Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов Малеев Николай Геннадьевич

Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов
<
Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Малеев Николай Геннадьевич. Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов : диссертация ... кандидата технических наук : 25.00.22.- Иркутск, 2006.- 183 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/3697

Содержание к диссертации

Введение

1. Опыт и проблемы складирования вскрышных пород и рекультивации на карьерах 8

1.1. Состояние отвальных и рекультивационных работ в России и за рубежом

1.2. Анализ литературных источников и результатов исследований по сооружению, отсыпке и рекультивации отвалов 14

1.3. Цель и задачи исследования 27

2. Исследование схем строительства и формирования внешних отвалов с учетом рекультивации 29

2.1. Технологические принципы отсыпки отвалов с учетом их рекультивации 29

2.2. Типовые схемы развития отвалов 37

2.3. Исследование показателей типовых схем развития отвалов 37

ВЫВОДЫ 59

3. Исследование технологических схем сооружения пионерных насыпей 61

3.1. Классификация способов и технологических схем формирования откосов отвалов 61

3.2. Схемы сооружения пионерных насыпей, совмещенные с выполаживанием откосов 64

3.3. Взаимосвязь между линейными параметрами пионерных насыпей и

рабочими параметрами применяемого оборудования 92

ВЫВОДЫ 131

4. Эффективность совмещения сооружения пионерных насыпей и рекультивации откосов 133

4.1. Критерии оценки технологических схем сооружения насыпей и рекультивации откосов 133

4.2. Оценка эффективности технологических схем сооружения пионерных насыпей и рекультивации откосов... 138

4.3. Оценка эффективности совместной укладки пород в отвал и выполаживания его откоса в условиях Тугнуйского разреза 152

Выводы 166

Заключение 167

Приложение 1 169

Приложение 2 173

Библиографический список

Введение к работе

При накопленном положительном опыте проведения рекультивационных работ на угольных, рудных и нерудных карьерах в стране, по-прежнему, важной остается задача увеличения темпов и повышения качества рекультивации земель.

В настоящее время закладываемые в проектах горных предприятий схемы строительства и развития отвалов, как правило, характеризуются весьма длительным периодом изъятия земель из хозяйственного оборота, так как отвальные ярусы формируются последовательно, а дальность транспортирования пород по отвалу постоянно нарастает. При этом схемы технической рекультивации основаны на использовании специально приобретаемого оборудования, характеризуются большим объемом повторно переэкскавируемых отвальных пород и, как следствие, значительными затратами на создание рекультивированной площади отвалов. Причина такого положения - слабая изученность вопросов строительства, развития и отсыпки внешних отвалов с учетом их ускоренной рекультивации и отсутствие научно обоснованных рекомендаций по их проектированию.

Перспективным направлением сокращения времени изъятия земель горной промышленностью и снижения наносимого ею ущерба является применение технологии отвальных работ, учитывающей последующую рекультивацию отвалов. Это направление становится особенно актуальным при постоянном повышении стоимости оплаты за отчуждаемые земли.

Одним из решений этого вопроса является внедрение технологий, обеспечивающих максимальное совмещение процессов строительства и отсыпки отвалов с этапом технической рекультивации и создание благоприятных условий для этапа биологического восстановления поверхности.

Таким образом, создание научно-методических основ технологии совместного производства отвальных и рекультивационных работ является актуальной задачей совершенствования горных работ открытым способом. Тем более, что уровень техники, используемой на современных карьерах, создает предпосылки для совмещения процесса отвалообразования с рекультивацией земель.

Цель работы - разработка научно-методических основ технологии совместного производства отвальных и рекультивационных работ в период строительства отвалов карьерным оборудованием цикличного действия, обеспечивающих ускоренный возврат нарушенных земель в хозяйственное использование.

Научная идея диссертации заключается в том, что ускоренного возврата земель, нарушенных внешними отвалами, можно достичь на всех стадиях развития отвалов за счет совмещения технической рекультивации с отвальными работами.

В качестве объекта исследования принята технология производства отвальных и рекультивационных работ техникой цикличного действия.

Научные положения, защищаемые автором:

1. Совмещение строительства и формирования двух- и более ярусных отвалов с рекультивацией достигается производством отвальных и рекультивационных работ, начиная с момента сооружения пионерных насыпей, одновременной отсыпкой всех ярусов, соответствующим выбором количества и месторасположения пионерных насыпей, направления развития фронта отвальных работ.

