Бестранспортная система разработки

(a. transportless mining system, direct overcasting system; н. transport-loses Abbauverfahren, transportloses System; ф. systeme dexploitation sans transport; и. explotacion sin transporte) — способ ведения открытых горн. работ, при к-ром вскрышные породы перемещаются во внутр. отвал экскаваторами. Применяется, как правило, при разработке горизонтальных и пологих (до 12°) пластовых (мощностью обычно до 30 м) залежей п. и. Внедрение Б. с. р. в СССР началось в 1942-45 (Н. В. Мельников, А. С. Чернегов, М. М. Соколовский, А. М. Шарков и др.).

Выделяют две разновидности Б. с. р.: классическую (основную), при к-рой вскрышные и добычные работы технологически, технически и организационно обособлены, и "экскаватор-карьер", где они объединены. В классич. Б. с. р. схемы вскрышных работ делятся на простые и усложнённые. Простые схемы — без перевалки вскрышных пород (без вторичного отвала) применяются на участках и м-ниях с мощностью пустых пород не более 15-30 м, усложнённые — с одной или неск. перевалками части или всего объёма первичного отвала (со вторичным отвалом) при мощности пустых пород не более 30-40 м. При большей мощности по Б. с. р. отрабатывают только нижний (основной) уступ, а верхние (передовые) — с использованием транспортной, транспортно-отвальной или спец. систем разработки. В усложнённых схемах за счёт перевалки вскрышных пород во вторичный отвал по всему фронту работ освобождается полоса выработанного пространства, на к-рую из последующей вскрышной заходки отсыпается первичный отвал. Различают усложнённые схемы вскрышных работ с обычным первичным отвалом и предотвалом. В первом случае вскрышные и отвальные работы технологически и технически обособлены, во втором вскрышные работы на нижнем уступе или подуступе и первичная перевалка пустых пород технологически и технически объединены. В СССР разработаны и широко применяются три основные усложнённые схемы вскрышных работ с предотвалом — подмосковная, украинская и райчихинская. В подмосковной схеме поверхность предотвала находится ниже рабочей площадки вскрышного уступа; высота предотвала равна или меньше высоты подвалки вскрышного уступа; поверхность первичного отвала — гребенчатой или плоскогребенчатой формы. В украинской схеме поверхность предотвала расположена также ниже рабочей площадки вскрышного уступа; высота предотвала в ней больше высоты подвалки вскрышного уступа, поверхность первичного отвала обычно гребенчатой формы. В райчихинской схеме поверхности предотвала и рабочей площадки вскрышного уступа совпадают; высота предотвала равна высоте подвалки вскрышного уступа, поверхность первичного отвала имеет плоскогребенчатую или плоскую форму. Разновидность этой схемы вскрышных работ — черемховская схема.

Схемы вскрышных работ Б. с. р. различаются также по виду применяемых экскаваторов и их расположению по высоте рабочей зоны (рис. 1 и рис. 2).

Рис. 1. Бестранспортная система разработки с простой схемой вскрышных работ.

Рис. 2. Бестранспортная система разработки с обычным вторичным отвалом и усложнённой схемой вскрышных работ, выполняемых шагающими драглайнами (а) и мехлопатой и драглайном (б).

В простых и усложнённых с обычным вторичным отвалом схемах используются мехлопаты и шагающие драглайны, в усложнённых схемах с предотвалом — только драглайны (на карьерах СССР в осн. применяют Б. с. р. с шагающими драглайнами). Мехлопаты в схемах вскрышных работ Б. с. р. всегда устанавливаются на кровле пласта п. и. (рис. 2, б), драглайны — на ниж. площадке, промежуточном горизонте и верх. площадке (рис. 1 и 2, а) разрабатываемого ими уступа. Выемка вскрышных пород двумя уступами производится мехлопатой и драглайном или только драглайнами.

