Зимой карьеры не работают
Рис. 1. Утепленный участок карьера при параллельном развитии фронта разработки.
Такая схема взаиморасположения участков имеет существенный недостаток.
В результате, в течение какого-то отрезка времени, с половины или с начала марта, экскаватор вынужден будет работать на неутепленном участке. Возьмем другую, нежелательную, но вполне возможную крайность. в период с 1 августа по 10 декабря потребление сырья значительно снизилось в сравнении с плановым заданием. Такое-положение приведет к тому, что к началу наступления холодов экскаватор не успеет дойти до утепленного участка и линия забоя займет положение В—Г, показанное на рис. 50 пунктиром. Морозы застигнут экскаватор на участке с неутепленной и потому промерзшей поверхностью, что нарушит нормальную работу по добыче глины и вызовет серьезные перебои в работе основных цехов завода.
Вместе с тем, оказавшись, наконец, на утепленном участке, экскаватор вынужден будет разрабатывать значительную часть его в условиях теплого времени.
Для постоянно действующих производств наиболее выгодным и удобным должен быть метод комбинированного развития фронта разработки карьера.
На рис. 2 дана схема комбинированной разработки карьера на кирпичном заводе круглогодового действия в перспективном разрезе на несколько лет вперед.
Фронт забоя при такой схеме развивается поочередно то-параллельно, то веерообразно. Такой способ разработки карьера дает возможность быстро переходить с летнего участка карьера на зимний и наоборот, когда это понадобится по условиям погоды. При такой схеме задержка в разработке летнего участка не затрудняет перехода экскаватора в нужное время на утепленный участок, так как линии забоев обоих участков постоянно соприкасаются.
Рассмотрим эту схему подробно.
Предположим, карьер имеет длину забоя 400 пог. м и глубину залегания полезных глин в 9 м. Годовая программа постоянно действующего завода составляет 40 млн. кирпичей. В течение года оборудование останавливается на один месяц для капитального ремонта.
Допустим, что ремонт производится в один из зимних месяцев. Распределив годовую программу по выработке сырца • 40 млн.) на 11 рабочих месяцев, получим следующую месячную плановую производительность формовочного отделения:
40 000 000: 11=3640 тыс. шт. сырца.
Итак, в течение года надо будет разработать участок карьера площадью в 11 100 м2, из которых 3030 м2 будут разрабатываться в зимнее’ время.
Теперь, зная площадь летнего и зимнего участков карьера, необходимо составить перспективный план эксплуатации карьера, обеспечив наилучшее расположение этих участков по отношению друг к другу и к формовочному цеху.
Допустим, что разработка забоя карьера в указанное время находится в положении, показанном на рис. 2 линией ВГ.
Чтобы своевременно утеплить необходимую для зимней разработки площадь и расположить утепленный участок смежно с летним, всю территорию карьера делят на две равные части, провешивая для этого на поверхности карьера осевую линию АБ, перпендикулярную к линии забоя ВГ. Ось АБ делит линию забоя и весь участок карьера пополам.
В то время как экскаватор разрабатывает забой при веерообразном развитии фронта разработки вокруг точки пересечения линии забоя ВГ с осью карьера АБ, на участке забоя ЬВ утепляют площадку БВВи участок I площадью 3030 м2.
Как видно из рис. 2, утепляемый участок имеет вид треугольника, вершина которого находится в точке пересечения °си карьера АБ с линией разрабатываемого карьера.
С наступлением холодов экскаватор перемещается на этот участок, разрабатывая его с развертыванием фронта вокруг точки Б1.
Затем разрабатывается участок В2Б\Г3—с прямым развитием фронта забоя до тех пор, пока линия забоя не займет положения В2Б2Г. Потом идет работа на участке Б«ГА, во время которой утепляется участок ВЛВ2Б2, и т. д. в таком же-порядке до положения ВйГХ2, которое займет линия фронта разработки карьера к началу осени, через 6 лет работы карьера (начиная от положения ВГ).
Для того, чтобы выровнять фронт карьера, слишком углубившийся слева в массив, зону зимних участков переносят на правую сторону карьера.
Переход этот произойдет без лишних потерь времени на непроизводительную переброску экскаватора (как это часто бывает при бесплановой разработке карьеров) с разработанного осеннего участка III на смежный с ним, подготовленный к зиме утепленный участок I.
Новый карьер разрабатывается в той же последовательности. Главное достоинство подобной схемы разработки карьеров на постоянно действующих заводах заключается в удобстве расположения утепленных участков относительно разрабатываемой в любой данный момент линии забоя, что позволяет перебрасывать экскаватор на зимний утепленный участок вне зависимости от состояния разработки летнего участка.
Источник
Особенности разработки карьеров в зимнее время
Организация и технология работ по разработке карьеров дорожно-строительных материалов в зимнее время определяется свойствами полезного ископаемого и условиями его залегания:
— прочностью, монолитностью или дисперсностью и влажностью добываемой породы;
— мощностью и глубиной залегания полезного ископаемого;
— мощностью вскрышной породы и её свойствами;
— уровнем грунтовых вод и условиями водоотвода;
— наличием необходимого оборудования, местных источников энергии.
При разработке притрассовых карьеров дорожно-строительных материалов в зимний период не допускается снижение требований по качеству, петрографическому и зерновому составу; все материалы должны отвечать требованиям ГОСТов.
Эффективность разработки карьеров дорожно-строительных материалов в зимнее время определяется полнотой и своевременностью выполнения подготовительных работ. Наиболее благоприятным периодом осуществления подготовительных работ является летнее время.
Подготовительные работы к зимней разработке притрассовых карьеров включают следующие мероприятия:
— устройство водоотводных канав осушения или ограждающих земляных валов;
— выбор мест под щебень, если обогатительный (дробильно-сортировочный) цех расположен на территории карьера (осадки не должны подтоплять штабеля материала, а откладывающийся снег не должен мешать производству работ в карьерах);
— подготовку подъездных путей к карьерам до наступления заморозков, профилировку грунтовых дорог, ремонт мостов и труб; мероприятия по снегозадержанию на сильно заносимых участках; в районах с периодическими оттепелями – улучшение подъездных путей к карьерам (устройство покрытия из материала карьера или сборно-разборных покрытий).
Объем и характер вскрышных работ определяются видами полезного ископаемого и особенностями его залегания. Способ производства работ и время выполнения вскрышных работ взаимосвязаны с технологией разработки полезного ископаемого.
Используют один из двух вариантов производства вскрышных работ, заключающихся в следующем:
— полное удаление вскрыши в летнее время со всей площади карьера, намечаемой к разработке в зимнее время. Этот вариант особенно эффективен при разработке в зимнее время камня, сухих гравийных и песчаных материалов;
— удаление вскрыши непосредственно перед разработкой карьера с помощью сменного или суточного участка работ.
Для обеспечения разработки вскрышного слоя в зимнее время его следует защитить от промерзания. Для предотвращения промерзания рекомендуется:
а) до наступления морозов перелопачивать экскаваторами верхний слой породы;
б) разрыхлять породу тракторными рыхлителями на глубину 0,35-0,45 м в двух перпендикулярных направлениях на всей площади, которую предполагают разрабатывать в зимний период;
в) на площади, подлежащей разработке, организовывать снегозадержание с помощью временных изгородей, щитов и снеговых валов, 0,4-0,5 м, расположенных перпендикулярно к направлению господствующих ветров. Расстояние между рядами щитов принимают в 10-15 раз больше высоты изгороди. Желательная толщина снежного покрова 1,0-1,5 м.
Наряду с рыхлением вскрыши и утеплением карьера местными материалами довольно эффективно в качестве утеплителя использование быстротвердеющей пены.
