ТИПОВЫЕ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

СХЕМЫ

ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ НАУГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ

МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР научно-исследовательский и проектно-конструкторскип ИНСТИТУТ

ПО ДОБЫЧЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ

(ИИИОГР)

УТВЕРЖДЕНЫ Министерством угольной промышленности СССР 29 сентября 1978 г.

ТИПОВЫЕ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

СХЕМЫ

ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ НА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ

МОСКВА «НЕДРА» 1982

Рациональные параметры основного горнотранспортного оборудования

Число локомотивов и думпкаров определяется с учетом соответственно показателя кратности тяги п_л и числа думпкаров в составе

-V. n„N_K\ N_x = n_tN,'.    (2)

Протяженность железнодорожных путей (в км), приходящаяся на один экскаватор, определяется из выражения

А — /ф + /_с.з -г До (А> *+* U. о) "Г + 0,5 X

X (2 / — /_ф — KJ₀) -г 1ст*    (3)

где /ф — длина фронта работ, приходящаяся на один экскаватор, км; /_с.з—длина соединительных путей в забое, км; Ко — число отвальных экскаваторов, приходящееся на один забойный; /о— длина отвальных путей, км; /_с.о — длина соединительных путей на отвале, км; /_Р— длина разминовочных путей на уступе, км; /С,— коэффициент колейностн главных путей; /V, — число забойных экскаваторов; п_с. _п—число станционных путей; /ст — средняя длина станционного пути, км.

Значения /С» и п_с. „ зависят от общего объема горной массы V_r, перевозимой по главным путям, ориентировочные их значения приведены ниже.

Число отвальных экскаваторов определено исходя из производительности забойных и отвальных экскаваторов, причем в качестве последних приняты экскаваторы ЭКГ-4,6Б, ЭКГ-8И, ЭКГ-12,5, ЭШ-10/60, ЭШ-13/50 и ЭШ-15/90. Число основного оборудования и протяженность путей, приходящиеся на один работающий экскаватор, приведены в табл. 7 и 8.

В табл. 7 указывается число думпкаров грузоподъемностью 105 т при транспортировании пород плотностью 1,9 т/м³. В случае применения думпкаров другой грузоподъемности или транспортирования пород с иной плотностью потребное число думпкаров должно быть соответственно скорректировано.

Для подготовки земляного полотна предусматривается использование серийно выпускаемых бульдозеров и автогрейдеров.

Для работ по перемещению путевой решетки рекомендуются стреловые железнодорожные н гусеничные краны, обеспечивающие непосредственную иереукладку звеньев со старой трассы на новую, тракторные путепереукладчикн ТПП-12,5-180 (КПП) и ТПП-25, путеукладочные поезда с кранами УК-25/9, УК-25/18 и др. Для ускоренной переукладкн путей длиной более 1000 м целесообразно использовать машины, приспособленные для работы с рельсовыми звеньями длиной 25 м, и различные комбинации вышеперечисленной техники.

Для механизированной перегонки рельсов следует применять устройства типа УПРС и комплекты электроинструмента для монтажа— демонтажа рельсовых стыков.

Ремонт путевой решетки и черновую рихтовку пути следует производить с использованием машин МСШУ-3 и электроинструмента. Для ускорения работ могут применяться комплекты из двух машин.

Ведение путепереукладочных работ с выработкой 1000—1400 м в смену н более предполагает обязательный периодический ремонт рельсошпалыюй решетки на путевых ремонтно-сборочных базах. Подача и дозировка балласта осуществляются серийно выпускаемыми вагонами-дозаторами ЦНИИ ДВЗ.

Для балластнровочно-выправочных операций предусматриваются комплекты машин МСШУ-3, ПРМ-3, ШПМ-02, ВПО-ЗООО и другие, параметры которых удовлетворяют условиям ведения работ. Указанное оборудование обеспечивает значительное повышение производительности труда и снижение трудоемкости работ.

