Подготовка горных пород к выемке

Подготовка горных пород к выемке заключается в изменении их естественного состояния с целью обеспечения эффективной разработки месторождения полезного ископаемого.
Подготовка включает в себя текущее осушение массивов пород и обеспечение устойчивости откосов уступов, предотвращение промерзания горных пород и их оттаивание; разупрочнение и разрушение — рыхление горных пород.
Предотвращение промерзания горных пород связано с тем, что при отрицательных температурах прочность мягких горных пород увеличивается в 2-4 раза, и разработка их механическими средствами без предварительного рыхления становится невозможной. В качестве профилактических мер используют вспашку, рыхление и боронование поверхностного слоя породы для снижения его теплопроводности, укрывают поверхность массива теплоизоляционными материалами, создают снеговой или искусственный воздушно-ледяной покров, устраивают специальные навесы и тепляки.
Оттаивание пород осуществляют паром, водой, глубинным или поверхностным электрическим подогревом и другими способами.
Разупрочнение и разрушение горных пород производят гидравлическим, взрывным и механическим способами.
Гидравлический способ рыхления основан на разрушении связей между частицами высоко пористых горных пород — глинистых, песчано-глинистых и других, способных поглощать воду.
Для разрушения крепких горных пород и разупрочнения массивов мягких пород с включениями крепких пород на карьерах широко применяют взрывной способ. Этот способ осуществляют путем бурения скважин или образования другого вида полостей в горных породах, размещения в них и взрывания зарядов взрывчатого вещества (рис. 8.10).

При взрывном разрушении горных пород получают горную массу, состоящую из кусков близкой к заданной крупности.
Предельная крупность кусков, т.е. максимально допустимый размер кусков взорванной породы ограничивается вместимостью Vэ ковша экскаватора lк < 0,75(Vэ); вместимостью транспортного сосуда lк< 0,5 (Vт); размером приемного отверстия дробильной установки или бункера lк < 0,8lд; шириной ленты конвейера lк < 0,5Вк - 0,1.
Куски взорванной породы, превышающие допустимый размер, называют негабаритными, и они подлежат вторичному дроблению (рис. 8.11).

Развал горной массы должен быть кучным, а ее объем достаточным для обеспечения бесперебойной работы погрузочных машин и транспортных средств.
Взорванную и отброшенную на некоторое расстояние горную массу отрабатывают одной или двумя заходками экскаватора.
При отработке одной заходкой допускаемые высота и ширина развала взорванной породы (рис. 8.12) определяются радиусом черпания Rч.у и радиусом разгрузки Rр экскаватора на уровне его стояния.
Ширину развала стремятся иметь такую, чтобы экскаватор мог убрать всю взорванную породу за один проход. Это возможно при условии, когда ширина развала:

где С — расстояние по подошве уступа от нижней бровки развала до оси транспортного пути; обычно С = 2,5÷3 м.
В пределах выемочного блока на одном участке ведут погрузку горной массы, на втором бурят скважины, третий участок находится в резерве (рис. 8.13).
Механическое рыхление — разрушение мягких горных пород — осуществляют экскаваторами, скреперами, погрузчиками и другими машинами.

---