Отвалообразование при применении автотранспорта.
При транспортировании вскрыши на отвал автосамосвалами применяется бульдозерное отвалообразование. Процесс отвалообразования в этом случае включает разгрузку автосамосвалов на верхней площадке отвального уступа, перемещения пород под откос уступа, планировку поверхности отвала, ремонт и содержание автодорог.
Заполнение отвала осуществляется периферийным или площадным способом. В первом случае автосамосвалы разгружаются по фронту работ прямо под откос (при устойчивых породах) или на расстоянии 3 – 5 м от откоса. Затем порода бульдозерами перемещается под откос. Бульдозерный отвал в этом случае развивается в плане. При площадном способе автосамосвалы разгружаются по всей площади отвала. Поверхность отвала планируется бульдозерами, а затем укатывается катками. После этого отсыпается следующий слой и т.д. Бульдозерный отвал в этом случае развивается по вертикали. Более экономичным является периферийный способ, при котором меньше планировочных и дорожных работ. Площадной способ используется редко (в основном при складировании малоустойчивых мягких пород)
При периферийном способе для безопасности у верхней бровки уступа отвала устанавливаются деревянные или металлические упоры для задних колес автосамосвалов (иногда вместо упоров насыпают вал породы высотой 0,5 –0,8 м и шириной 2 – 2,5 м).
Кроме того поверхность бульдозерного отвала должна иметь уклон 4 — 5˚ в сторону центра отвала.
Высота бульдозерных отвалов на равнинной местности изменяется в широких пределах и ограничивается в основном физико-техническими характеристиками пород. Для скальных пород она составляет 30 – 35 м, для песчаных 15 – 20 м, для глинистых 10 – 15 м.
Бульдозерный отвал обычно состоит из трех участков равной длины по фронту разгрузки.
На первом участке ведется разгрузка, на втором – планировочные работы, третий участок – резервный. По мере развития горных работ назначение участков меняется.
Необходимая площадь под отвал определяется по формуле:
где 
— объем вскрыши подлежащий размещению в отвале, м 3 ; 
= 1,1 – 1,2 – остаточный коэффициент разрыхления породы в отвале;
— высота отвала, м; 
— коэффициент, учитывающий использование площади отвала ( при одном уступе = 0,8 – 0,9; при двух уступах = 0,6 – 0,7).
Длина фронта разгрузки (м)
где 
= 18–20 – ширина полосы по фронту, занимаемая автосамосвалом, м; 
— число одновременно разгружающихся автосамосвалов;
Схема бульдозерного отвала:
Lф.о., Lф.р., Lф.п., Lф.рез.- соответственно длина фронта отвала, разгрузки, планировки, резервного.
— число автосамосвалов, разгружающихся на отвале в течение часа;
= 1,5 – 2,0 – продолжительность разгрузки и маневрирования автосамосвала, мин.;
— часовая производительность карьера по вскрыше, м 3 ;
= 1,25 – 1,5 – продолжительность разгрузки и маневрирования автосамосвала, м; -объем вскрыши, перевозимый автосамосвалом за рейс,м 3 .
Длина (м) отвального фронта 
Рабочий парк бульдозеров
— сменный объем бульдозерных работ, м 3 ; 
— сменная производительность бульдозера, м 3 ;
— продолжительность смены, ч; 
= 0,5 – 0,7 – коэффициент заваленности отвала породой.
Инвентарный парк бульдозеров на отвале определится по формуле:
где 
= 1,3 – 1,4 коэффициент инвентарного парка бульдозеров.
Источник статьи: http://helpiks.org/8-61559.html
Отвалообразование при автотранспорте
Наибольшее распространение при перевозке вскрыши автотранспортом получило бульдозерное отвалообразование. Разгрузку породы ведут непосредственно под откос уступа или на расстоянии 3–5 м от него (периферийное отвалообразование), а при неустойчивых породах – по всей площади отвала (площадное отвалообразование).
В первом случае бульдозеры перемещают породу к верхней бровке отвала, и развитие отвального фронта происходит в плане, во втором – бульдозеры ведут планировку отвала, наращивая егопо вертикали. Площадное отвалообразование применяют редко, главным образом для создания первоначальных насыпей.
Высота отвальных уступов на равнине обычно составляет 30–40 м. При отсыпке взорванной скальной вскрыши на склонах высота уступов ограничена лишь устойчивостью пород. Например, на карьере «Центральный» ОАО «Апатит» высота отвала составляет 400 м. В стесненных условиях применяют многоярусные отвалы. Для обеспечения их устойчивости высота первого уступа не превышает 12–15 м. Между первым и вторым уступом в процессе их формирования поддерживают берму шириной не менее 100–150 м, а между последующими уступами – 50–100 м.
Безопасную разгрузку автомашины вблизи бровки обеспечивает предохранительный вал высотой не менее 0,5 диаметра колеса автосамосвала. При отсутствии породного вала запрещают подъезд таких автосамосвалов к бровке ближе, чем на 5 м или ближе расстояния, указанного в паспорте. Кроме того, поверхности бульдозерного отвала по всему фронту разгрузки на участке, ширина которого равна длине автосамосвала, придают поперечный уклон по направлению к центру, величиной не менее 3°.
Разгрузку и планировку ведут на разных участках. Зона разгрузки должна быть обозначена с обеих сторон знаками (рис. 6.7). Производительность отвального бульдозера зависит от расстояния перемещения породы (табл. 6.2).
Общая площадь отвала (м 2 ):
, (6.8)
где W – общий объем вскрыши, размещаемой в отвале за срок его существования, м 3 ; Kро – коэффициент остаточного разрыхления пород в отвале (обычно Kро =1,05–1,20); Ho – высота отвала, м.; Ко – коэффициент, учитывающий откосы и неравномерность заполнения площади (обычно Kо = 0,8–0,9 для одноярусных отвалов и 0,6–0,7 – для двухъярусных).
Продолжительность разгрузки и маневрирования автосамосвала на отвале (мин):
, (6.9)
где tр – продолжительность разгрузки автосамосвала (0,5–0,67) мин., tпер – затраты времени на переключение передач (0,10–0,17) мин., R – радиус поворота автосамосвала при маневрировании (находят по технической характеристике автосамосвала), мин.; V – скорость движения при маневрировании (1–2), м/с.
Число автосамосвалов, разгружающихся на отвале в течение часа, (ед):
, (6.10)
где Авч – часовой объем вскрышных пород, поступающих на отвал, м 3 ; Kнер = 1,25–1,5 – коэффициент неравномерности работы карьера; Vф – фактическая вместимость кузова автосамосвала, м 3 .
Число одновременно разгружающихся автосамосвалов (ед.):
. (6.11)
Длина фронта разгрузки, (м):
где lп – ширина полосы по фронту, занимаемая одним автосамосвалом при маневрировании (18–40) м.
Число разгрузочных участков, находящихся в одновременной работе (ед):
Таблица 6.2. Сменная производительность отвальных бульдозеров, м 3 (по Гипроруде)
| Расстояние перемещения, м | ДЗ-100, ДЗ-110ХЛ (Д-275А) | ДЗ-35 (Д-521А) | ДЗ-118 (Д-572) | ДЗ-60, ДЗ-60 ХЛ (Д-701) |
| Скальные породы | ||||
| Рыхлые породы |
Число участков, находящихся в планировке, (ед):
Число резервных участков, (ед):
Общее число участков (ед):
Общая длина отвального фронта, (м):
Объем бульдозерных работ, (м 3 ):
где Авс – сменный объем вскрыши, поступаемой на отвал, м 3 ; Кзав – коэффициент заваленности, д.ед. (обычно Кзав = 0,5–0,7).
, (6.19)
здесь Ав – годовой объем вскрыши, перемещаемой в отвал, м 3 ; Nрк – число рабочих дней карьера в течение года, ед.; nсм – число рабочих смен карьера (отвала) в течение суток, ед.
Для нахождения часового объема вскрыши величину Авс (м 3 ) делят на продолжительность смены (ч).
Сменная производительность бульдозера при перемещении породы (м 3 ):
, (6.20)
где G – объем призмы волочения в плотном теле, м 3 ; tрц – продолжительность рабочего цикла бульдозера, с.; Тсм – продолжительность смены, ч.; Кв – коэффициент использования бульдозера в течение смены (0,8–0,9).
, (6.21)
здесь lр – длина пути резания (на отвале lр = 0), м.; lп – расстояние перемещения породы, м.; V1 – скорость движения бульдозера на первой передаче, м/с.; V2 – скорость холостого хода бульдозера, м/с.; tс – время на переключение скоростей (до 5 с), с.; tо – время на подъем и опускание отвала (лемеха) (до 4 с), с.
Производительность бульдозера при планировочных работах (м 2 ):
, (6.22)
где F – площадь разравнивания, за один проход м 2 ; m – число проходов бульдозера по одному месту (m = 1–2), ед.; Vп – скорость движения бульдозера при планировке, м/с.; tп – время на поворот бульдозера, с. (при холостом ходе tп = 0, и нужно в формулу (6.2) подставлять время холостого перегона tпер= L/Vх); L – длина планируемого участка за один цикл (L = Lр), м.