Потребное число комплектов путевого оборудования, приходящееся на 100 км годового объема переукладкн (текущего содержания) пути, определяется по формуле

где 1,52    постоянный коэффициент, учитывающий неравномерность

выполнения путепереукладочных работ по сезонам, отвлечение машин на ликвидацию аварий, одновременность выполнения путевых работ в смене на нескольких объектах, увеличение объемов переукладкн забойных путей нз-за производства взрывных работ н т. п.:    —    норматив

ный объем путевых работ, приходящийся на 100 км пути; П_г — годовая выработка на комплект но ведущей машине, км.

На 100 км годового объема путепереукладочных работ требуется следующее число оборудования: 1,82 иерсукладчика ТПП-12,5; 1,9стре-ловых кранов; 1,6 путеукладочного поезда УК-25/18; 2,55 машин

МСШУ-3; 1,85 машин ПРМ-3; 1,85 машин ШПМ-02, а на текущее содержание 100 км пути—0,75 машины МСШУ-3; 0,46 ПРМ-3 и 0,56 ШПМ-0,2.

Число оборудования при железнодорожном транспорте, подсчитанное для рекомендуемых технологическими схемами параметров и показателей, приведено в табл. 9. В случае отклонения значений отдельных параметров или показателей от рекомендуемых производится соответствующая корректировка по приведенной выше формуле.

Потребное число оборудования для путепереукладочиых работ (тракторный путеиереукладчнк, стреловой кран, путеукладочный поезд) определяется с учетом условий работы и удельного веса видов путепереукладочиых работ.

Тип применяемого путепереу кладом ною оборудования определяется горнотехническими условиями и экономическими показателями. Краны на рельсовом ходу грузоподъемностью 25 т используются при шаге переукладки пути (ширине заходкн экскаватора) до 13—15 м.

Тракторные путепереукладчнки наиболее эффективно применяются вместо стреловых кранов на сравнительно ровных площадках при незначительных перепадах высот между старой и новой трассами (до 1.0—1.5 м).

Путеукладочные поезда используются для выполнения разборки, перевозки н укладки рельсовых звеньев на строительстве, уборке путей при значительных объемах работ. Использование укладочных поездов целесообразно также на путевых работах, осуществляемых через путевую ремонтно-сборочную базу, на драглайиовых отвалах, экскаваторных уступах к отвалах при значительном перепаде высот старых и новых трасс, при большом шаге переукладки пути и неровных площадках, не позволяющих применять стреловые краны или тракторные путепереу кладчики для перемещения рельсовых звеньев длиной 25 м.

На разрезах с автомобильным транспортом рекомендуемое сочетание карьерных экскаваторов и средств автомобильного транспорта приведено в табл. 10.

Необходимое число автосамосвалов, обслуживающих один экскаватор, определяется но формуле

2 !    17*    .    7*

—^{+ ра +}

Лт.В + Ту.П

где V» — средняя скорость движения автосамосвала, км/ч; Г_пГ_р. • — время соответственно погрузки и разгрузки автосамосвала, ч; Г_у.„, Г_у. _р — время маневрирования автосамосвалов под погрузкой и разгрузкой, ч.

В типовых схемах предусматривается использование автодорог с щебеночным и гравийным покрытием. Для подготовки трассы, нарезки, чистки кюветов и водоотводных канав рекомендуется экскаватор Э-302Б; для отсыпки земляного основания и полотна, доставки дорожно-строительного материала, а также покрытия дорог щебнем — инев-моколесный скрепер ДЗ-11П, а во время гололеда — гусеничный скрепер ДЗ-20Б.

Планировочные работы рекомендуется производить автогрейдером ДЗ-98, снегоочистку — универсальным бульдозером ДЗ-18. Во время гололеда рекомендуется применять пескоразбрасыватель ПР-130, для снижения пылеобразовання — поливочную машину ПМ-130.

Для выравнивания проезжей части и планировки маневровой и погрузочной площадок рекомендуется использовать бульдозер на пневмоходу ДЗ-48. Высокая скорость, маневренность и хорошая проходимость колесного бульдозера позволяют им обслуживать несколько забоев. При строительстве линий электропередач для экскаваторов, освещения автодорог, установке дорожных знаков предусматривается использование буровых машин МБМ на базе автомобиля КрАЗ-214Б и БМПК-2,6/3 па базе трактора Т-100.

