слоями высотой 4-4,5 метров экскаваторами типа обратной гидравлической лопаты, в увязке с перемещением вскрышных пород в отвал драглайном;
высота бестранспортной рабочей зоны при открытой разработке ликвидированных участков шахтных полей изменяется в диапазоне 22-35 метров, что определяется параметрами схемы экскавации при использовании различных моделей драглайнов;
Научная новизна работы заключается: - в научном обосновании целесообразного вида системы открытой разработки участков полей ликвидированных шахт, обеспечивающей повышение эффективности открытых горных работ;
в определении параметров схемы экскавации породоугольного массива на полях ликвидированных шахт при использовании экскаваторно- отвального технологического комплекса;
в обосновании высоты бестранспортной рабочей зоны при поперечной сплошной однобортовой системе разработки участков ликвидированных шахт;
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается непротиворечивостью полученных результатов с ранее выполненными работами; корректностью применения графоаналитических методов определения показателей и параметров бестранспортных технологических схем; необходимым и достаточным количеством выполненных расчетов; положительными результатами отработки верхних горизонтов шахтных полей Прокопьевско-Киселевского района в процессе внедрения результатов исследований.
Личный вклад автора заключается:
в научном обобщении опыта ведения открытых горных работ на полях ликвидированных шахт;
в установлении рациональных параметров бестранспортной разработки породоугольного массива при поперечном развитии фронта горных работ;
в проведении натурных наблюдений за ведением открытых горных работ на полях ликвидированных шахт и обработке полученных данных;
в обосновании диапазона высоты бестранспортной рабочей открытых горных работ на полях ликвидированных шахт.
Научное значение работы состоит в установлении новых закономерностей, позволяющих обосновать область применения бестранспортной технологии в условиях формирования поперечного фронта открытых горных работ на полях ликвидированных шахт.
Практическая ценность работы состоит в том, что ее результаты позволяют обоснованно производить проектирование бестранспортных технологических схем с различными сочетаниями при поперечной сплошной однобортовой системе разработки участков ликвидированных шахт.
Отличие от результатов других авторов заключается в обосновании и внедрении рациональных параметров технологических схем при использовании экскаваторно-отвального техкомплекса при поперечной сплошной од- нобортовой системе разработки ликвидированных участков шахт.
Реализация результатов работы. Результаты работы и ее отдельные части использовались в ООО «Кузнецкой проектной компании» при составлении проектной документации по разрезу «Северный Маганак»; в учебном процессе КузГТУ при чтении лекций, проведении практических занятий по дисциплине "Ресурсосберегающие технологии", а также при дипломном проектировании по специальности "Открытые горные работы".
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались в МГГУ на Неделе горняка (Москва, 2009г), на II Международной научно-практической конференции "Инновации - основа комплексного развития угольной промышленности в регионах России и странах СНГ" (17 апреля 2009г., г.Прокопьевск); на 55 научно-технической конференции студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава КузГТУ (2010г., г.Кемерово).
Публикации по результатам выполненных исследований опубликовано 9 печатных работ, включая монографию и 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и изложена на 131 страницах, содержит 45 иллюстраций, 11 таблиц, и список использованной литературы из 90 наименований. Автор выражает особую признательность: Корякину А.И., д.т.н., проф., Колесникову В.Ф., д.т.н., проф, Ташкинову А.С. д.т.н., проф. - за постоянное внимание к работе, а также коллективу кафедры "Открытые горные работы" КузГТУ за оказанную помощь при выполнении работы.
Обзор этапов развития подземных горных работ на шахтных полях района
Угленосные отложения Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса представлены преимущественно наклонными и крутыми пластами, значительная часть которых относится к мощным. 65% всех запасов приходится на мощные пласты, причем 42% - на пласты мощностью более 6 м. Пласты весьма сближены, около 20% расположены на расстоянии менее 10 м друг от друга, 31% - от 10 до 20 м.
Угленосные отложения собраны в сравнительно узкие складки, вытянутые в северо-западном направлении и разбитые на отдельные блоки продольными нарушениями. Господствующей формой складчатости являются синклинали. Крылья складок падают под углом 60 - 70, складки наклонные с углами погружения 3-25.
