Рекомендуем вам также следующие ресурсы по темам, связаным с домами - строительство, недвижимость, дизайн интерьера :




 Новостройки и новые жилищные комплексы, обзоры

 



Дизайн-проект от Архитектурного бюро Глушкова

КАРЬЕР

 
КАРЬЕР — горное предприятие, предназначенное для добывания полезных ископаемых, в том числе естественных строительных материалов, из недр земли открытым способом. Карьеры для добычи строительного камня в практике называют каменоломнями. Месторождение полезного ископаемого или, чаще, его часть, отводимая для разработки одного карьера, называется карьерным полем, границы которого определяются совокупностью вертикальных поверхностей, проходящих через верхний и нижний контуры карьера в конечном его положении.Глубина карьера, выражаемая расстоянием по вертикали от его подошвы до уровня земной поверхности, обычно доходит до 100— 200 м, как исключение — до 600 м и более; ширина карьерного поля, определяемая по падению залежи, зависит от угла падения и глубины разработки; длина поля бывает от нескольких сот м до 4—5 км. Для доступа к месторождению с поверхности или к отдельным горизонтам проводят траншеи — открытые горные выработки трапецеидального сечения и значительной по сравнению с глубиной и шириной длины.
 
В зависимости от устойчивости пород углы откоса траншей бывают от 30° до 70°. При разработке карьера месторождение разделяется на отдельные уступообразные слои — горизонты, ограничиваемые по вертикали верхней и нижней площадками, на которых размещаются добычные, транспортные и др. механизмы; горизонты обозначаются абсолютными топографическими отметками. Поверхность горной выработки, перемещающаяся в процессе горных работ, называется забоем, который в зависимости от направления работ бывает торцовым или фронтальным.
 
Основные производственно-технические элементы карьера: уступы, заходки, блоки. Уступ - слой пустых пород или полезного ископаемого, имеющий ступе необразную рабочую поверхность, отрабатываемый забоем с двумя или тремя обнаженными плоскостями и имеющий самостоятельные средства отбойки, погрузки и транспортирования; иногда уступ разделяется по высоте на поду ступы, выемка которых производится самостоятельными средствами добычи, но обслуживается общим для всего уступа транспортом. Заходка — отдельная лентообразная полоса отработки горизонтального слоя породы или полезного ископаемого. Блок или пай заходки — выделенная по длине часть заходки, разрабатываемая одним выемочным механизмом. Наибольшая производительность добычных механизмов при наименьших затратах на буровзрывные и транспортные работы, а также безопасность ведения работ обеспечиваются при оптимальной высоте уступа.
 
На карьере встречается следующая высота уступа (в м) в зависимости от применяемых средств выемки: для механических лопат 10—20; для многочерпаковых экскаваторов верхнего черпания 10—30, нижнего черпания 10—40; для драглайнов 10—35.
 
С начала организации карьера в нем производятся: подготовка территории (удаление лесного или кустарникового покрова, осушение болот, отвод рек, перенос дорог и т. д.); осушение карьерного поля и ограждение его от притока поверхностных вод; горно-капитальные работы (проведение капитальных траншей для транспортных коммуникаций, и разрезных — для создания фронта вскрышных и очистных работ); капитальная вскрыша — первичное обнажение; вскрышные работы (последовательное, постоянно опережающее добычные работы обнажение полезного ископаемого во время его разработки) и собственно добычные работы.
 
Основные производственные процессы в карьере: отбойка и выемочно-погрузочные работы, транспортировка карьерных грузов и отвальные работы. Отбойка и выемочные работы производятся с целью отделения пород вскрыши или ископаемого от массива с одновременным разрыхлением или раздроблением. Разнообразие горно-геологических и технико-организационных условий, в которых производятся основные производственные операции в карьере, обусловливает применение большого количества видов, типов и моделей горных машин различного назначения. На карьере строительных материалов отбойка крепких горных пород производится буровзрывными способами или камнерезными машинами, выемка мягких и сыпучих пород — экскаваторами.
 
Первичные буровзрывные работы выполняют методами: шпуровым; глубоких скважин или колонковых и котловых зарядов; минных камер или камерных зарядов. Шпуровой метод — удлиненные заряды в шпурах диаметром 75 мм, глубиной до 5 м при бурении ручными бурильными молотками и до 8. При использовании тяжелых буровых машин на специальных треногах, тележках или вышках. Применяется на небольших карьерах с высотой уступа до 10 м и при не полностью механизированной погрузке, при специальных работах, когда возможно использование зарядов небольшого веса, при вторичном разбуривании крупных кусков и в тех случаях, когда необходимо мелкое дробление.
 
