Послідовність виконання робіт при розкритті нового горизонту

Для створення та підтримання фронту добувних робіт при розробці похилих та крутоспадаючих родовищ необхідно розкривати та підготовлювати нові горизонти, тобто поглиблювати кар’єр. Для цього спочатку проводять похилу в’їзну траншею, яка розкриває новий горизонт. Від неї для створення початкового фронту робіт на новому горизонті проводиться горизонтальна розрізна траншея. Далі один з її бортів (або обидва борти) розширюються у напрямку розвитку гірничих робіт, а потім, коли буде вийнято достатній обсяг гірських порід, можна проводити розкриття та підготовку наступного горизонту. Конфігурація виробленого простору та обсяги порід, що виймаються при розкритті нових горизонтів суттєво залежать від напрямку поглиблення кар’єру місця та початкового положення фронту гірничих робіт.

У загальному випадку розкриття кар’єрного поля починають на ділянках, де корисна копалина виходить на поверхню або у зоні найменшої потужності покриваючих порід. Але існує безліч можливих варіантів напрямків розкриття, які є різними за доцільністю та ефективністю. Порівняльна оцінка деяких характерних варіантів початкового положення фронту гірничих робіт наведена нижче.

Початкове положення фронту гірничих робіт
при відпрацюванні похилих та крутоспадаючих покладів

Найменші обсяги гірничо-капітальних робіт та високу інтенсивність відпрацювання забезпечують 1 та 2-й варіанти поглиблення кар’єру, при чому при посуванні фронту від висячого боку до лежачого знижується рівень втрат та зубожіння, простіше здійснювати селективне виймання. Робочі горизонти в цьому випадку розкривають тимчасовими (ковзними) з’їздами, що ускладнює умови експлуатації транспорту. На кар’єрах, якими розробляють потужні родовища, часто проходять розрізні траншеї безпосередньо по родовищу – по вісі падіння, або дещо ближче до висячого чи лежачого боків покладу (вариант 3). Це дозволяє створювати додаткові добувні забої у період підготовки нових горизонтів, порівняно з поглибленням за іншими напрямками.

Поглиблення кар’єру по напрямку 4 хоча й забезпечує стаціонарність розкривних виробок (через їх розміщення на неробочому борті), але пов’язане з найбільшим обсягом гірничо-капітальних робіт та дуже довгим періодом будівництва кар’єру.

Варіант 5, дозволяє при кутах падіння до 40° повністю виключити рознос борту кар’єру зі сторони лежачого боку покладу та розмістити на неробочому борту стаціонарні транспортні комунікації (стаціонарні з’їзди). Також варіант 5 забезпечує менший обсяг робіт у період будівництва кар’єру, але в цьому поступається варіантам 1-3.

На протяжних кар’єрних полях, часто використовують поперечні системи розробки, які дозволяють значно скоротити обсяг гірничо-капітальних робіт та зменшити протяжність транспортних комунікацій. Високу інтенсивність відпрацювання забезпечує варіант 6 з розвитком робіт від центру до торців вхрест простягання покладу. Варіанти 7 та 8 з розвитком від торців кар’єру до центру обумовлюють стаціонарність розкривних виробок, а також дозволяють по мірі відпрацювання навіть невеликої частини кар’єрного поля розміщувати частину розкривних порід у внутрішніх відвалах.

Найбільш суттєво, з розглянутих вище варіантів, відрізняються напрямки поглиблення 4(по неробочому борту кар’єру з висячого боку покладу) та 3 (по вісі падіння покладу). Розглянемо їх детальніше.

Напрямок 4. Якщо розкривати нові горизонти по неробочому борту кар’єра з висячого боку покладу, конфігурація виробленого простору при розкритті третього від поверхні горизонту стане наступною:

В цьому випадку, на першому горизонті спочатку проводять в’їзну та розрізну траншеї глибиною Н_у, кутом відкосу бортів α_у, шириною по підошві В_тр, таким чином, щоб верхня брівка траншеї, відповідала положенню проектного верхнього контуру кар’єру. Потім розносять правий борт траншеї у бік розвитку гірничих робіт на величину В₁ = В_р.п.+В_тр.пп+В_min–B_тр, де В_р.п., В_тр.пп, В_min – відповідно, мінімальна ширина робочої площадки, ширина розрізної траншеї по поверхні та ширина запобіжної берми.

Як тільки запланований рознос борту траншеї буде виконано, можна проходити в’їзну та розрізну траншеї на наступному горизонті і так далі. Положення верхньої брівки траншеї на наступному горизонті отримуємо, відклавши розмір В_min по підошві траншеї на поточному горизонті всередину контурів кар’єра. При розташуванні на даному борту стаціонарних транспортних шляхів В_min буде дорівнювати ширині транспортної берми.

Напрямок 3. Якщо розкривати горизонти по вісі падіння покладу, конфігурація виробленого простору при розкритті третього від поверхні горизонту стане наступною (за умови досягнення покладу корисних копалин):

При роботі за даним варіантом, на першому горизонті спочатку проводять в’їзну та розрізну траншеї глибиною Н_у, кутом відкосу бортів α_у, шириною по підошві В_тр, при чому підошва траншеї розташовується посередині покладу (підошва ділиться на однакові половини В_тр/2 лінією падіння покладу). Потім здійснюють рознос траншеї:

а) у сторону висячого боку покладу на величину В_2в = В_р.п.+Н_у∙(ctgα_у+ctgα_р).

б) у сторону лежачого боку покладу на величину В_2л= В_р.п.+Н_у∙(ctgα_у–ctgα_р).

Положення нижніх брівок траншеї на кожному горизонті отримуємо відкладаючи В_тр/2 від вісі падіння покладу. Транспортне сполучення між поверхнею та нижніми горизонтами в цьому випадку здійснюється тимчасовими (ковзними) з’їздами.

ЛЕКЦІЯ 8