F = (в·sinφ – 0,5)·L, (6.23)
где в – длиналемеха, м.; φ – угол установки лемеха к продольной оси бульдозера, град.
Число бульдозеров в работе, (ед.):
— на перемещении пород:
; (6.24)
— на планировке отвала:
, (6.25)
где М – общая площадь планировочных работ в течение смены (М=Авс/LР), м 2 .
Общий рабочий парк бульдозеров, (ед):
Списочный парк, (ед):
где σ – коэффициент готовности бульдозера.
При складировании взорванных и смешанных пород обычно принимают схему с веерным расположением отвальных дорог (см. рис. 5.10, д), что позволяет сократить пробег автомобилей. При отсыпке мягких пород рациональна кольцевая схема движения на отвале по улучшенным автодорогам (см. рис. 5.10, г).
Использование на карьерах автосамосвалов грузоподъемностью 110–120 т и более при недостаточной несущей способности вскрышных пород потребовало решения проблемы обеспечения безопасных условий разгрузки. Из-за большой нагрузки на отвальную бровку, которая могла привести к обрушению пород, безопасная разгрузка должна производиться вне призмы обрушения (сползания) породы. Поэтому резко вырастает объем бульдозерных работ. В ряде случаев приходится уменьшать и высоту отвального уступа.
Возникшее противоречие между технико-экономическими показателями отвальных работ и параметрами отвалов в этих условиях удалось решить за счет использования на отвалах драглайнов (рис.6.8.). Основные параметры отвала даны в таблице 6.3.
Первый промышленный эксперимент по отвалообразованию драглайном ЭШ-6/60 при перемещении вскрыши автотранспортом был осуществлен в 1974 г. на разрезе «Междуреченский» [37].Породу разгружали в приемную яму драглайна со специальной разгрузочной площадки. Вследствие больших рабочих параметров драглайна она находилась за пределами влияния оползневых явлений. Так как просыпей практически не было, отпала необходимость в бульдозере для зачистки площадки. Высота отвального уступа составляла 50 м. Сменная производительность драглайна достигала 3310 м 3 . Этот способ перспективен при отсыпке отвалов в сильно пересеченной местности, при наличии глубоких логов и пород в основании отвалов с недостаточной несущей способностью [38]. Он создает более производительные и безопасные условия для работы автомобильного транспорта, позволяет значительно увеличить высоту отсыпаемого отвального яруса, уменьшить протяженность и повысить срок службы временных автодорог на отвале при более качественном их содержании.
На первом этапе развития отвала заполняют нижний ярус, состоящий из двух подуступов. Драглайн располагают на крове нижнего подуступа, на несколько метров ниже транспортного горизонта. Черпая породу из приемного бункера, он заполняет нижний подуступ. Верхний подуступ отсыпают с отставанием на одну заходку (не менее 1,5·Rр) или используют как резервную емкость для бульдозерного отвалообразования. Второй ярус отсыпают при обратном ходе экскаватора. При отсыпке отвала на косогоре угол откоса последнего составляет от 5º до 20º. Приемная способность отвала и параметры забоя зависят от линейных параметров драглайна, устойчивости пород и рельефа основания отвала. По данным В.С. Хохрякова, используя экскаваторы ЭШ-10/70, ЭШ-13/50 и автосамосвалы грузоподъемностью 55 т, максимальная ширина заходки составляет 200–250 м. Из-за большой ширины заходки отвальные автодороги могут быть построены близко к капитальным, а приемные устройства станут полустационарными (рис. 6.8.). Это позволяет почти вдвое увеличить скорость движения автосамосвалов, снизить маневры при разгрузке и на 20–25 % повысить производительность транспортных средств.
Таблица 6.3. Расчетные параметры отвала (по НИИОГР)
| Показатели | Обозначение | Экскаватор |
| ЭШ-10/70 | ЭШ-13/50 | |
| Высота подуступа, м: верхнего нижнего | Н1 Н2 | |
| Высота яруса отвала, м | Ня | |
| Размеры разгрузочной площадки, м: длина ширина | Lр Врп | |
| Длина зоны разгрузки автосамосвала, м | Lа | 26,5 |
| Длина зоны работы экскаватора, м | Lэ | 26,5 |
| Высота предохранительного вала, м | hв | |
| Глубина приемной ямы, м | hп | |
| Угол откоса экскаваторного забоя, градус | α3 | |
| Расстояние между осями автодорог, м | Е | |
| Ширина отвальной заходки, м | Ао |
Известны также случаи применения гидравлического отвалообразования методом водонасыщения пород, доставляемых автотранспортом, но широкого распространения они не получили.
Источник статьи: http://helpiks.org/4-24146.html