При разработке карьеров в зимних условиях должны быть выполнены следующие требования:
— разрезные, въездные и выездные траншеи должны иметь достаточную ширину для проезда транспорта с учетом расположения валов снега, убираемого с проезжей части;
— выезды и въезды автомобильного транспорта по снежно-ледяным дорогам при обычных уклонах карьерных путей не более 5-6 % следует регулярно посыпать песком; пути следования рабочих – тропы, ступени, переходы – систематически очищать от снега и льда;
— при образовании в кровле забоя мерзлого слоя необходимо сортировать породу с помощью экскаватора путем убирания в сторонумерзлых комков;
— для снижения смерзаемости песчаных, гравийных и им подобных материалов в карьерах с небольшой толщиной залегания рекомендуется предварительно собирать их в конуса или призмы высотой 4-6 м с последующей погрузкой в транспортные средства экскаватором.
Разработку мерзлых водонасыщенных сыпучих материалов можно осуществлять взрывным способом или землеройными машинами (экскаватором, бульдозером). Полученное после взрыва полезное ископаемое, состоящее из мерзлых комьев, доставляется на склад для последующей его переработки после оттаивания.
Мерзлый грунт может разрыхляться:
а) свободно падающим грузом;
б) буровзрывным способом;
Рыхление свободно падающим грузом производится экскаватором-драглайном, к канату которого вместо ковша подвешивают клин или шар-бабу.
Рыхление мерзлоты в добычном забое буровзрывным способом осуществляется с помощью шпуров, которые бурят перфораторами. Расстояние между шпурами принимают равным 1,2ω. Заряд рассчитывается по формуле
Расстояние шпуров от кромки уступа следует принимать равным 0,8ω.
При использовании дизель-молота к его корпусу прикрепляют клинья. Углы заострения клиньев меняются в зависимости от разрыхляемого грунта. В большинстве случаев рекомендуется работать клиньями, имеющими небольшие углы (примерно 7°). Направляющая стрела дизель-молота должна устанавливаться вертикально. Отклонение от вертикали на 5° снижает эффективность удара на 30 %.
Размеры кусков разрыхленной породы должны быть такими, чтобы эту породу можно было грузить экскаваторами.
Добычу материалов во время скальных снегопадов следует приостанавливать с защитой открытых поверхностей забоя утеплителем. На период организационно-технологических перерывов в работе следует осуществлять это же мероприятие.
Тонкие слои полезного ископаемого, расположенные вблизи дневной поверхности, в начале зимнего периода следует разрабатывать экскаватором-драглайном или скреперами. В последующем, для уменьшения доли мерзлого материала его следует сдвигать бульдозером в конуса высотой не менее 4 м с последующей погрузкой экскаватором в автосамосвалы.
В суровых климатических условиях добычу гравийных материалов и песка эффективно производить из донных отложений рек и озер. При этом разработка материала должна производиться экскаваторами типа драглайн или грейфер через проруби. Толщина льда и специальные мероприятия, допускающие расположение на льду экскаватора и пропуск автомобилей, принимается согласно действующим нормативным документам или постановлениям соответствующих органов власти на местах.
Добытый материал следует укладывать на берег водоема или перевозить к месту назначения без складирования на льду. По причине переувлажненности и смерзаемости добытого таким образом материала его предпочтительно использовать для создания сезонных запасов на производственных предприятиях с последующим использованием после оттаивания и просушивания.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
Зимняя разработка карьеров
В связи с внедрением круглогодовой работы на кирпичных заводах особо важное значение приобретает зимняя разработка карьеров.
Существует два основных способа зимних работ: ручная разработка с постоянным перекрытием, отепляющим место работ, и экскаваторная с покрытием забоя отепляющим покровом.
Перекрытие делается настилом бревнами в один или два ряда.
Верхний ряд настилается досками. Перекрытие сверху засыпается опилками, торфом и прочими отепляющими стредствами. Перекрытие укладывают после съема очисти на всю площадь, подлежащую выработке в зимний период.