Ориентировочное число оборудования при автомобильном транспорте приведено в табл. 11. Это число корректируется в зависимости от местных условий разрезов.

Для механизации работ при ремонтах экскаваторов применяются самоходные стреловые краны, различные транспортные средства — автомобили, платформы, трайлеры и т. д. Набор оборудования осуществляется с учетом максимального веса демонтируемых узлов, при этом для различных типов экскаваторов рекомендуются соответствующие грузоподъемные и транспортные средства (табл. 12).

Число оЛорудоыино. npH\o««mt<>* » один экскаватор ■ ри автомобильном транспорте

ОбшнЛ фонд времени работы подъемно-транспортного оборудования по техническому обслуживанию и ремонтам одного экскаватора определен исходя из продолжительности и периодичности ремонтов согласно приказу Министра угольной промышленности СССР от 5/V 1967 г.. №313.

Потребное число подъемно-транспортного оборудования определяется с учетом его занятости на ремонтах одного экскаватора н монтажно-демонтажных работах вспомогательного оборудования, объем которых принимается равным 100% объема ремонтных работ экскаватора.

5. ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ

В типовых технологических схемах предусматривается установка экскаваторов на уровне или ниже уровня расположения транспортных средств. Размеры элементов забоя и ширины рабочей площадки для экскаваторов приняты по данным института Центрогипрошахт и приведены в табл. 13 п 14.

В случае образования козырьков и нависей должны применяться дополнительные способы и средства для их ликвидации или высота уступа должна быть уменьшена.

При многорядном взрывании иолускальных и скальных пород в соответствии с требованиями «Единых правил безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом» высота уступа рассчитывается, исходя из условия обеспечения высоты развала после взрыва, не превышающей 1.5 высоты черпания экскаватора.

При разработке породоугольных уступов с наклонным залеганием пластов (20—70°) высота уступа ограничивается по условию прочерпы-вания ковшом экскаватора. Высота прочерпываиия породоугольного контакта в зависимости от угла падения пласта при минимальном и максимальном расстоянии установки экскаватора показана на рис. 1.

Определение элементов и ширины рабочей площадки производится с учетом рекомендуемого сочетания погрузочных и транспортных средств.

Ширина рабочей площадки уступа при железнодорожном транспорте без применения буровзрывных работ определяется по формуле

Ш,._я-~А+С.. + /: + С, + П_ь + П+Ь_й + 0;

с применением буровзрывных работ

££/р.п — А' ~г С» -+■ Е -f- С, -г П₉ -• // b„ -^J- О;

при автомобильном транспорте без применения буровзрывных работ

^р.п = A -f- С₂ -г В + С| 4- /7, -f- b_n 4- О;

с применением буровзрывных работ

Ш,._п=Х + С₂ + Е + С_х + П, + Ь_п + 0,

где А — ширина заходкн но пелику, м; Сг— расстояние от оси железнодорожного пути (автодороги) до нижней бровки уступа (развала), м; Е — расстояние между осями железнодорожных путей (автомо-

бнльных дорог), м; С] — расстояние от оси железнодорожного пути (автомобильной дороги) до полосы дополнительного оборудования, м; /7, — ширина полосы для размещения устройств электроснабжения, м; П — ширина полосы для размещения дополнительного оборудования и проезда вспомогательного транспорта, м; Ь„ — ширина полосы безопасности (призмы обрушения), м; X — ширина развала горной массы при взрыве, м; О — ширина резервной полосы, м.

Ширина полосы безопасности (призмы обрушения) определяется по формуле (в м)

Л, “ Л (ctg — ctg а),    (6)

где ссо — угол устойчивого откоса уступа, градус; а — угол откоса рабочего уступа, градус.

Размеры элементов рабочих площадок уступов, за исключением ширины резервной полосы, определяются в зависимости от физико-механических свойств вскрышных пород и угля, а также от параметров горнотранспортного оборудования.