Бурение выполняется пневматическими бурильными молотками (ручными или колонковыми) с помощью погружных перфораторов, которые производят ударное и вращательное движение бурового инструмента, находясь непосредственно в скважине, и погружных пневмоударников, которые, следуя непосредственно за вращающейся коронкой (долотом), создают при незначительной скорости вращения (25—75 об/мин) до 2,5 тысяч ударов в минуту бурового инструмента по забою. В очень крепких породах с тонкозернистой структурой находит промышленное применение термобур, обеспечивающий проходку скважин, например, диаметром 225—275 мм в гематитах со скоростью 5,1 м/час, в кварцитах — 4,5 м/час, в диазитах — 5,6 м/час.
 
Метод глубоких скважин высокопроизводителен, внедряется там, где необходимо разрыхление твердых пород, достаточное для работы мощными экскаваторами. При высоте уступов 10—30 м для скважин от 100 до 300 мм и больше используются удлиненные заряды ВВ. Это наиболее целесообразный метод в условиях комплексной механизации; Бурение глубоких скважин производится станками ударно-канатного бурения. Наибольшее распространение в СССР получили станки отечественных марок БУ-2 и БС-1, производительность которых при диаметрах скважин 150-230 мм в самых крепких породах в среднем составляет от 2 до 2,8 м в смену и в мягких — от 40 до 56,8 м в смену. Метод минных камер (камерных зарядов) для сосредоточенных зарядов, закладываемых в специальные выработки при большой высоте уступа, встречается редко. Перечисленные методы применяются и в сочетаниях друг с другом.
 
Вторичные буровзрывные работы осуществляют методом открытых или накладных зарядов или зарядов, закладываемых в неглубокие шпуры. Накладные заряды используются преимущественно при добыче камня из валунов, а также при добыче в карьере различных строительных материалов, когда организация буровых работ нецелесообразна. При этом требуется значительно большее, иногда десятикратное против шпурового метода, повышение расхода ВВ, помещаемого непосредственно на валун или на крупные куски породы, но этот перерасход компенсируется простотой метода и тем, что при нем исключаются дорогостоящие буровые работы. Для уменьшения удельного расхода ВВ и усиления эффекта взрыва применяются прессованные патроны с кумулятивной выемкой. На карьерах могут быть использованы все ВВ, применение которых разрешено в промышленности. Наибольшее распространение на карьере получили аммониты, дымный порох, реже используются тротил и смеси или сплавы его с гексогеном; аммиачная селитра, бездымный порох. На больших карьерах все шире применяется способ короткозамедленного взрывания, при котором развал взорванной породы уменьшается на 20—25% и значительно снижается сейсмический эффект взрыва.
 
Выемочно-погрузочные работы производятся главным образом экскаваторами. Наиболее распространены на карьерах механические лопаты и драглайны, все более широко используются высокопроизводительные роторные экскаваторы. Драглайны (большей частью, шагающие экскаваторы — ЭШ) имеют ковши емкостью 1—25 м3, радиус действия 10—75 м и производительность (для песка и гравия при работе в отвал) до 1260 м3/час. Механические лопаты (с жесткой связью ковша со стрелой) применяются с обратной и прямой лопатой на гусеничном ходу: карьерные — c ковшами емкостью 4—10 м3 и вскрышные — с ковшами емкостью 4—35 м3. Шагающие вскрышные экскаваторы (с рабочим оборудованием драглайна) изготовляют с ковшами емкостью от 6 до 50 м3. Роторные экскаваторы эффективны при валовой разработке мягких пород, где требуется высокая производительность (300—8000 м3/час), и при раздельной выемке пластов полезного ископаемого сложного строения.
 
Многочерпаковые экскаваторы ведут разработку забоя, непрерывно двигаясь вдоль откоса уступа; они обычно имеют встроенные в них транспортеры или применяются в сочетании с транспортными мостами или отвалообразователями. При валовой разработке в высоких забоях с почти вертикальным откосом используются скребковые экскаваторы. В карьерах, особенно на отвалочных работах, широко применяют средства т. н. малой механизации: бульдозеры, скреперы, струги. Бульдозеры эффективны при перемещении породы не далее 100 м (на выемке, перемещении грунта в карьере, на отвалах, уборке недомыва и других работах). Скреперы используются на вскрышных, добычных и вспомогательных работах (зачистка кровли пласта, планировка площадок) в породах, не требующих предварительного разрыхления. Струги применяются иногда на очистных работах для подчистки кровли пласта ископаемого и удаления сравнительно плотных и небольшой мощности наносов; толщина, снимаемого слоя не более 6 м. В карьере небольшой производительности более рациональны легкие транспортеры и погрузочные машины.
 
