4. Технология гидровскрышных работ

Исходя из условий наибольшей эффективности применяем схему гидромониторного размыва пород встречным забоем, так как струя разрабатывает породу с подбойкой. Недостаток размыва встречным забоем - увлажнение рабочей площадки.

Процесс размыва пород включает следующие операции: образование вруба (подрезку), способствующего обрушения забоя, смыв обрушенной породы, промывку пульпоприемной канавы. Размыв породы с подбойкой уступа чаще осуществляется при минимальной высоте вруба, которая должна составлять не более 0,2-0,4 м. Подрезка должна осуществляться при плавном повороте гидромонитора, чтобы скапливалась вода во врубе. Размыв несвязных пород может осуществляться без подрезки. Обрушенная порода смывается равномерно. Операция по смыву обычно совмещается с операцией по подрезке забоя с таким расчетом, чтобы вода после подрезки использовалась на смыве. Смыв ведется при равномерной консистенции пульпы во избежание оседания твердого по пути движения к землесосу.

- Определение максимального расстояния гидромонитора от забоя () (формула 12.14 [1]):

,

где - минимальное расстояние гидромонитора от забоя, м; - шаг передвижки гидромонитора (), м.

,

где - высота уступа, м; - коэффициент, приближения ( = 0,8-1,2 при ручном управлении; = 0,3-0,4 при дистанционном управлении).

.

.

Величина недомыва зависит от характера транспортируемых пород и принятой организации работ. Недомыв может достигать 35% от общего объема вскрыши. Удаление недомыва непосредственным размывом породы является не эффективным. Обычно его разрабатывают экскаваторами или тракторными стругами и, после концентрации в одном месте, размывают гидромониторами. Для уменьшения недомыва удлиняют всасывающую трубу землесоса. В этом случае на расстояние одного шага передвижки землесоса предусматривают не один, а два зумпфа (через 15-20 м). В результате расстояние стекания пульпы укорачивается, а объем недомыва и число передвижек землесоса уменьшается.

Исходя из горно-геологических и горнотехнических условий (тип разрабатываемых пород, количество уступов, тип и количество гидромониторов) принимаем «технологическую схему разработки уступа продольными заходками гидромониторами с жестким присоединением к водоводу» (схема 2, ст. 353 [3]).

Элементы системы разработки приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1. Элементы системы разработки

- Ширина гидромониторной заходки (формулы 23.1-23.7, ст. 319 [1]):

,

где - длина рабочего участка гидромониторной струи, зависящая от категории разрабатываемых пород и напора на насадке гидромонитора, м;

- коэффициент, учитывающий приближение гидромонитора к забою (для гидромонитора с ручным управлением ); - шаг передвижки гидромонитора, м.

,

где - напор на насадке гидромонитора (принимаем ), м; - необходимый напор для размыва пород; - коэффициент, зависящий от типа пород, ).

м,

,

.

Принимаем ( равняется двум длинам трубы).

.

- Длина фронта работ гидромонитора должна удовлетворять условию:

,

где - коэффициент, учитывающий недомыв уступа по высоте ();

- коэффициент, учитывающий глубину пульповодной канавы ();

- глубина зумпфа (), м;

- уклон пульповодной канавы ().

.

- Ширина рабочей площадки определяется по формуле:

,

где - число отрабатываемых заходок на одно положение землесосной станции (n=3);

- расстояние от нижней бровки уступа до зумпфа, м; - ширина зумпфа (), м;

- ширина землесосной установки (), м;

- ширина транспортной полосы (при одностороннем движении ), м;

- ширина призмы возможного обрушения, м.

,

,

,

где - угол естественного откоса уступа, град; - угол откоса рабочего уступа, град.

,

.

- Объем пород, разрабатываемый с одного положения гидромонитора:

,

.

- Длина блока, разрабатываемого одной гидромониторной установкой:

,

где - глубина пульповодной канавы в месте ее примыкания к зумпфу (), м;

- уклон недомыва ();

- отношение высоты недомыва к высоте уступа.

- Ширина блока

,

.

- Объем недомыва (недомыв породы в забое убирается через две передвижки гидромонитора):

,

где - коэффициент недомыва ().

.