Ширина резервной полосы, необходимой для обеспечения бесперебойной работы предприятия, определяется условиями и режимом горных работ разреза в каждом конкретном случае и должна быть кратной ширине заходки в целике. Она не типизируется, а рассчитывается при конкретном проектировании в зависимости от организации работ и необходимых вскрытых запасов полезного ископаемого.

Значения отдельных элементов рабочих площадок устанавливаются с учетом рекомендуемых погрузочных и транспортных средств (табл. 15 и 16). Расстояние от оси пути до нижней бровки уступа (развала) принимается но условиям безопасного поворота хвостовой части экскаватора.

Некоторые значения элементов в технологических схемах не приведены, они назначаются в зависимости от физико-механических свойств пород и уточняются при разработке технологических карт.

Состав элементов технологической схемы может изменяться в соответствии с требованиями «Правил технической эксплуатации при разработке угольных и сланцевых месторождений открытым способом» и «Единых правил безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом».

Длина фронта работ и длина взрывного блока определяются экономическими и организационно-техническими факторами. Протяженность экскаваторного фронта для угольных разрезов принимается в пределах 1200—3000 м.

Параметры экскаваторных отвалов принимаются но условиям производительного использования основного оборудования и безопасного ведения работ (табл. 17).

удк ыгх1\

Типовые технологические схемы ведения горных работ на угольных разрезах. М, Недра, 1982. 405 с. (Министерство угольной промышленности СССР. Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по добыче полезных ископаемых открытым способом).

Разработаны на основе анализа современного состояния и направлений совершенствования техники и технологии горных работ на угольных разрезах СССР и состоят из трех частей:

часть I —схемы ведения горных работ при транспортных системах разработки;

часть II — схемы ведения горных работ при бестранспортных системах разработки;

часть III — схемы веления горных работ с применением гидромеханизации.

Изложены основные принципы разработки технологических схем для различных горнотехнических условий и выбора средств мсханнэашн горных, транспортных, отвальных н вспомогательных работ. Приведыы расчеты элементов системы разработки, производительности горнотранспортного оборудования, параметров и показателей буровзрывных работ. Рассмотрены вопросы организации ведения горных работ и использования типовых технологических схем.

Предназначены для инженерно-технических работников горных предприятий. научно-исследовательских, проектных и других организаций it учреждений.

Табл. 367, ил. 304

<§) Научко-исследовательаий и про* ектно-конструкторскнй институт по добыче полезных хскопаемых открытым способом (НИИОГР). 1982

Расстояние от оси хода экскаватора до верхней бровки отвала принимается равным максимальному радиусу разгрузки. Расстояние от оси хода экскаватора до верхней бровки приемной ямы определяется по формуле (в м)

R =    —4^й-.    (7)

где /?ч max — максимальный радиус черпания экскаватора, м; 1_п — длина приемной ямы, м.

Высота яруса, длина и глубина приемной ямы, угол откоса приямка устанавливаются в зависимости от свойств пород, климатических условий, веса подвижного состава и тина отвала.

Параметры бульдозерных отвалов, а также безопасное расстояние подъезда автосамосвалов к бровке отвала при разгрузке устанавливаются с учетом требований § 80 и 360 «Единых правил безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом». Высота предохранительного вала определяется в зависимости от грузоподъемности автосамосвалов и принимается не менее '/а диаметра колеса.

6. СХЕМЫ ПУТЕВОГО РАЗВИТИЯ

Технологическая связь забоев вскрышных и добычных уступов с отвалами и пунктами выгрузки осуществляется по транспортным коммуникациям. Ввиду многообразия горнотехнических условий общие схемы развития транспортных коммуникаций разрабатываются в проектах отдельно для каждого разреза. Типовые технологические схемы составлены применительно к действующим схемам транспортирования.

При погрузке в средства железнодорожного транспорта рекомендуются следующие схемы путевого развития:    для    экскаватора

ЭКГ-4,6Б — схемы Т— 1а и Т—2а, для ЭКГ-8И —Т—la, Т—1в, Т—2в, для ЭКГ-12,5 и ЭКГ-20 — схема Т—1г (рис. 2).