С осени от места летней разработки к площадке, перекрытой настилом, выкапывают выемку. Глубина выемки должна соответствовать глубине разработки под перекрытием. Выемку покрывают также перекрытием и она делается как бы тамбуром перед входом в место разработки. Как всякий тамбур, такая выемка помогает поддерживать в утепленном карьере, даже в сильные морозы, температуру для нормальной разработки ручным способом. Выемка делается шириной в два узкоколейных пути с соблюдением междупутья необходимых размеров (см. раздел «Внутризаводской транспрорт»). В выемке и в утепленном карьере соблюдается необходимый откос стенок во избежание завала (60—45°).
Торец выемки, обращенный к цеху формовки, обшивают досками в две стенки по стойкам с засыпкой между ними утепляющего материала (опилки, шлак и т. п.). В торце делают две двери для пропуска вагонеток. Торец карьера, так же как и торец выемки, обшивают досками с отеплением и также оставляют две двери для въезда пустых и выезда груженых вагонеток. В перекрытом карьере устанавливают несколько отопительных печей для поддержания необходимой температуры во время морозов. Для защиты кровли карьера от перегруза снегом устанавливают наружу по сторонам карьера снегозащиту из обычных щитов, укрепленных на кольях.
Такой способ разработки, вследствие своей дороговизны (требует много леса) находит применение в областях с суровой зимой и большими снегопадами, т. е. там где другие способы зимней разработки невозможны. Утепленный карьер должен находиться поблизости формовочного цеха, во избежание промерзания верхнего слоя глины на вагонетках во время их движения в цех.
В условиях средней полосы России, с более мягкой зимой, доступен простой и дешевый способ: разработка открытого карьера экскаватором. Зимой при температуре до —5°, используя экскаватор, удается работать без утепления забоя, т. к. до этой температуры он не промерзает.
При температурах ниже 5° наиболее дешевую глину получают при работе в три смены — круглые сутки. В этом случае цепь с ковшами все время находится в движении, оголенные места забоя не успеваеют замерзать, не застывают механизмы и смазка, глина на ковши не намерзает.
Опыт показал, что зимние работы вести тем более удобно, чем больше толщина слоя полезной породы. Кроме того, зимние работы вести лучше экскаватором с наибольшей длиной рамы. Это понятно: при большей длине рамы количество передвижек экскаватора будет гораздо меньше и выработать глины он может больше.
Во избежание необходимости отепления забоя следом за движущимся экскаватором, применяют еще метод работы короткими забоями. По длине хода экскаватора на рельсах забой доводят до 2 м. Здесь экскаватор передвигается туда и обратно, пока не выберет всю глубину забоя.
Чем тоньше разрабатываемый слой, тем труднее вести работы зимой. Малая толщина слоя вынуждает заготовлять с лета глину в запас на зиму, в штабелях вблизи цеха формовки. Штабели приходится утеплять. Разработку штабелей и загрузку вагонеток ведут вручную или экскаватором, соблюдая те же меры предосторожности, что и при работе в карьере.
Зимняя работа никаких технических трудностей в разработке карьера не вызывает. Главным образом встречаются трудности организационного порядка из-за неудобства обслуживания механизмов. В связи с этим экскаватор приспособляют так, чтобы создать условия для возможно более удобной работы. Можно, например, переставить мотор экскаватора на крышу кабины, а внутри ее поставить печь.
Обычно наблюдающееся примерзание глины к ковшам, лотку и стенкам бункера экскаватора устраняют обшивкой черпанной рамы, всей будки и бункера фанерой, подбитой войлоком. Передача на большое расстояние к цеху формовки в сильные морозы опасна промерзанием верхнего слоя глины на вагонетках. Приходится отеплять и вагонетки, прикрывая их сверху матами из соломы, либо войлочными или рогожными тюфяками. Промерзшие куски глины, попадая в машины могут быть причиной аварии. Даже прошедший машину кусок глины, раздробленный на мелкие части, служит причиной брака — на кирпиче-сырце образуются трещины.
Каждый перерыв в работе весьма неудобен, вследствие примерзания налипшей глины к деталям экскаватора: черпакам, цепи, лотку, стенкам бункера. Поэтому экскаваторы во время перерывов на час и более (неработающая смена, поломка механизма, перерыв на праздничный день и т. п.) сразу по окончании работы очищают от глины во избежание замерзания ее на металлических частях.
Во время работы экскаватора зимой необходимо учитывать изменения свойств стали при понижении температуры. На морозе металл делается хрупким, легко разбивающимся. Толчки экскаватора на стыках рельс зимой, в большие морозы, могут быть причиной поломок. Отсюда вывод — пути с осени должны быть как следует отремонтированы, уклоны для экскаватора смягчены, пути проверены уровнем и шаблоном. Замерзшие металлические передаточные и движущиеся части экскаватора легко ломаются от перегрузок.
Самый важный вопрос — это отепление карьера. Нужно с осени отеплять по верху всю ту часть, которая подлежит разработке, и забой, где идет выработка экскаватором. Отепление делается после снятия очисти по верху забоя фрезерным торфом, опилками, соломой. Материал должен быть сухим, чтобы нe давать возможности быстро рассеиваться теплоте. Только при этом условии тепло-изолятор оправдает свое назначение. При достаточно сухом фрезерном торфе и сухих опилках московские заводы довели толщину отепляющего слоя до 40 см. Откос забоя отепляют соломенными матами.
Отепление ложится солидными накладными расходами на стоимость глины. Это требует самого бережливого отношения к материалам.
Примененные уже однажды торф или опилки, при подготовке зимой площадки под забой, смерзшимися сбивают в форме плит и используют в дальнейшем. Таким образом, этот отепляющий материал может бытьприменен несколько раз. С целью удешевления отепления употребляют растительный слой — «очисть», доводя слой опилок до минимума. Отепление одного кубометра глины в московских условиях обходилось около 2,5 руб. Наблюдения за промерзанием грунта на протяжении зимы показали, что оно протекает неравномерно. В первые два месяца (ноябрь—декабрь) грунт промерзает в глубину медленно. С января скорость в глубину промерзания увеличивается, достигая наибольших величин в конце февраля. Исходя из скорости промерзания, инженер Наумов М.М. предложил подбирать толщину утепляющего слоя в зависимости от намечаемого времени разработки. Участки карьера, подлежащие разработке в начале зимы, должны утепляться тонким слоем до 15 см. Участки подлежащие выработке в середине зимы, следует крыть слоем толщиной 30 см и в конце зимы соответственно — 50 см. Расход утепляющего материала снижается почти наполовину. Рекомендуется с середины февраля использовать и снег, дополнительно покрывая им слой отепляющего материала.
Производство работ зимой требует создания аварийного запаса. Стоимость м3 глины при зимних разработках, в условиях плохой организации работ на заводе, возрастает в два-три раза по сравнению со стоимостью летом.
Ликвидация сезонности позволяет полностью использовать производственные мощности. Непрерывная работа дает возможность иметь постоянные квалифицированные кадры. Все это увеличивает выработку завода, снижает себестоимость кирпича. Вздорожание продукции от расходов на сырье (отепление и т. п.) покрывается снижением расходов по другим статьям (цеховые, общезаводские расходы и т. п.). Среди производственников распространено мнение, что наиболее рациональным способом зимней работы является заготовка летом запаса глины в зимнем глинохранилище. Зимой завод должен снабжаться из механизированного глинохранилища. Механизированная подача глины в завод может значительно сократить затраты рабочего времени на зимнюю добычу глины. Сооружение зимнего хранилища требует значительных капитальных затрат. Широкое внедрение этого способа зависит от результатов длительной практической проверки его в различных условиях.
При отеплении забоя возможна естественно и ручная разработка карьера. Отеплитель удаляют с откоса забоя и вручную разрабатывают глину. На время перерыва в работе обнаженные места для предохранения от промерзания укрывают соломенными матами.
Источник