По качеству и технологическим свойствам угли Прокопьевско-Киселевского района относятся к маркам К, КЖ, СС и Т.
На угольных месторождениях Прокопьевско-Киселевского района разместились поля 20 шахт. «Коксовая», «Центральная», «Ноградская», «Красный углекоп», «Зенковская», «Северный Маганак», им. К.Е. Ворошилова, им. Ф.Э.Дзержинского, им. М.И. Калинина, «Зиминка», «Красногорская», «Тыр-ганская», им. В.В. Вахрушева, № 12, «Киселевская», «Краснокаменская», «Суртаиха», «Дальние горы», «Черкасовская» и «Тайбинская». Многие из них в настоящее время ликвидированы.
Каждое шахтное поле представляет из себя одну или несколько антиклинальных или синклинальных складок, осложненных дизъюнктивными нарушениями с различными амплитудами. На каждое выемочное поле размерами по простиранию 300 - 400 м приходятся 1-3 нарушения более мелкого порядка. Шахтные поля вскрыты, как правило, вертикальными стволами и этажными квершлагами. Вертикальная высота этажа 80 - 100 м. Подготовка пластов на откаточных и вентиляционных горизонтах групповая. Шахта «Коксовая» является типичным представителем для Прокопьев-ско-Киселевского района (рис. 1.2). Шахтой разрабатываются 12 угольных пластов мощностью 3 - 14 м. Проектная мощность шахты 3250 тыс. т в год, фактическая - 789 тыс. т (в 1987 г.). Тектоника шахтного поля очень сложная, угленосные отложения представлены серией антиклинальных складок (Абинская, Голубевская, Малая и Муравейник). Складки осложнены многочисленными крупными и мелкими нарушениями. Углы падения пластов колеблются от 45 до 85, местами опрокинуты. Шахта «Коксовая», в отличие от других шахт района, разрабатывает пласты с гидрозакладкой. Вскрытие шахтного поля осуществлено десятью вертикальными стволами (см. рис. 1.2). В настоящее время горные работы ведутся на 4-м и 5-м горизонтах. Первые два этажа (не считая штольного) имели вертикальную высоту этажа 50 м, трех последующих - 100 м.
Центральный клетевой ствол пройден до гор. -35 м, оборудован двумя двухэтажными клетями, обеспечивает подъем людей и другие вспомогательные операции. В вентиляционном отношении ствол воздухоподающий. Скиповой ствол пройден также до гор. - 35 м и оборудован двумя двухскиповыми подъемами. В вентиляционном отношении ствол нейтральный. Новый скиповой ствол пройден до гор. - 135м и предназначен для выдачи угля с этого горизонта. В стволе имеется углубочное отделение. Вспомогательный ствол № 1 пройден также до гор. - 135 ми оборудован двухклетевым подъемом, обслуживающим этот горизонт. Эти стволы расположены на промплощадке шахты.
Особенностью шахты «Коксовая» является секционное проветривание. Так, оба клетевых ствола на промплощадке являются воздухоподающими, через эти стволы проветриваются выработки Абинской антиклинали, для выработок Голубевской антиклинали свежий воздух подается через вспомогательный клетевой ствол № 2, в выработки Малой антиклинали свежий воздух подается по вентиляционному стволу «Спутник № 4» и вспомогательному клетевому стволу № 3. Исходящая из шахты струя выдается по вентиляционным стволам Голубевской и Малой антиклиналей.
Для разделения свежего воздуха и исходящей пройдены ряд выработок на гор - 40 м, т.е. оборудован минусовый горизонт, на котором имеется заезд (электровозный) с гор. -35 м. Для этих же целей пройдены минусовые полевые штреки и промквершлаги на гор. +58 и +158 м. Такое решение имеет место на шахтах «Черкасовская», №12, им. К.Е. Ворошилова и др. Принятая на шахтах Прокопьевско-Киселевского района вертикальная высота этажа 80 - 100 м обусловливает небольшой срок его отработки (порядка 10-12 лет). Углубка действующих стволов сопряжена с рядом технологических трудностей, что приводит к резкому удорожанию и увеличению сроков строительства новых горизонтов. Поэтому нередки случаи, когда для вскрытия очередного горизонта проводятся новые стволы.