В схемах разработки с погрузкой в средства автомобильного транспорта приняты сквозная, кольцевая и тупиковая схемы подачи автосамосвалов.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В принятых на XXVI съезде КПСС «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 —1985 годы и на период до 1990 года» главной задачей является обеспечение дальнейшего роста благосостояния советских людей на основе устойчивого, поступательного развития народного хозяйства, ускорения научно-технического прогресса и перевода экономики на интенсивный путь развития, более рационального использования производственного потенциала страны, всемерной экономии всех видов ресурсов и улучшения качества работы.

Основной предпосылкой решения всех народнохозяйственных задач является развитие тяжелой индустрии и в первую очередь базовых отраслей — топливной и энергетической.

«Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1981 —1985 годы и на период до 1990 года» предусматривается опережающими темпами развивать добычу угля наиболее эффективным открытым способом на основе широкого внедрения прогрессивной технологии и горнотранспортного оборудования большой единичной мощности. Ускорить создание мощностей в Кузбассе, сооружение объектов Канско-Ачинского и Экибастузского топливно-энергетических комплексов и увеличение добычи угля в этих районах.

В постановлении «6 дополнительных мерах но ускорению развития добычи угля открытым способом в 1981 — 1990 годах» предусматривается обеспечить добычу угля открытым способом в 1985 году в количестве 315 млн. т и в 1990 году — 390—400 млн. т.

Решение поставленной задачи может быть достигнуто путем улучшения использования производственных мощностей — машин, оборудования, транспортных средств, сокращения простоев, повышения коэффициента сменности, создания н внедрения на разрезах прогрессивной технологии.

С целью повышения эффективности использования горной и транспортной техники на разрезах и оптимизации режимов ее работы институтом НИИОГР с участием института Центрогипрошахт в 1973 г. были разработаны «Типовые технологические схемы ведения горных работ на угольных разрезах»*, утвержденные Министерством угольной промышленности СССР 15/1 1974 г. Но этим схемам в настоящее время разрабатываются и внедряются технологические карты работы экскаваторов. В процессе внедрения схем были высказаны предложения о необходимости разработки схем сложноструктурных месторождений, схем подготовки новых горизонтов, включения в схемы нового оборудования и т. п. Типовые схемы были переработаны с учетом этих предложений и более широкого диапазона условий открытой разработки.

Типовые технологические схемы составлены на основе результатов исследований институтов НИИОГР, ИГД нм. А. А. Скочинского, Цент-рогмпрошахт, МГИ. КузПИ, ИГД СО АН СССР, ВНИМИ, а также анализа практического опыта работы горных предприятий.

Далее для краткости — Типовые схемы.

ЧАСТЬ I

СХЕМЫ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ ПРИ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМАХ РАЗРАБОТКИ

1. ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время угольные разрезы оснащены мощной горной и транспортной техникой. К началу XI пятилетки на разрезах Минугле-прома СССР имелось в наличии 1747 одноковшовых экскаваторов, из них 333 драглайна большой и средней мощности, 336 мехлопат с емкостью ковша от 0 до 35 м³. На перевозке вскрышных пород и угля использовалось 1055 локомотивов, 5577 думпкаров грузоподъемностью от 60 до 180 т и 4025 автосамосвалов грузоподъемностью 12—180 т. Протяженность железнодорожных путей составила 3835 км, в том числе на уступах и отвалах 1725 км.

Разнообразие типов экскаваторов н транспортных средств, используемых в широком диапазоне горно-геологических условий, вызывает необходимость применения большого числа различных технологических схем ведения горных работ. Анализ применяемых па разрезах технологических схем свидетельствует о том, что они существенно различаются как по числу и составу нормируемых параметров н показателей, так и по абсолютным значениям.

Совершенствование технологических схем и улучшение показателей работы угольных разрезов возможны на основе оптимизации параметров и элементов систем разработки, а также качественных к количественных соотношений основного н вспомогательного оборудования в различных горнотехнических условиях.