2. Применение технологических схем строительства, отсыпки и формирования внешних отвалов с полустационарными въездами позволяет обеспечить совместное производство отвальных и рекультивационных работ, а также сократить на 8-36% среднее расстояние транспортирования породы по отвалу.

3. Рабочие параметры современных драглайнов позволяют совместить техническую рекультивацию откосной части насыпи с ее строительством; при этом драглайны всех моделей в состоянии формировать углы откосов, соответствующие лесохозяйственному направлению использования их земель, а драглайны с длиной стрелы 75-100 м могут обеспечить создание откосов, пригодных для сельскохозяйственного использования. Научная новизна работы состоит в разработке научно-методических основ технологии совместного производства отвальных и рекультивационных работ карьерным оборудованием цикличного действия, составными элементами которых являются:

- доказательство возможности совмещения отвальных и рекультивационных работ, начиная со стадии строительства отвальных насыпей путем выбора соответствующих технологических схем строительства и развития отвалов, сооружения и выполаживания насыпей;

- зависимость расстояния транспортирования пород по отвалу от шага переноса въездов, длины отвала и организации движения для схем развития отвалов с полустационарными въездами;

- зависимости предельных углов выполаживания откосов отвалов в процессе их сооружения от типа оборудования, между размерами насыпи и параметрами драглайнов, а также между рабочим углом поворота экскаватора и формируемым углом откоса насыпи;

- комплекс показателей для сравнения и выбора эффективных технологий строительства отвалов, рекультивации их откосной части.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использовались: методы научного анализа; графо-аналитический, аналитический методы; метод сравнения вариантов.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием фундаментальных положений теории и практики горных работ, корректностью комплексной методики исследования, включающей обобщение достижений теории и практики в области отвалообразования и рекультивации, применение аналитического и графо-аналитического методов, а также апробацией результатов исследования в производственных условиях.

Практическая ценность результатов исследования.

Использование разработанных схем строительства, развития и заполнения внешних многоярусных отвалов, предусматривающих проведение ре-культивационных работ параллельно с отвальными, позволяет на стадии проектирования карьера выбрать рациональную схему с ускоренным возвратом земель в хозяйственный оборот. Применение предложенных схем совмещения рекуль-тивационных и отвальных работ в период строительства насыпей, отсыпки и погашения отвалов предоставляет возможность производить весь объем работ по технической рекультивации отвальным оборудованием, практически исключить необходимость приобретения дополнительных машин, благодаря чему снижаются расходы на восстановление нарушенных земель.

Реализация результатов работы. Результаты исследований по изысканию технологических схем производства отвально-рекультивационных работ приняты для внедрения в ОАО «Разрез Тугнуйский». Ожидаемый экономический эффект составит один млн.руб.

Автор благодарен своему руководителю проф., докт. техн. наук В.П. Федорко за постоянное внимание и научное руководство, а также М.Н. Котровскому за обсуждение идей, поддержку, консультации и практическую помощь при завершении диссертации. Автор весьма признателен сотрудникам кафедры открытых горных работ ИрГТУ, проектных организаций и промышленных предприятий за полезные замечания и советы. 

Анализ литературных источников и результатов исследований по сооружению, отсыпке и рекультивации отвалов

В ретроспективно-историческом аспекте развития технологии отвалооб-разования можно выделить несколько основных этапов [30]. f0y Первый этап (до 30х гг. XX в.) связан со становлением открытого способа добычи полезных ископаемых и характеризуется небольшими объемами и масштабами охвата по глубине и площади территорий. Темпы производства горных работ и размещения пород в отвалах были достаточно малы и соизмеримы с темпами самовосстановления отсыпанных отвалов. Главное требование к технологии отвалообразования этого периода - как можно дешевле уложить породы в отвал ... и забыть о них. Технология укладки при рельсовом транспорте вскрыши - преимущественно плужная. Целенаправленно при отвалообразовании не формировались какие-либо техногенные ресурсы. Единственный ресурс - достаточно ровная площадь поверхности отвалов - вовсе не использовался или ис L пользовался стихийно (самозарастание лесо-кустарниковой растительностью).

