В качестве вскрышного оборудования используется механическая лопата (рис.1.1).
Рис.1 Расчётные схемы энергозатрат вскрышных работ на карьерах
Перемещение породы осуществляется из забоя во внутренний отвал. При разработке забоя экскаватор экскавирует породу у подошвы вскрышного уступа и перемещает ковш на высоту hч (м) до полного его наполнения. Далее порода перемещается в отвал на расстояние L (м). При этом может происходить подъем породы относительно точки, где происходит полное наполнение ковша.
Энергозатраты суммируются из затрат на черпание породы в забое и затрат на перемещение породы в отвал. В соответствии с теоретической формулой энергозатраты на 1 м подвигания забоя составят
где Н – высота вскрышного уступа, м,
L – расстояние перемещения породы в отвал, м,
g – ускорение свободного падения, м/с2.
,
где Δh = ho – (h + hч), м – высота подъема породы.
Технологическая схема разработки с перевалкой вскрыши в выработанное пространство, с расположением вскрышного оборудования на промежуточном вскрышном горизонте.
В качестве вскрышного оборудования используется драглайн (рис.1,2).
Работа совершается при подъеме породы на нижней части вскрышного уступа hн (м) и при перемещении всей породы из забоя в отвал на расстояние L (м). При отработке верхней части вскрышного уступа порода перемещается вниз до уровня стояния драглайна и при этом работа не совершается. Объем породы, отрабатываемый при нижнем черпании, составляет часть от общего объема пород.
При перемещении возможен подъем породы относительно уровня стояния драглайна. Энергозатраты суммируются из затрат на черпание породы в забое и затрат на перемещение породы в отвал.
, Дж
Технологическая схема разработки с перевалкой вскрыши в выработанное пространство, с расположением вскрышного оборудования на верхней площадке вскрышного уступа.
В качестве вскрышного оборудования используется драглайн (рис.1,3).
Работа совершается при подъеме породы по всей высоте вскрышного уступа h (м) и при перемещении породы из забоя в отвал на расстояние L (м). При перемещении возможен подъем породы относительно уровня стояния драглайна.
Энергозатраты суммируются из затрат на черпание породы в забое и энергозатрат на перемещение породы в отвал.
, Дж
Угол φ определяется из соотношения , где Δh = ho – h, м.
Технологическая схема разработки, с перемещением вскрыши в выработанное пространство с расположением вскрышного оборудования на нижней площадке вскрышного уступа.
В качестве вскрышного оборудования используется роторный экскаватор с консольным отвалообразователем для перемещения пород в отвал (рис.1,4).
В данной технологической схеме работа совершается при перемещении породы по транспортерным лентам роторного экскаватора на расстояние Lз и отвалообразователя на расстояние Lо (м).
Технологическая схема разработки с перевалкой вскрыши в выработанное пространство с засыпкой части пласта полезного ископаемого и переэкскавацией вскрыши во внутреннем отвале.
В качестве вскрышного оборудования используются драглайны. Один на перевалке располагается на кровле вскрышного уступа, другой - переэкскавирует породу – на отвале (рис.1,5).
Данная схема используется в случае применения технологии разработки с холостыми пробегами вскрышного и добычного оборудования. Для перегона драглайна, находящегося в зоне отвалов, предусматривается площадка, которая создается вдоль оси перемещения экскаватора по фронту работ. При этом возникает необходимость переэкскавации породы на большее расстояние от вскрышного уступа.
Работа совершается при подъеме породы по всей высоте вскрышного уступа h (м) и при перемещении породы из забоя в отвал на расстояние L1 (м), а так же при переэкскавации породы на перемещении L2 (м). При перемещении породы из забоя вскрышного уступа возможен подъем породы относительно уровня стояния драглайна.
Энергозатраты суммируются из затрат на черпание породы в забое и затрат на перемещение породы в отвал и на отвале.
где S – объем переэкскавации (на 1 м подвигания), м3.
Технологическая схема разработки с перевалкой вскрыши в выработанное пространство с засыпкой части пласта полезного ископаемого и переэкскавацией вскрыши во внутреннем отвале.
В качестве оборудования используются вскрышная механическая лопата и драглайн на переэкскавации (рис.1,6).
Предполагается что, отработка ведется в оба направления, то есть без холостых перегонов оборудования. Это позволяет складировать породу на минимальном расстоянии от вскрышного уступа.
В данной технологической схеме работа совершается при подъеме породы на высоту полного наполнения ковша экскаватора hч (м) и при перемещении породы из забоя в отвал на расстояние L1 (м), а так же при переэкскавации породы на перемещении L2 (м). При перемещении породы из забоя вскрышного уступа возможен подъем породы относительно уровня стояния драглайна.
Энергозатраты суммируются из затрат на черпание породы в забое и затрат на перемещение породы в отвал и на отвале.
где S – объем переэкскавации (на 1 м подвигания), м3.
Технологическая схема разработки с перевалкой и переэкскавацией вскрыши одним драглайном расположенном на промежуточном отвале.
В качестве вскрышного оборудования используется драглайн (рис.1,7).
Технология разработки вскрышного уступа выглядит следующим образом. Порода, отрабатываемая верхним черпанием, перемещается как в основной отвал, так и в промежуточный. Порода из нижнего подуступа перемещается только в основной отвал. Из промежуточного отвала порода перемещается в основной отвал.
Работа совершается при подъеме породы по нижнему вскрышному подуступу на высоту hч (м), при перемещении породы из забоя в отвал на расстояние L1 (м) и L2 (м), а так же при переэкскавации породы из промежуточного отвала в основной на расстояние L3 (м). Работа не совершается при верхнем черпании вскрышного уступа, так как при этом порода перемещается вниз. При перемещении породы из забоя вскрышного уступа возможен подъем породы относительно уровня стояния драглайна.
Энергозатраты суммируются из затрат на черпание породы на нижнем подуступе в забое, на перемещение из забоя в промежуточный и основной отвал, на перемещение породы в основной отвал из промежуточного отвала.
где L1 – расстояние перемещения породы объемом S1 из забоя в промежуточный отвал, м,
L2 – расстояние перемещение породы объемом S2 из забоя в основной отвал, м,
L3 – расстояние переэкскавации породы объемом S3 из промежуточного отвала в основной, м.
Технологическая схема разработки с перевозкой вскрыши во внутренние отвалы.
В качестве вскрышного оборудования используются многочерпаковые экскаваторы, на перевозке породы железнодорожный транспорт (рис.45,8).