В разработке части I Типовых технологических схем принимали участие: Б. Г. Алешин, A. F. Анпилогов П. Л. Фнпадеев, Э. Б. Вагин, А. Ф. Пономарев, Б. Н. Лоханов, А. С. Ненашев. В. А. Ермолаев,

A.    В. Калинин, М. Ф. Егоров, В. П. Бортников, П. С. Долинин, В. Н. Журавлев, А. П. Гриднев, С. М. Марченко, С. А. Кнышев, В. М. Мамонтов, Г. А. Бахтин, Л. Ф. Гроссов, М. В. Клыков, Ю. В. Пчелкин, И. А. Тын-теров, Г. В. Впльчнк, А. И. Ястребов, Л. Н. Клепиков, А. А. Мкртычян,

B.    М. Смирнов, Б. Н. Рыбаков, А. Л. Глазков, С. Г. Молотилов.

2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ГОРНЫХ РАБОТ НА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ СССР

Угольные месторождения, пригодные к открытой добыче, характеризуются большим разнообразием горно-геологнчсс .их условий. Распределение числа разрезов, разрабатывающих месторождения с различными условиями, приведено в табл. 1. Из данных табл. 1 видно, что во всем возможном диапазоне значений мощности и угла падения пластов число разрезов распределено относительно равномерно. Так, удельный вес разрезов, разрабатывающих пласты мощностью до 10 м, составляет 30%, от 10 до 25 м —28%, свыше 25 м —42%, число разрезов, разрабатывающих пласты с углом падения до 5°. составляет 27%, от 5 до 30° — 35%, свыше 30° — 38%.

В настоящее время разрабатываются в основном месторождения на сравнительно небольшой глубине. Число разрезов глубиной до 100 м составляет 38, или 55%, свыше 100 м—31, или 45%. В дальнейшем средняя глубина разрезов будет возрастать.

Анализ распределения объемов горных работ по видам транспорта п последние годы показывает (табл. 2), что на разрезах с железнодорожным и автомобильным транспортом за год производится около 00% вскрышных и свыше 90% добычных работ.

Следует отметить, что за последние два десятилетия сохраняется преимущественное применение техники цикличного действия. Это свидетельствует о необходимости совершенствования технологии ведения горных работ при использовании этой техники.

Основные материальные ресурсы (более 85%) затрачиваются па транспорт и экскавацию горной массы (табл. 3). На производство транспортных работ затрачивается свыше 50% капитальных вложений, эксплуатационных расходов н трудовых ресурсов. Особенно велики капитальные вложения по экскавации, что объясняется высокой стоимостью и большим числом экскаваторов.

В составе транспортных работ выделяются по своему удельному весу затраты на автотранспорт н на содержание железнодорожных

путей. Следовательно, на данном этапе с целью повышения эффективности добычи угля открытым способом необходимо изыскивать пути совершенствования автомобильного транспорта и механизации путевых работ.

Как видно из данных табл. 4, при применении на разрезах систем разработки с автомобильным транспортом наблюдаются самые высокие эксплуатационные расходы и численность рабочих. В этой связи установлено, что эффективным направлением совершенствования открытой добычи угля является более четкое определение границ применения автомобильного транспорта.

На разрезах с железнодорожным транспортом имеют место большие капитальные вложения, стоимость только оборудования и железнодорожных путей превышает стоимость оборудования и дорог на разрезах с автомобильным транспортом в 2,2 раза. Пополнение и обновление оборудования и железнодорожных коммуникаций требует задал-живания большого числа работников в смежных отраслях промышленности, в частности в машиностроительной. В связи с этим важное значение для повышения эффективности добычи угля имеет улучшение использования оборудования и увеличение его производительности.

Одним из главных направлений совершенствования открытой добычи угля с применением автомобильного и железнодорожного транспорта является применение типовых технологических схем, обеспечивающих оптимальные параметры элементов систем разработки, целесообразное соотношение числа оборудования, улучшение условий труда и значительное повышение технико-экономических показателей добычи угля открытым способом.