Отвалы не рассматривались как техногенные месторождения и не подвергались облагораживанию с природоохранной целью. Второй этап (нач.40х- конец 50х гг. XX в.). Рост масштабов горных работ, начало использования карьерных экскаваторов на отвалообразовании привели к увеличению технологии отвалообразова-ния (высота и ширина заходки), но схемы строительства и развития отвалов остались неизменными. Впервые была осознана необходимость раздельной укладки мягкой и скальных пород в целях обеспечения устойчивости заходок и безопасности работы экскаваторов и транспорта. Несмотря на заметно возросшие объемы складируемых пород, ресурсопроизводящий потенциал отвалообразова-ния проявился только в формировании спецотвалов (ярусов), где складировались некондиционные и бедные руды. Отвалы формировались, как правило, в один ярус и по принципу «чем дешевле, тем лучше», что зачастую приводило к их расположению вблизи жилых поселков и горных работ. Природоохранные меры не входят в состав процессов горного производства. Третий этап (нач.60х- конец 70х гг. XX в.). Динамичное развитие горнодобывающей промышленности, в том числе в районах с традиционно развитым сельскохозяйственным производством и высокоценными угодьями, заставило обратить пристальное внимание специалистов на технологию снятия, хранения и последующего использования плодородного слоя почвы. С ростом глубины карьеров росли объемы вскрыши, рас-, ширялся литологический состав пород, увеличивалась мощность карьеров, что сопровождалось применением высокопроизводственных мехлопат на отвалообразовании и увеличением площади отвалов. Отмечался рост высоты ярусов, их количество. Ярусы формировались последовательно, при селективном размещении литотипов, отдельно осыпались бедные и некондиционные полезные ископаемые. В нормах технологического проектирования горных предприятий были включены меры по рекультивации земель, нарушенных отвалами и горными работами. Впервые узаконена обязательность создания земель, пригодных для сельскохозяйственного или лесохозяйственного использования, т.е. отвалообра-зование наделялось ресурсопроизводящей функцией. Из-за возросших потерь сельскохозяйственных угодий на промышленные нужды впервые при проектировании отвального хозяйства в качестве альтернативы отчуждению близрасположенных ценных угодий НТП предписывали рассматривать более удаленные, но малоценные и неудобные территории (овраги и балки). Ресурсопроизводящая функция отвалообразования усиливалась, т.к. попутно формировались более ценные, чем нарушаемые площади земель. Так как НТП приписывалась обязательность рекультивации отвалов в течение одного года по окончанию их отсыпки, то кардинальных изменений в технологии укладки пород и схемах развития отвалов не произошло. 70-80% затрат при рекультивации приходилось на планировочные работы, для которых приобреталось дополнительное оборудование. В это время появились предложения исследователей по совершенствованию технологии отсыпки отвалов при бестранспортных и транспортно-отвальных схемах с целью их лучшей рекультивации. Четвертый этап (80е-90е гг. XX вв.). Период наивысших объемов добычи полезных ископаемых и укладываемых в отвалы видов вскрыши, а также сложившейся технологии рекультивации отвалов с применением дополнительно приобретаемого оборудования. На отвалооб-разовании стали использоваться драглайны и мощные бульдозеры. Впервые стала заметной нехватка некоторых видов полезных ископаемых, и внимание специалистов было обращено на старые отвалы и хвостохранилища. В технологию отвалообразования вносятся изменения, направленные на более тщательное разделение литотипов и селективную укладку мягких и скальных пород в отвалы. Все большее внимание стали уделять созданию схем отвалообразования, сочетающихся с рекультивацией отвалов. Обоснована необходимость изменения схем развития отвалов и показана возможность использования отвального оборудования при их рекультивации для снижения затрат на нее. Отвалообразова-ние приобретает значение как ресурсосберегающего, так и ресурсопроизводяще-го процесса, способного формировать техногенные месторождения ближайших и отдаленных периодов эксплуатации.

Типовые схемы развития отвалов

При небольшой приемной емкости отвалов и возможности обеспечить требуемый фронт отвальных работ путем одностороннего развития отвала от пионерной насыпи, ее целесообразно закладывать на границе отвальной площади. При этом для обеспечения последовательного и непрерывного ведения отвальных и рекультивационных работ нерабочий откос насыпи выполаживают до угла а0, заданного условиями биологического освоения. Время начала рекультивации отвала в группах схем IV-VIII совпадает с моментом окончания строительства насыпей на все ярусы и установленного подвигания отвальных работ для обеспечения первоначального фронта рекультивации 1р= н+ ф- (2-4)

Схемы групп V-VII отличаются от схем группы III и IV количеством насыпей и местом их заложения относительно границ отвальной площади. Так для группы V наличие двух фланговых насыпей создает первоначальный отвальный фронт в два раза меньший, чем в группах VI и VII. Схемы, входящие в группу VI, обладают наибольшим фронтом отвальных и рекультивационных работ благодаря двум фланговым и одной центральной пионерным насыпям.

Группы схем VII и V имеют равный фронт работ. Однако в последней фронт отвальных работ используется полностью и интенсивно, в то время как в группе VII центрально расположенная насыпь предназначена для создания резервного фронта в пиковые моменты, возникающие при отсыпке отвала на участке поля между этими насыпями. После заполнения отвального поля между фланговой и центральной насыпями основной фронт отвальных работ переносится на центральную насыпь, а на площади отсыпанного участка отвала завершается цикл рекультивационных работ.

Схемы группы VII предназначены для раздельного складирования 2-4-х типов вскрышных пород, различающихся физико-механическими свойствами и минералогическим составом и могущих быть использованными, в ближайшей или отдаленной перспективе, в качестве сырья другими отраслями промышленности.

Применение схем групп I и II может быть оправданным в малообжитых и необжитых районах страны с последующей рекультивацией отвалов в противо-эрозионных и природоохранных целях.

Строительство и формирование отвалов по схемам групп III-VIII позволяет проводить техническую рекультивацию одновременно с отвалообразова-нием на этапах строительства, полного развития и погашения отвала. Поэтому они рекомендуются, прежде всего, для освоенных и обжитых районов с развитым агропромышленным производством.

В большинстве схем рассмотренных групп строительства и формирования отвалов рекультивация начинается с откосной части отвалов. Для чего на этапе технической рекультивации проводится вьшолаживание угла откоса. Как свидетельствует опыт биологического освоения откосов отвалов [28], для создания благоприятных условий развития растительности, они должны быть вы-положены до угла не более 28, обеспечивая возможность применения лесной и сельскохозяйственной техники.

Поскольку на угольных и рудных карьерах фактические углы устойчивого откоса пород в отвале составляют 35-50, то для придания откосам требуемого рекультивацией угла необходимо выполнить определенный объем работ по их выполаживанию.

В процессе технической рекультивации угол заложения откосов выпола-живается с приданием им сплошной или террасированной формы. При сплош 37 ной и террасной формах величина угла откоса а0 должна быть соответственно равной [86] а0 аы,аб,ау; (2.5) ат а0 ау, где ам - предельный рабочий угол, преодолеваемый машинами для сельскохозяйственных и лесохозяйственных работ; аб - предельно крутой по условиям жизнеспособности растений угол откоса; ау - угол длительной устойчивости откоса при данных составе пород и высоте отвала; ат - угол, соответствующий минимальной (по условиям использования) ширине террасы. Схемы, объединенные в группы I и II, нашли широкое применение в практике отвальных работ в связи с малым объемом и сроком строительства отвала, небольшой высотой подъема породы в период укладки ее в низший ярус.

Однако с позиции рационального землепользования эти схемы обладают существенным недостатком: вплоть до начала отвалообразования по верхнему ярусу рекультивация площади отвала в хозяйственном направлении невозможна. В связи с этим поверхность отсыпанного нижнего яруса отвала в течение продолжительного времени будет являться источником пылеобразования и загрязнения земель, воды и воздуха. Сокращение срока изъятия земель из хозяйственного использования достигается при одновременном производстве отвальных работ на всех ярусах отвала и параллельной рекультивации отсыпанной площади отвала. Это условие рационального землепользования реализуется в рекомендуемых схемах строительства и развития отвалов, представленных группами III-VIII (рис. 2.2 - 2.7, табл. 2.2-2.7).

Схемы сооружения пионерных насыпей, совмещенные с выполаживанием откосов

В специальной технической литературе [21, 57, 58, 88, 99], способы формирования откосов отвалов при их рекультивации разделяются на две группы: сверху вниз и снизу вверх. В основе такой группировки лежит направление перемещения отвальной породы - от верхней бровки откоса к нижней, и наоборот. По существу, оба способа характеризуются повторной переэкскавацией вскрышных пород, уложенных в отвал.