Карьерный транспорт бывает безрельсовый (автотракторный, канатные и прицепные скреперы, кабельные экскаваторы и кабельные краны, отвалообразователи); конвейерный и рельсовый (со стационарными двигателями — канатные с бесконечным канатом, скиповые и клетьевые подъемники и др., и с подвижными двигателями — электровозами, паровозами и мотовозами). Наиболее распространены - автотракторный, конвейерный и рельсовый транспорт. К автотракторному относятся: автосамосвалы, предназначенные для экскаваторной погрузки, с емкостью кузова 3,5—40 м3, при грузоподъемности 5—70 т, седельные тягачи с прицепами с разгрузочным устройством через дно (типа хоппер), с емкостью прицепов до 100 т при скорости передвижения до 35—40 км/час (их преимущества — маневренность, способность преодолевать крутые подъемы, простота эксплуатации, удобство ремонта); гусеничные тракторы с прицепами (при более мощных тракторах соединяют несколько прицепов, образующих автопоезда).
 
Конвейерный транспорт благодаря простоте организации и обслуживания, непрерывности действия, небольшому расходу электроэнергии и другим качествам получает все более широкое распространение. Обычно он применяется в сочетании с одноковшовыми экскаваторами, которые грузят породу на транспортер через погрузочную воронку. Однако использование его ограничивается главным образом мягкими породами или мелкокусковыми скальными грунтами. Рельсовый транспорт применяется на большинстве карьеров как самостоятельный и в сочетании с другими видами транспорта. Откаточные пути, как стационарные, так и передвижные, преимущественно ширококолейные (1524 мм), передвигаемые железнодорожными кранами или специальными машинами-путеукладчиками. Порода перевозится в отвалы саморазгружающимися вагонами-думп-карами грузоподъемностью от 50—80 т (четырехосные) до 180 т (восьмиосные) и вагонами с глухим металлическим кузовом (гондолами и хопперами) емкостью до 90 т с открывающимися на дне вагона люками. Основной тип локомотива, применяемого на карьерах — электровозы, главным образом троллейные; Мотовозы используются редко, преимущественно на маневровых работах.
 
Отвальные работы на современных карьерах достигают иногда десятков миллионов м в год. По расположению отвалы делят на внутренние (расположенные, в выработанном пространстве) и внешние (вне контуров карьера), по способу образования — на тупиковые, веерообразные и кольцевые. Формируются отвалы экскаваторами, отвальными плугами (легкими — ОП-1, РОС-1, тяжелыми — МОМ-1, ПС, при этом высота отвалов может достигать 25—30 м), бульдозерами. Для непосредственной транспортировки пород в отвалы применяются отвалообразователи, транспортно-отвальные мосты пролетом до 250 м, длиной отвальных консолей до 173 м, производительностью до 5 500 м3/час. Работы ведутся единым, законченным, управляемым из одного пункта технологическим комплексом устройств, полностью обеспечивающих транспортирование пород и отвалообразование. При гидродобыче, а также при наличии благоприятных условий отвалы образуются намывом.
 
Карьер для добычи строительного камня, песка, известняка и др. характеризуются большой производительностью, комплексной механизацией, охватывающей все производственные операции, и комплектным оборудованием взаимно увязанных мощностей и типов машин. Внедряются автоматизация и дистанционное управление комплексом производственных процессов.
 
Лит.: Ворошилин И. Р., Механизация горных работ, Свердловск—М., 1952; Мельников Н. В., Справочник инженера и техника по открытым горным работам,4 изд., М,, 1961; Шешко Е. Ф., Открытая разработка месторождений полезных ископаемых, 3 изд., М., 1957; Шешко Е. Ф., Ржевский В. В., Основы проектирования карьеров, М., 1958.
 
 

« КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ КАНАЛ »


 Cерии домов в Москве и области
Конструктивизм зданий
Озывы  на окна (форум)
Обогреватели отзывы