На шахтах «Зиминка», «Тайбинская», «Киселевская», № 12 и других вскрытие пластов в шахтном поле осуществляется тремя стволами: скиповым, клетевым и породоуглубочным. Скиповой ствол оборудуется двумя скиповыми подъемами для выдачи угля с двух горизонтов в момент перехода горных работ с одного горизонта на другой. Клетевой ствол имеет две клети для спуска и подъема людей, материалов и оборудования. Породоуглубоч-ный оборудуется двумя подъемами: одноклетевым для инспекторских целей, спуска-подъема нестандартного оборудования и односкиповым для выдачи породы.
Углубка стволов на новый горизонт начинается с породоуглубочного, для чего используется отделение клетевого подъема. Через этот же ствол выдается порода от проведения выработок нового горизонта и от проходки скипового и клетевого стволов. Таким образом, скиповой и клетевой стволы в основном освобождаются от работ по их углубке.
В качестве примера рассмотрим вскрытие пластов шахты № 12. Проектная мощность шахты 1000 тыс. т в год. Значительная часть запасов горизонта +250м была отработана через наклонные стволы (рис. 1.3). Для отработки запасов ниже этого горизонта в 1956 г. была произведена реконструкция шахты, которая включала проведение трех стволов до гор. +180 м и строительство нового поверхностного комплекса. Вскрытие пластов на гор. +180 м осуществлено этажным квершлагом. Подготовка пластов групповая.
Мероприятия по охране окружающей среды от вредного воздействия шахтных полей
Таким образом, производится сплошная санация верхних горизонтов шахтных полей с одновременной выемкой оставшихся запасов угля из пластов, отработанных подземным способом.
Предлагаемая технология санации шахтных полей наиболее предпочтительна при высокой угленасыщенности шахтных полей. При невысокой угленасыщенности шахтных полей, простых условиях залегания угольных пластов и значительных мощностях породных между-пластий предлагается технология с частичной санацией шахтных полей только в зонах отдельно залегающих угольных пластов.
Сущность такой технологии заключается в следующем. В одном из торцов шахтного поля вкрест простирания угольных пластов проводится подготовительная траншея на глубину, равную мощности наносов с укладкой породы по одному торцевому борту. Таким образом, производится обнажение угольных пластов, выходящих под наносы. Затем маркшейдерская служба наносит на поверхности шахтного поля репера, обозначающие положение пластов по простиранию залежи. После этого из поперечной подготовительной траншеи проходятся продольные траншеи над выходами пластов под наносы на глубину, равную мощности наносов с последующей выемкой оставшихся запасов угля с помощью гидравлических экскаваторов с повышенной глубиной черпания или специальными выемочными агрегатами.
Вслед за выемкой угольных пластов производится засыпка траншей породами наносов с бортов траншей с последующей их рекультивацией.
Предлагаемая технология экологической санации шахтных полей открытым способом позволит обезопасить окружающую среду от влияния загрязняющих веществ, вызванных неполной отработкой запасов угля в границах шахтных полей, с одновременной дополнительной добычей угля. После технологического и биологического этапов рекультивации земли могут быть использованы для сельскохозяйственного применения. Вариант сплошной санации карьерного поля для условий Прокопьев-ско-Киселевского угольного района приведен на рис.2.7. Порядок ведения горных работ заключается в следующем. После сооружения подготовительного котлована на проектную глубину начинается разработка (доработка) оставшихся запасов угля. Для этого в первую очередь производится опережающая выемка пло дородного и потенциально плодородного слоев пород (наносов) с раздельным складированием на борту подготовительного котлована. На этом этапе осуществляется обнажение выходов пластов (целиков) под наносы. Отрабатываемый слой породоугольного массива по глубине делится на подуступы высотой, равной рабочей глубине черпания гидравлического экскаватора обратная лопата (hn = 6-7 м).
Первоначально производится отработка верхнего подуступа на ширину экскаваторной заходки гидравлического экскаватора обратная лопата (А = 8-10 м). Для этого по всей длине поперечного фронта работ производится рыхление вмещающих пород с помощью буровзрывных работ со сбросом пород на нижележащие подуступы.
После этого осуществляется выемка оставшихся целиков угля гидравлическим экскаватором обратная лопата на глубину, равную высоте подуступа с погрузкой в автотранспорт. Оставшаяся после этого порода шагающим экскаватором в режиме скрепирования перемещается к нижней бровке нижнего подуступа с последующей экскавацией в нижний отвальный ярус, формируя трассу для своего перемещения. Технология ведения горных работ осуществляется по четырем этапам. На первом этапе драглайн устанавливается на верхней площадке нижнего отвального яруса и в режиме скрепирования убирает остатки породных междупластий частично заполняя отвальный ярус 1.
Вторым этапом производится разработка подуступа 2. Часть породы с подуступов 1 и 2 (в результате взрывного смещения) ссыпается вниз к первому отвальному" ярусу. Заходка подуступа 1 и заходка подуступа 2 образуют временный навал, из которого драглайн формирует первый отвальный ярус.
На третьем этапе разрабатывается поду ступ 3. Часть развала остается в самой заходке, а остаток смещается взрывом и располагается между заполненной емкостью первого отвального яруса и откосом невзорваннои заходки подуступа 4. Драглайн размещает вскрышу с заходки подуступа 3 в нижнюю часть отвального яруса 2. Особенностью разработки придонной породоугольной заходки подус-тупа 4 является ее расположение в зажатой среде (заштрихованная площадь на рисунке). Последним ходом драглайн разрабатывает заходку и заполняет остаток второго отвального яруса. Следует отметить, что для отработки последующей заходки (А) драглайну необходимо отсыпать трассу, при этом шаг передвижки поперек фронта работ примерно соответствует горизонтальной ширине отвального яруса.
Структурные схемы добычных экскаваторных заходок при доработке оставшихся запасов
Породы перевозятся на внешний отвал по траншеи, пройденной по наносам, а уголь аналогичным способом доставляется к местам его переработки и складирования
Количество ходов экскаватора вкрест простирания свиты зависят от высоты бестранспортной зоны в данном случае их будет четыре, что и видно из рисунка 3.5. После отработки одной заходки на всю ее длину, равную поперечному сечению свиты угольных пластов, происходит углубление горных работ с одновременным повторением цикла горных работ (положения II- III-VI), только вывозка угля и породы производится через насыпной съезд.
Отличительной особенностью технологии сооружения подготовительного котлована с применением драглайна является проходка его сразу на всю глубину (рис. 3.6). Рабочий ход или .ходы драглайна производятся исключительно вдоль пластов, что связанно с конструктивными особенностями шагающего драглайна и условиями залеганиями крутых угольных пластов.
Последовательность ведения буровзрывных работ при отработке по-родоугольного слоя по бестранспортной технологии заключается в следующем (рис. 3.7).
Первоначально взрывается породоугольная заходка на верхнем по-дуступе, вынимаются угольные пласты экскаватором ЭГО и затем драглайн в режиме скреперования перемещает породу во внутренний отвал.
После этого взрывается заходка на нижележащем подуступе с таким же режимом выемки угля и экскавацией пород и так далее для следующего подуступа. При взрывании породоугольной заходки верхнего подуступа часть взорванной породы остается нарабочейплощадке, ачасть сбрасывается на транспортную берму нижележащих подуступов.
При поперечном подвиганий фронта открытых горных работ угольные пласты попадают в экскаваторные заходки по всей высоте рабочей зоны в основном под некоторым углом к линии подвиганий фронта горных работ. Выемка угольных пластов в этом случае осуществляется по опережающей технологии относительно основного объема вскрышных пород. Первоначально по всей длине поперечного фронта работ или отдельной его части производится рыхление вмещающих пород в границах поперечной экскаваторной заходки с помощью буровзрывных работ. После этого со стороны висячего бока пласта вынимается порода с последующей выемкой угольных пластов гидравлическим экскаватором типа обратная лопата с погрузкой в автосамосвал. Оставшаяся на рабочей площадке порода убирается драглайном во внутренний отвал. Возможен также вариант, при котором первоначально при опережающей технологии буровзрывному рыхлению подвергаются только порода со стороны висячего бока в границах, обеспечивающих обнажение пластов на высоту отрабатываемого подуступа.
Затем после удаления пород со стороны висячего бока угольного пласта производится их выемка гидравлическим экскаватором обратная лопата. После выемки угольных пластов по всей длине фронта работ производится буровзрывное рыхление оставшихся не взорванных пород с последующим перемещение их драглайном во внутренний отвал.
Разработанные технологические схемы выемки угольных пластов отражают наиболее характерные условия попадания пластов в экскаваторную заходку. Схема 1 (рис. 3.9) Схемой предусматривается предварительное взрывное рыхление пород в границах экскаваторной заходки со стороны висячего бока пласта.
Схема предназначена для выемки нарушенных угольных целиков с углом падения свыше 50. Выемка угольного целика производится в два слоя. Первоначально вынимается верхний слой на глубину, обеспечивающую устойчивость угольного забоя. Для этого экскаватора ЭГО первым ходом, двигаясь вдоль простирания пласта со стороны висячего бока по развалу пород, производит выемку породы с обнажением висячего бока пласта на глубину слоя с отгрузкой породы на развал взорванной породы.
Вторым ходом экскаватор ЭГО располагается со стороны лежачего бока пласта и осуществляет его выемку нижним черпанием на глубину слоя с погрузкой в автосамосвал, расположенный на уровне стояния экскаватора. По аналогичной технологии производится выемка нижнего слоя.
В случае обнаружения пустот в зоне подземной выемки пласта, экскаватор ЭГО при выемки пород со стороны висячего бока угольного целика производит укладку породы в эти пустоты.
Схема соответствует положению, когда пласт (целик) полностью расположен в пределах заходки, а за ее пределами пласт отработан подземным способом. Но по данной технологической схеме возможна выемка целиков и при других вариантах расположения целиков на рабочей площадке.
Проведение пассивных экспериментов по наблюдению за работой драглайна в режиме скрепирования. Оценка продолжительности операций цикла
Затем экскаватор ЭГО, располагаясь на верхней площадке подуступа вблизи развала пород, производит выемку породы на длину по простиранию пласта с отгрузкой породы под откос подуступа (I ход).
Затем экскаватор ЭГО перемещается на противоположную сторону, располагается со стороны лежачего бока и вынимает угольный пласт на длину по его простиранию с погрузкой угла в автосамосвал, расположенный на уровне стояния экскаватора ЭГО (II ход). В такой последовательности производится отработка всего угольного пласта в пределах поперечной экскаваторной заходки. Т Рис. 3.15. Технологическая схема выемки угольного пласта (целика) экскаватором ЭГО при залегании пласта по простиранию под углом \/ к линии поперечного фронта работ. Схема 7. (рис. 4.15) Выемка угольного пласта ведется в следующей технологической последовательности. Порода со стороны висячего бока пласта рыхлится с помощью буровзрывных работ при однорядном расположении скважин. Затем экскаватор ЭГО устанавливается на развале пород и производит выемку породы на глубину, равную высоте подуступа с размещением ее на борту образуемой подготовительной выработки (I ход).
Вторым ходом экскаватор ЭГО располагается со стороны лежачего бока пласта и осуществляет его выемку с погрузкой в автосамосвал, расположенный на уровне стояния экскаватора. Движение автосамосвала осуществляется по транспортной площадке (Втп) с выездом по полустационарным съездам.
Новая порода, оставшаяся на борту выработки, затем убирается бульдозером или ЭГО в выработанное пространство.
Технологическая схема выемки угольного пласта экскаватором ЭГО при залегании пласта по простиранию под углом \jr к линии поперечного фронта работ с падением в противоположную сторону относительно схемы 7 (рис. 4.15) Схема 8 (рис. 3.16)
Технология подготовки угольного пласта к выемке аналогична схеме 7 (рис. 4.15). Первоначально производится рыхление породы со стороны висячего бока пласта с последующей ее выемкой и укладкой на борт подготовительной выработки (I ход).
Затем вторым ходом экскаватор ЭГО производит выемку пород из отработанной части подземным способом угольного пласта с ее вывозкой автотранспортом с разгрузкой под откос подуступа.
При третьем ходе экскаватор ЭГО вынимает угольный пласт (его часть) со стороны откоса подуступа с погрузкой в автосамосвал, расположенный на уровне стояния ЭГО.
Четвертым ходом (расположением) экскаватор ЭГО вынимает оставшейся целик угля. После завершения работ по выемке угольного пласта порода с борта подготовительной выработки сталкивается в выработанное пространство и под откос подуступа бульдозером или самим ЭГО. Проведение пассивных экспериментов по наблюдению за работой драглайна в режиме скреперования. Оценка продолжительности операций цикла При проведении наблюдений за работой драглайна ЭШ 13.50 на разрезе группы компаний ЗАО "Стройсервис" установились следующие специфические этапы производства вскрышных работ в режиме скреперования (рис. 3.17 и рис. 3.18).
Последовательность формирования процесса экскавации драглайна в режиме скрепирования при ведении горных работ на полях ликвидированных шахт: а) врезка ковша драглайна; б) протяжка ковша по плоскости развала пород; в) завершение процесса протяжки ковша у подножия уступа. &. t .
Фрагменты процесса черпания драглайна в режиме скреперования при разработке развала взорванных пород драглайном ЭШ 13.50. При отработке породного слоя шагающим экскаватором по бестранспортной технологии, прежде всего, осуществляется производство буровзрывных работ, по окончании которых образуется развал пород (фиг. 1-2-3-4). Затем начинается процесс экскавации. Последовательность операции черпания драглайна состоит в следующем. Особенность заключается в том, что при разработке уступов выше уровня установки драглайна начало процесса наполнения коша начинается от верхней точки развала, в дальнейшем обозначим её как точка 1. Это обусловлено тем, что при заносе ковша дальше этой точки тяговые канаты при протяжке ковша будут тереться об эту бровку, что приведет к их быстрому истиранию. Опустив ковш драглайна в точку врезки 1, (рис. 3.17а) осуществляется врезка. Затем управляя только тяговыми канатами, машинист экскаватора перемещает ковш по поверхности развала к его нижней бровке в точку 2 (рис. 3.176) на длину черпания необходимую для заполнения ковша породой. Установлено, что заполнение ковша с шапкой происходит при длине черпания примерно равной 1,5-3 длины ковша драглайна. Затем остановив процесс наполнения, управляя подъемными канатами, машинист экскаватора отрывает ковш от забоя и перемещает породу в отвал, одновременно совмещая поворот к месту разгрузки и подъем ковша в точку выгрузки. В момент заполнения ковша драглайна и при его остановке по ходу движения на плоскости развала образуется серия породных натягов, которые необходимо при следующем повторном черпании убирать. На данном этапе выявляется еще одна особенность. Дело в том, что если не убирать породный натяг, то он в дальнейшем "мешает" продвижению ковша вдоль плоскости развала, при следующем черпании убираются именно эти породы. В нижней части развала у подножия уступа этот натяг скидывается в выработанное пространство (рис.3.17в) во временный навал из которого уже нижним черпанием перемещается в постоянный внутренний бестранспортный отвал. Таким образом, выполняется весь процесс экскавации с одного места стояния драглайна, и затем он перемещается на новое место стояния.
По результатам серии экспериментальных наблюдений установлено (табл.3.1 и рис.3.19.), что наполнение ковша с шапкой при его протяжке примерно на 1,5 длины ковша составляет 8-9с, а если длина пути черпания равна 3 длины ковша, то время черпания увеличивается до интервала 19-25с.
