Сутність розкриття родовищ при їх розробці відкритим способом

Розкриття родовища полягає в забезпеченні транспортного зв’язку робочих горизонтів кар’єру з поверхнею шляхом проведення спеціальних гірничих виробок, якими на відкритих розробках частіше за все є траншеї. В окремих випадках для розкриття родовища можуть використовувати шахтні стволи або штольні.

При виборі способу розкриття враховується наступні чинники:

– елементи залягання родовища;

– інженерно-геологічні умови залягання родовища;

– гірничотехнічні умови.

Елементи залягання родовища, а саме: глибина, кут падіння та форма покладу суттєво впливають на спосіб розкриття. Горизонтальні та похилі пласти з неглибоким заляганням звичайно розкривають траншеями, які розташовуються за межами контуру кар’єру, тоді як похилі та круті поклади корисних копалин з великою глибиною залягання розкривають траншеями, які розташовуються по можливості у межах кар’єрного поля.

Інженерно-геологічні умови під час вибору способу розкриття родовища впливають головним чином на розташування капітальних траншей. Їх розташовують в найбільш стійких породах з найменшою обводненістю.

До гірничотехнічних умов, які впливають на розкриття кар’єрного поля, відносять: прийняту систему розробки та її параметри, обсяги переміщуваних вантажів та інше. При переміщенні гірських порід з кар’єру стрічковими конвеєрами або похилими канатними підйомниками родовище розкривають крутими траншеями, при використанні залізничного або автомобільного транспорту похил траншей звичайно невеликий (40 - 120‰). Похил крутих траншей може досягати 18 - 45º. Вони призначені для конвеєрних установок або канатних підйомників.

Траншеями називаються відкриті гірничі вироблення трапецієподібного перетину та значної довжини. З боків траншеї обмежені бортами, а знизу – підошвою. За призначенням розрізняють капітальні, розрізні та спеціальні траншеї.

Основними параметрами капітальної траншеї є її продовжній уклін, довжина та ширина знизу, кути укосів бортів та об’єм.

Загальний вигляд (а) та план (б) капітальної траншеї.

Капітальні траншеї – відкриті похилі гірничі виробки, призначені для розкриття робочих горизонтів та розміщення в них транспортних комунікацій.

Довжина капітальної траншеї L_т визначається її кінцевою глибиною та величиною поздовжнього похилу:

,

де Н – кінцева глибина траншеї (висота уступу), м; і – величина поздовжнього похилу, ‰.

Ширину траншеї знизу встановлюють згідно з параметрами прохідницького обладнання та способами проходки, а також в залежності від виду транспорту, кількості стрічок руху, схеми обміну транспорту при навантаженні у вибоях тощо.

Проведення траншей механічними лопатами з навантаженням у залізничний транспорт не завжди можна вважати доцільним: при нижньому навантаженні у вагони знижується ефективність роботи екскаватора та його використання у часі робочої зміни. Вказаного недоліку можна уникнути при навантаженні у залізничний транспорт, що розташований на верхній площадці уступу, але в цьому випадку траншею доведеться проходити пошарово, причому товщина кожного шару складатиме всього лише 3-4 метри.

Більш доцільним вважається при проведенні траншей механічними лопатами використовувати автомобільний транспорт з нижнім навантаженням, так як маневреність автосамоскидів забезпечує високу ефективність роботи екскаваторів.

Використання автотранспорту для проведення траншей може бути доцільним навіть тоді, коли він не використовується в процесі експлуатації.

Автосамоскиди під навантаження подають за наступними схемами: