Назначение и виды вскрывающих выработок

Основными вскрывающими выработками на карьерах являются капитальные и разрезные траншеи.

С помощью капитальных траншей осуществляют вскрытие карьерных полей. Их используют для связи рабочих горизонтов с поверхностью карьеров.

Разрезные траншеи выполняют на открытых разработках функции горно-подготовительных выработок (в период эксплуатации), с помощью которых производят подготовку уступов к разработке.

Капитальные траншеи — наклонные горные выработки. Разрезные траншеи являются продолжением капитальных траншей — горизонтальные выработки проходят на каждом рабочем горизонте.

В зависимости от места расположения капитальных траншей относительно проектного контура (границ) карьера их подразделяют на внешние, внутренние и комбинированные. Внешние траншеи располагают за пределами проектного контура карьера, внутренние — на его бортах, в пределах контура карьера. В ряде случаев при разработке наклонных н крутых залежей применяют комбинированные капитальные траншеи, имеющие смешанное расположение (внешними траншеями вскрывают верхние уступы, а внутренними — нижние горизонты карьера).

При разработке нагорных месторождений в ряде случаев в качестве основных вскрывающих выработок могут применять штольни и тоннели, наклонные и вертикальные шахтные стволы. Несмотря на значительные капитальные затраты на проходку подземных горных выработок, их проведение и последующее использование обеспечивается значительное снижение эксплуатационных затрат, что способствует повышению эффективности разработки месторождения.

Вид и месторасположения вскрывающих выработок выбираются на основании технико-экономического сравнения вариантов.

К основным параметрам капитальных и разрезных траншей относятся продольный уклон, длина и размеры поперечного сечения. В зависимости от величины продольного уклона различают траншеи: наклонные (до 100 — 120%₀ крутые (свыше 150%₀). В наклонных траншеях применяют колесные виды транспорта (автомобильный н железнодорожный). Крутые траншеи оборудуют конвейерными, скиповыми и клетевыми подъемниками.

Размеры поперечного сечения капитальных траншей зависят от ширины дна, глубины н углов откосов бортов. Ширина дна траншей устанавливается в соответствии с правилами технической эксплуатации в зависимости от способа проходки, типа и размеров коммуникаций на дне траншеи. Углы откоса бортов траншеи зависят от физико-механических свойств горных пород и наличия транспортных коммуникаций па бортах траншеи.

Размеры разрезных траншей зависят от способа проведения и высоты подготавливаемого уступа. Углы откосов борта траншеи — от свойств разрабатываемых пород и обычно равны углам откоса рабочих уступов (60 — 80°).

Объемы горно-капитальных работ, включающие объемы капитальных и разрезных траншей, и объемы горно-капитальной вскрыши, выполняемые в период строительства карьера, могут достигать 35 — 40% от общего объема вскрышных работ в контуре карьера. Объем капитальных траншей зависит от формы и размеров поперечного сечения, величины уклона и рельефа земной поверхности. При равнинной поверхности объемы капитальных и разрезных траншей определяют по формулам проф. Е. Ф. Шешко как сумму объемов правильных геометрических фигур, составляющих эти траншеи.

Объем отдельной наклонной траншеи с вертикальным откосом определяют по формуле.

м³

где Н_т — конечная глубина траншеи, м; b — ширина дна траншеи, м;

— угол откоса борта траншеи, градус; i — уклон траншеи.

Объем разрезной траншеи при постоянном ее сечении.

м³

где Н_у — высота подготавливаемого уступа, м;

— угол откоса уступа, градус; L_тр — длина разрезной траншеи, м.