Разработка п. и. при классич. Б. с. р. производится преим. одним уступом карьерными экскаваторами в сочетании с ж.-д., автомоб. и конвейерным транспортом, роторными экскаваторами в сочетании с ж.-д. и конвейерным транспортом, драглайнами в сочетании с конвейерным транспортом и одноковшовыми погрузчиками. П. и. транспортируется на почве или кровле пласта. В Б. с. р. "экскаватор-карьер" добычные и вскрышные работы производятся попеременно одним драглайном. Вынутое п. и. грузится на ж.-д., конвейерный транспорт или складируется на борту карьера в навал, к-рый потом убирается с помощью добычного оборудования или средств гидромеханизации. Вскрышные породы разрабатывают одним уступом без разделения и с разделением его на подуступы.

Выделяют 4 осн. варианта разработки одноковшовыми экскаваторами пустых пород в простых и усложнённых с обычным вторичным отвалом схемах вскрышных работ: одним уступом без разделения его на подуступы и с разделением; двумя уступами без разделения и с разделением нижнего на подуступы. Пустые породы в усложнённых схемах вскрышных работ с предотвалом разрабатываются одним уступом с разделением его на подуступы, двумя уступами без разделения и с разделением верх. уступа на подуступы. При Б. с. р. капитальные траншеи на рабочие вскрышные горизонты не проводятся. Спуск на них экскаваторов и буровых станков, выход экскаваторов и буровых станков на поверхность, доставка материалов и запасных частей, пропуск вспомогат. оборудования осуществляются по временным съездам, сооружаемым по рабочему борту карьера.

Добычные горизонты при классич. Б. с. р. вскрываются внеш. траншеями центрального и флангового заложения с нерабочего борта или в комбинации с передовой разрезной траншеей с рабочего борта, скользящими съездами со стороны нерабочего или рабочего бортов, внеш. траншеей совместно со скользящими съездами. При Б. с. р. "экскаватор-карьер" не требуется проведения капитальных выработок на добычный горизонт.

Разрабатываемое по Б. с. р. карьерное поле делится на участки, для каждого из к-рых предусматривается наиболее эффективное горн. и трансп. оборудование. Фронт работ участка по классич. Б. с. р. состоит из одного или двух блоков. В первом случае вскрышные и добычные работы в блоке ведутся одновременно, во втором — попеременно. Организация горн. работ в блоке обусловливается в осн. заложением капитальных траншей относительно границ блока. Если они предусмотрены на обоих флангах или в центре блока, то его делят на два крыла, что позволяет вести вскрышные и добычные работы попеременно на каждом крыле. В каждом блоке или крыле блока рабочий ход экскаватора может производиться в одном или обоих направлениях (соответственно односторонняя и челноковая организация работ), а вскрышная заходка выниматься за один или два прохода экскаваторов.

Б. с. р. — наиболее экономичная система при открытом способе разработки п. и. Наибольшее распространение получила на угольных м-ниях. На карьерах угольной пром-сти Б. с. р. обеспечивает по сравнению с трансп. системой разработки снижение трудоёмкости вскрышных работ в 3,8 раза, а затрат на 1 м³ вскрыши в 2,5-3 раза. За рубежом Б. с. р. получила наибольшее применение при разработке угольных м-ний США, где её доля во вскрышных работах составляет ок. 75% (1979). Область применения Б. с. р. в США по типу отрабатываемых м-ний и предельной мощности вскрышных пород аналогична соответств. области использования Б. с. р. в СССР. На вскрышных работах при Б. с. р. в США до 70-х гг. преим. использовались мехлопаты с ковшами вместимостью до 153 м³ и длиной стрелы до 70 м. Ухудшение условий эксплуатации м-ний обусловило увеличение объёмов применения шагающих драглайнов с ковшом вместимостью до 168 м³ и длиной стрелы до 94 м. В США применение Б. с. р. считается экономически целесообразным при коэфф. вскрыши до 25-30 м³/т.

Литература: Теория и практика открытых разработок, 2 изд., М., 1979.

Э. И. Реентович.