Типовые технологические схемы выбираются по критериям достижения наилучших технико-экономических показателей по себестоимости, трудоемкости, приведенным затратам и производительности оборудования. В этих схемах определяются общая организация вскрышных и добычных работ, взаимосвязь отдельных процессов между собой и предусматривается совершенствование каждого процесса в отдельности.

3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТИПОВЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ СХЕМАМ И СИСТЕМАТИЗАЦИЯ СХЕМ

На основе анализа состояния горных работ на угольных разрезах определены общие требования, предъявляемые к технологическим схемам. К таким требованиям прежде всего относится полнота данных, содержащихся в типовой схеме. В технологической схеме предусмотрен комплекс средств, обеспечивающих нормальное протекание производственных процессов, т. е. в ней содержатся сведения о составе оборудования, обслуживающего персонала, организации проведения работ.

Другим основным требованием является конкретность схем, применимость их непосредственно на разрезах. Схемы составлены для определенных условий и типов экскаваторов с учетом эффективной организации выполнения работ, обеспечивающей высокую производительность горного и транспортного оборудования.

Расчетные данные технологических схем приняты на основе прогрессивных показателей при соблюдении рационального соотношения между числом и производительностью погрузочных и транспортных средств. Предусматривается рациональное развитие железнодорожных путей на уступе и параметры элементов систем разработки. Возможные результаты применения технологических схем должны быть выше фактически достигнутых на разрезах.

Исходя из приведенных требований, а также учитывая опыт разработки технологических схем очистных и подготовительных работ на угольных шахтах и разрезах, на технологических схемах представлены условия применения, элементы системы разработки, расчетные показатели, параметры буровзрывных работ и график выполнения работ или график последовательности выполнения работ.

Многообразие условий разработки угольных месторождений и используемых технических средств обусловливает применение различных технологических схем. В связи с этим возникает необходимость в их систематизации по различным признакам и некоторым ограничениям по их числу.

Набор классификационных признаков предопределяется самим термином «Технологическая схема» как системой сведений о выполняемых работах, комплексе оборудования, параметрах и элементах системы разработки, о числе оборудования и организации работ.

Основными классификационными признаками в данном случае являются: вид транспорта, вид работ на уступе, способ выемки горной массы, способ подготовки горной массы к выемке, тип погрузочного оборудования. К дополнительным признакам относятся: способ погрузки, направление отработки заходки, число проходов экскаватора при обработке заходки, схемы подачи транспорта под погрузку и др.

По виду транспорта схемы разделяются на схемы с железнодорожным, автомобильным и конвейерным транспортом. Вид транспорта определяется в зависимости от дальности транспортирования, условий залегания пластов, объемов перемещения горной массы, раз-

мерой карьерного поля. Железнодорожный транспорт применяется в основном при значительных расстояниях перевозок (более 3 км), больших объемах горной массы на разрезах небольшой и средней глубины. Автомобильный транспорт предпочтителен на небольших участках разрезов с короткими расстояниями перевозки (до 3 км) н относительно небольшими объемами горной массы. Конвейерный транспорт обычно применяется для транспортирования угля с глубоких горизонтов.

По виду работ на уступе технологические схемы можно разделить на схемы разработки уступов и схемы подготовки уступов (проходки траншей). Подготовка уступа (проходка траншей) осуществляется при понижении работ и в зависимости от угла наклона пластов и места заложения траншеи производится в один млн несколько проходов эскаватора. Разработка месторождения обычно осуществляется с горизонтальным подвиганием уступов. В отдельных случаях, в частности при наличии мощных междупластий пологих и наклонных пластов, применяется разработка с наклонным подвиганием уступов.

По способу разработки выделяются схемы сплошной разработки и схемы селективной разработки. При сплошной разработке уступ отрабатывается без разделения горной массы па отдельные компоненты (уголь, порода). При селективной разработке уголь и порода извлекаются раздельно. В зависимости от условий залегания и типа погрузочного оборудования селективная разработка осуществляется путем организации отдельных проходов, выборочного черпания, временного складирования угля или породы и применения дополнительного оборудования. Правильный выбор схем селективной разработки обеспечивает возможность значительного сокращения эксплуатационных потерь угля.

