Маркшейдерське забезпечення формування породних відвалів

Будівництво зовнішніх породних відвалів полягає в спорудженні відвальних насипів з доведенням їх висоти до проектної відмітки, в створенні фронту відвальних робіт, а також в проходженні транспортних комунікацій до відвалу і на відвалі. При відвалоутворенні на косогорі площадки першопочаткового фронту розвантаження порід в 1–2 і більше уступів забезпечуються шляхом проведення за відповідними ізогіпсами косогору напівтраншей. Якщо рельєф поверхні ділянки, відведеної під відвал, рівнинний, то спорудження насипу до проектної висоти здійснюють поступовим або східцевим підйомом шляхів, як це показано на рис. 4. б. Основними параметрами таких насипів, які мають в поперечному перерізі форму трапеції, є протяжність насипу, висота його, ширина основи.

Рис.3.3 Відвалоутворення

а) по схилу гори;    б)з поступовим підйомом залізничної колії

В залежності від застосованого при відвалоутворенні обладнання і засобів транспорту відвальні насипи споруджують різними способами, наприклад, спорудження першопочаткового (піонерного) насипу може бути здійснено механічною лопатою, або драглайном з породи одностороннього або двостороннього резерву, тобто шляхом проведення однієї або двох траншей паралельно споруджувальному насипу. При цьому висота і ширина насипу по верху залежить від параметрів екскаватора. При безпосередньому використанні залізничного транспорту спорудження першопочаткових (піонерних) і послідуючих насипів до проектної висоти частіше всього здійснюють з привезених порід розкриву. Для зручності розвантаження думпкарів і черпання породи механічну лопату переміщують по створюваній нею виїмці глибиною до 1,5м. Драглайн, розміщений на одному рівні з залізничними шляхами, з тією ж метою робить приямок – бункер.

Відвалоутворення при автомобільному транспорті і використанні бульдозерів полягає в проведенні автодороги до відвального відводу і створення першопочаткового відвалу з урахуванням поступового розширення фронту розвантаження. При цьому нарощування відвального насипу до проектної висоти здійснюють або шляхом пошарового складування порід на розвантажувальній площадці з послідуючою його планування бульдозером, або шляхом розвантаження автомобілів під укіс при заданому підйомі насипу

0,05–0,07, тобто до 3–4 δ.

При будівництві кар’єрів з внутрішніми відвалами частину порід розкриву підготовлюваного фронту гірничих робіт на ширину Н_осtg δ +а

(Н_о – висота внутрішнього породного відвалу, м;

δ – кут природного відкосу розрихлених порід, градус;

а – ширина заходки по пласту корисної копалини, м) складують в тимчасових відвалах, розміщених безпосередньо біля неробочого борту, або транспортують до границі погашення кар’єру.

Тимчасові породні відвали пізніше використовують для заповнення відпрацьованого простору кар’єра, який залишився при його ліквідації. Відповідно, до початку розвитку гірничокапітальних і розкривних робіт при будівництві кар’єра на відведених земельних ділянках під породні відвали здійснюють детальну топографічну зйомку в масштабі 1:1000 з одночасним розвитком мережі опорних пунктів. При самому будівництві відвалів маркшейдерсько-геодезичні роботи полягають в трасуванні, розбивці транспортних шляхів (залізничних і автомобільних) і першопочаткових насипів згідно проекту, в контрольній зйомці і визначенні об’ємів виконаних робіт.

При розробці родовищ корисних копалин відкритим способом загальний об’єм розкривних порід, які підлягають переміщенню у відвал, як правило, перевищує об’єм корисної копалини, що при цьому видобувається. А тому стан і робота відвального господарства, яке являє собою невід’ємну частину загального технологічного комплексу підприємства – кар’єра, вирішує загальну задачу підвищення ефективності розробки.

На породних відвалах виконуються наступні маркшейдерські роботи:

– розрахунок приймальної здатності і фронту розвантаження породних відвалів;

– трасування, розбивка і профілювання транспортних шляхів;

– періодична планово-висотна зйомка;

– спостереження за деформаціями породних відвалів;

– топографічна зйомка, випробування, визначення потужності і об’ємів грунтово-рослинного шару, який видаляється на площадках, відведених під зовнішні відвали.

Під приймальною здатністю відвалу розуміють об’єм породи, який можна розмістити на площі, що відведена під відвал. Внутрішні породні відвали створюють при розробці горизонтальних і пологопадаючих пластів і пластоподібних покладів корисних копалин. В залежності від напрямку переміщення розкривних порід застосовують, як показано на рис. 3.4, наступні системи розробки:

– з переміщенням породи у внутрішні відвали без застосування колісного транспорту;

– з безпосередньою перевалкою розкривних порід механічними лопатами і драглайнами (рис. 3.4 а);

– з кратною екскаваторною перевалкою (з частковою переекскавацією) розкривних порід (рис. 3.4 б);

– з переміщенням розкривних порід у відвали консольними відвалоутворювачами (рис. 3.4 в);

– з частковим транспортуванням породи на внутрішні відвали (рис. 3.4. г) або з переміщенням всієї породи у внутрішні відвали колісним транспортом

Рис. 3.4 Відвалоутворення

а – по схилу гори;        б – з поступовим підйомом залізничної колії

При розміщення всієї або частини породи розкриву необхідно знати потужність розроблюваного покладу корисної копалини і висоту відвалу

Н_о = к рНв                                                   (3.1)

де Нв – середня потужність розкриву, м;

кр – коефіцієнт розрихлення;

Н_о – висота відвалу, м.