По наличию объемов переэкскавируемых пород выделены три группы способов (табл.3Л).

Как следует из табл.3.1, представленные способы формирования могут быть реализованы основным технологическим и специально приобретенным оборудованием, а также комбинацией этих видов оборудования. По-видимому, и технологические схемы формирования откосов следует разделять по существенному признаку - степени участия основного технологического оборудования в выполнении операции по рекультивации. В соответствии с этим признаком технологические схемы отвально-рекультивационных работ предлагается разделить на четыре основных типа (табл.3.2).

Способы выполаживания откосов при технической рекультивации отвалов и технологические схемы, реализующие их, тесно связаны между собой. Полностью совмещенные технологические схемы могут использоваться только для реализации единственного способа формирования откосов - без переэкскавации отвальных пород. Эти схемы рекомендуется применять при одно-и двухстороннем развитии отвалов с любым числом ярусов, а также при сооружении первоначальных отвальных насыпей (см.рис.2.1).

Частично совмещенные технологические схемы могут использоваться для реализации только двух способов формирования - с переэкскавацией породы и у комбинированного. Эти схемы целесообразно применять при сооружении пио нерных насыпей отвалов с односторонним развитием фронта и при производстве отвальных работ на границе горного отвода (см. схемы III, IV, VII на рис.2.1).

Несовмещенные технологические схемы могут использоваться для реализации также единственного способа формирования - с переэкскавацией отвальных пород. Эти схемы целесообразны при создании одно- и двухъярусных отвалов небольшой высоты и емкости, а также при строительстве пионерных насыпей с относительно крутыми углами откосов.

Комбинированные технологические схемы предназначены для реализации всех способов выполаживания откосов и могут применяться в период ведения отвальных работ на границе отвалов (с любым числом ярусов), а также в период сооружения насыпей. Например, комбинация полностью совмещенной и частично совмещенной схем будет иметь место, если основная часть работ по выпола-живанию и отвалообразованию производится отвальной машиной, и только небольшая часть породы затем переэкскавируется этой же отвальной машиной. Возможна комбинация полностью совмещенных и несовмещенных схем.

Рассмотренные типы технологических схем отличаются не только организационно-технологическими параметрами, но и технико-экономическими показателями технической рекультивации площади откосов отвалов, зависящими от факторов, указанных в табл.3.3.

На сооружении первоначальных отвальных насыпей и собственно отвало-образовании широкое распространение получили драглайны в связи с их общеизвестными преимуществами перед другим оборудованием, традиционно применявшемся для выполнения этих работ при открытой разработке месторождений.

Известные классические схемы сооружения отвальных первоначальных насыпей, также как и схемы развития и формирования отвалов, конструировались без учета требований рекультивации [87, 91-92]. Так при проектировании отвалов предпочтение отдается схемам сооружения пионерных насыпей по возможности на проектную высоту отвала с валовой укладкой пород вскрыши или селективной (с укладкой более прочных пород в основание насыпи) с главной целью - создать первоначальный фронт отвальных работ. Селективного размещения вскрышных пород, обладающих почвообразующими свойствами, с целью ускорения процесса рекультивации отвалов - известными схемами не предусмотрено. Помимо этого, схемы не предусматривают выполнения трудоемких операций рекультивации в ходе сооружения насыпей.

В связи с этим нами разработаны представленные ниже основные схемы выполаживания откосов отвалов и селективной укладки почвообразующих пород - самых трудоемких операций технического этапа рекультивации отвалов -в процессе сооружения насыпей [90].

В соответствии с предложенной классификацией технологические схемы отвальных и рекультивационных работ по степени участия основного отвального оборудования в производстве работ по выполаживанию откосов разделены на три основные группы: полностью совмещенные, частично совмещенные и несовмещенные. Полностью совмещенные схемы характеризуются выполнением работ по рекультивации откосов в момент сооружения насыпи с использованием оборудования, сооружающего её.

Оценка эффективности технологических схем сооружения пионерных насыпей и рекультивации откосов...

