ВСКРЫТИЕ РАБОЧИХ ГОРИЗОНТОВ КАРЬЕРА
Вскрытие рабочих горизонтов осуществляется посредством сооружения специально предназначенных для этого выработок. Для обеспечения перевозок горной массы каждый горизонт должен быть вскрыт капитальной траншеей (рис. 3.1), как правило, наклонной, так как она соединяет отметку вскрываемого горизонта с отметкой уже действующих горизонтов и поверхности.
Траншеи представляют собой канавообразные выемки в земной поверхности, которые ограничиваются снизу дном (почвой) и с боков наклонными плоскостями: по длине траншеи - бортами, по ширине - ее торцами. Угол наклона плоскости борта траншеи к горизонту называется углом откоса борта траншеи. Величина этого угла, как и угол откоса уступа, зависит от крепости пород или полезного ископаемого, в которых проводится траншея. Различают наклонные и горизонтальные траншеи.
Рис. 3.1. Параметры наклонной траншеи
Обычно вскрывающие наклонные траншеи существуют в течение всего времени эксплуатации месторождения и служат для перемещения из карьера пустых пород и полезного ископаемого. Поэтому эти траншеи называются капитальными. Капитальные траншеи являются основанием для размещения транспортных коммуникаций, соответствующих средств перемещения вскрышных пород и полезного ископаемого. Поэтому наклон капитальных траншей определяется величиной руководящего подъема - і р, принятого для данного вида транспорта. Обычно наклонные траншеи принято ограничивать подъемом, который допускают колесные виды транспорта (железнодорожный и автомобильный) до 40-80%. При большем подъеме траншеи носят название - крутые, что имеет место в случае применения конвейерного или гидравлического транспорт, канатных подъемников.
Разделение капитальных траншей приведено в табл. 3.1. Стационарные внешние и внутренние капитальные траншеи используются в течение длительного срока. Их параметры (начальная и конечная глубина, продольный уклон, длина, углы откосов бортов) строго регламентируются в зависимости от конкретных условий, свойств окружающих пород и технических условий проектирования транспортных коммуникаций.
Таблица 3.1
Разделение капитальных траншей (по Е.Ф. Шешко)
| Признак разделения | Основные различия | Траншеи |
| Расположение траншей относитель-но контура карьера | Расположение вне контура карьера Расположение внутри контура карьера | Внешние Внутренние |
| Число уступов обслуживаемых системой траншей | Один уступ Несколько (группа) уступов Все уступы карьера до конечной глубины | Отдельные Групповые Общие |
| Основное назначение траншей | Для движения груженых и порожних поездов (маятниковое движение транспорта) Для движения только груженых или только порожних поездов (поточное движение транспорта) | Одинарные Парные |
| Стационарность траншей | Постоянное расположение за контуром или на бортах в конечном положении Временное расположение внутри конечных контуров на бортах, подлежащих разработке | Стационарные Скользящие (временные) |
Поперечное сечение отдельных капитальных траншей трапециевидное или треугольное. При расположении транспортных и предохранительных берм борта траншей имеют ступенчатую форму. Глубина капитальных траншей обычно изменяется от нуля до величины, равной высоте одного или нескольких уступов. Подъемы (уклоны) капитальных траншей зависят от вида применяемого транспорта (табл. 3.2).
Таблица 3.2 Характерные подъемы капитальных траншей
| Вид карьерного транспорта | Величина подъема в направлении движения транспортных сосудов, % | |||
| груженых | порожних | |||
| Железнодорожный: паровая тяга тепловозная и электрическая тяга моторные вагоны Автомобильный | Наклонные траншеи
 0,02-0,03 0,025-0,035
0,025-0,04 0,025-0,06
0,04-0,05 0,06-0,08 0,05-0,1 0,08-0,12
Крутые траншеи
| |||
| Бесклетевой подъем с тягачами Ленточные конвейеры Клетевой подъем Скиповой подъем | 0,12-0,25 0,25-0,33 0,25-0,5 0,50-1,0 | – – – – | ||
Углы откосов бортов капитальных траншей определяются сроком их службы, свойствами пород, их обводненностью. Борт траншеи с длительным сроком службы должен обладать долговременной устойчивостью; угол откоса его в песчаных, мягких, плотных и полускальных породах принимается не больше угла естественного откоса, а в скальных породах – до 50-60°. Оба борта внешних капитальных траншей имеют постоянное положение, а у стационарной внутренней капитальной траншеи только один борт имеет постоянное положение. Минимальная ширина дна капитальных траншей определяется суммой габаритов транспортных средств, безопасных зазоров между ними, поперечных размеров необходимых площадок и кюветов, располагаемых по дну. Ширина дна капитальной траншеи, установленная по условиям размещения указанных элементов, проверяется по условиям возможности проведения траншеи.
Площадь поперечного сечения подземных вскрывающих выработок определяется габаритами транспортного оборудования и схемами путевого развития (с учетом соблюдения необходимых зазоров). Для условий, когда применяется железнодорожный транспорт широкой колеи (думпкары, гондолы и промышленные электровозы), сечение выработки (тоннеля) регламентируется ГОСТами.