По способу подготовки горной массы к выемке схемы разделяются на три группы: без рыхления, с рыхлением буровзрывным способом и с механическим рыхлением. Схемы без предварительного рыхления применяются в мягких породах I—II категорий по трудности экскавации. Буровзрывные работы ведутся в породах средней и выше средней крепости. Механическое рыхление применяется в породах средней крепости при послойной отработке сложноструктурных пластов.

По типу погрузочного оборудования применяются схемы с мехлопатами, драглайнами, погрузчиками, а в отдельных случаях используются сочетания мехлопат и бульдозеров-рыхлителей, погрузчиков и бульдозеров. Мехлопаты широко применяются при погрузке угля и породы в транспортные средства, драглайны — при укладке породы в отвал. Вместе с тем драглайны все шире используются для погрузки горной массы в железнодорожные составы.

По указанным основным классификационным признакам различаются все приведенные в данной книге технологические схемы. Дополнительные признаки являются классификационными лишь для части схем в зависимости от условий работы и принятого оборудования.

По способу погрузки схемы бывают с верхней погрузкой н погрузкой на уровне стояния, по направлению отработки захолки — с продольными и поперечными ходами, по числу проходов экскаватора — с одним или с несколькими проходами, по способу подачи транспорта иод погрузку — тупиковые, кольцевые и сквозные.

В соответствии с приведенной систематизацией принята следующая последовательность в размещении типовых технологических схем при транспортной системе разработки в данной книге.

I. Технологические схемы ведения горных работ с применением железнодорожного транспорта:

ь

схемы разработки уступов без предварительного рыхления; схемы разработки уступов с применением буровзрывных работ; схемы разработки с наклонным подвиганием уступов: схемы селективной разработки уступов; схемы подготовки уступов.

2.    Технологические схемы ведения горных работ с применением автомобильного транспорта:

схемы разработки уступов без предварительного рыхления; схемы разработки уступов с применением буровзрывных работ; схемы селективной разработки уступов; схемы подготовки уступов.

3.    Технологические схемы веления добычных работ с применением конвейерного транспорта.

4.    Технологические схемы отвалообразовання.

4. СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ ГОРНЫХ РАБОТ И ВНУТРНКАРЬЕРНОГО ТРАНСПОРТА

Типовые технологические схемы на разрезах с железнодорожным и автомобильным транспортом составлены для наиболее распространенных и перспективных на ближайшее время экскаваторов ЭКГ-4у, ЭКГ-6. Зу, ЭКГ-4.6. ЭКГ-8И. ЭКГ-12.5 и ЭКГ-20, а также для погрузчиков и обратных мехлопат.

Процесс экскавации является основным в общем комплексе добычи угля открытым способом. Эксплуатационные расходы па выемочно-погрузочные работы имеют значительный удельный вес в общих расходах, обеспечение максимальной производительности экскаваторов соответствует повышению эффективности открытой угледобычи в челом.

Средства механизации горных работ н внутрнкарьерного транспорта приняты в соответствии с рекомендациями по рациональному набору оборудования, разработанными институтом НИИОГР по приказу Министра угольной промышленности СССР от 14 января 1970 г.. X? 20. В набор оборудования, обеспечивающего высокопроизводительное использование экскаваторов, включено оптимальное число локо-мотнвосоставов, автосамосвалов, транспортных коммуникаций, а также предусмотрены комплексы машин для механизации вспомогательных работ.

Значения основных параметров транспортного оборудования (табл. 5) (грузоподъемность, сцепной вес. руководящий подъём) определены с учетом достижения минимума приведенных затрат.

Рекомендуемое сочетание экскаваторов и думпкаров приведено в табл. 6.

Число локомотнвосоетавов, приходящееся на один экскаватор, определяется из выражения

О)

где Т₀би — время обмена состава в забое, ч; У_с — объем перевозимого груза за один рейс, м³; Q_r*x — техническая производительность экскаватора, м³/ч; / — среднее расстояние транспортирования, км; v_c — средняя скорость движения состава, км/ч; /■ — время выгрузки состава, ч; — время задержек состава в течение рейса, ч.