Как показано в предыдущих главах, рекультивация откосов отвалов технически и технологически осуществима в процессе сооружения пионерных насыпей.

Предложенными в диссертационной работе технологическими схемами рекультивации откосов в ходе сооружения пионерных насыпей реализуются три основные способа выполаживания: с переэкскавацией отвальных пород основным технологическим и специально приобретаемым оборудованием; без переэкскавации породы в ходе строительства насыпи оборудованием, сооружающим ее; и комбинированный.

Особенностью рекультивации специально приобретаемым оборудованием является необходимость вложения дополнительных средств и увеличения штата рабочих на карьере.

Использование на рекультивации откосов основного оборудования, сооружающего насыпь, приводит к снижению его среднегодовой производительности и увеличению срока строительства отвала. Однако при этом отпадает необходимость в приобретении дополнительного оборудования и в увеличении числа рабочих.

Отмеченные преимущества и недостатки использования основного технологического и специально приобретаемого оборудования для выполаживания откосов влияют на технико-экономические показатели отвалыю-рекультивационных работ, обусловливая различие в уровне затрат на создание полезной площади откоса.

Технологический расчет схем выполаживания откосов без переэкскавации породы драглайнами, сооружающими насыпь, включает определение рабо 134 чего угла поворота при выбранных угле выполаживания откоса и высоте насыпи по формулам табл.3.8 и соответствующей производительности экскаватора -по известным формулам.

Однако при строительстве двухъярусных насыпей и совместном выпола-живании откосов по предложенным схемам расчетные значения рабочего угла поворота драглайнов и время цикла будут отличаться от паспортных, соответствующих углу поворота 90 или 120. Поэтому определение производительности драглайнов при различных углах поворота следует производить по средневзвешенному значению времени цикла с учетом методических рекомендаций Центрогипрошахта и данных о времени поворота драглайна на один градус и времени передвижки экскаватора на 1 м [97].

Расчет технологических параметров схем выполаживания откосов с переэкскавацией отвальных пород основным и специально приобретаемым оборудованием включает определение объема переэкскавируемых пород, расчетного расстояния транспортирования (или расчетного угла поворота драглайна) при их переэкскавации по формулам табл.3.8 и соответствующей производительности для выбранных угла выполаживания откоса и высоты насыпи - по известным формулам. Объем породы, переэкскавируемой при выполаживании откоса, равен, м3, Wb=WwL0, (4.1) где W - удельный объем переэкскавируемой породы, м3/м; L0 - длина выполаживаемого откоса, м.

Удельный объем переэкскавируемой породы при выполаживании откоса зависит от его высоты, принятого угла выполаживания, угла естественного откоса пород, формы выположенного откоса и направления переэкскавации породы относительно верхней бровки уступа. При переэкскавации породы сверху вниз удельный объем работы для создания откоса сплошной формы можно определить по формуле, м3/м, 135 ) Ww = 0,125H2(ctgao-ctgp), (4.2) при переэкскавации породы снизу вверх - по формуле, м3/м, Wyfl=0,5Ho2(ctgao-ctgP), (4.3) где Н0 - высота выполаживаемого откоса отвала или насыпи, м; ос0 - угол выполаскивания откоса, градус; Р - угол естественного откоса пород в насыпи, градус.

Из формул (4.2) и (4.3) следует, что при выполаживании откоса переэкскавацией породы сверху вниз объем выполняемой работы в 4 раза меньше, чем при переэкскавации снизу вверх.

Проведенные по формулам (4.2) и (4.3) расчеты показали, что в диапазоне высот отвала 10-40 м с изменением угла естественного откоса пород в отвале от 32 до 43 удельный объем работы возрастает на 12-13% при формировании угла выположенного откоса 10, на 23-26% - при формировании угла 15, на 46-47% - при формировании угла 20. Приведенное свидетельствует, что величина угла естественного откоса пород существенно влияет на объем работы при форми ровании выположенных откосов и должна достоверно учитываться при проек тирования технологических схем рекультивации отвалов.

Как видно из материала предшествующей главы, набор способов, технологических схем и средств механизации выполаживания откосов при рекультивации отвалов довольно широк. Для выбора эффективной технологии рекультивации откосной части отвалов необходимо использовать критерий, всесторонне учитывающий существенные преимущества конкурирующих способов и технологических схем.

Похожие диссертации на Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов