Маркшейдерские работы при строительстве и обеспечении породных отвалов

До начала развития горнокапитальных и вскрышных работ на строительстве карьера или прииска, на отведенных земельных участках под породные отвалы произво­дят детальную топографическую съемку в масштабе 1:1000 с одновременным развитием сети опорных пунктов. При самом строительстве отвалов маркшейдерско-геодезические работы за­ключаются в трассировании, разбивке транспортных путей (же­лезнодорожных и автомобильных) и первоначальных насыпей согласно проекту, в контрольной съемке и определении объемов выполненных работ.

При разработке месторождений открытым способом общий объем вскрышных пород, подлежащих перемещению в отвал, как правило, превышает объем добываемого при этом полез­ного ископаемого. Поэтому состояние и работа отвального хо­зяйства, представляющего собой неотъемлемую часть общего технологического комплекса предприятия — карьера, решает общую задачу повышения эффективности разработки.

На породных отвалах выполняются следующие маркшейдер­ские работы:

расчет приемной способности и фронта разгрузки породных отвалов;

трассирование, разбивка и профилирование транспортных путей;

периодическая планово-высотная съемка; наблюдения за деформациями породных отвалов;топографическая съемка, опробование, определение мощ­ности и объемов удаляемого почвенного слоя на площадях, от­веденных под внешние отвалы.

Под приемной способностью отвала понимают объем породы, который можно разместить на площади, отве­денной под отвал.

Высота внешних породных отвалов и отдельных уступов (ярусов) в

зависимости от условий и рельефа местности, при­меняемых отвалообразователей и физико-механических свойств пород, поступающих в отвал, колеблется в широких пределах от 8 - 15 до, 30—50 м и более.

При железнодорожном транспорте пород и бортовой раз­грузке составов в отвальных тупиках развитие отвалов может быть кольцевым и веерным.

При различных способах отвалообразования (бульдозер­ном, скреперном, с применением отвальных плугов и т. д.) шаг передвижки рельсовых путей может колебаться в значитель­ных пределах. Общий фронт разгрузки при железнодорожном транспорте пород определяется суммарной длиной отвальных тупиков.

При автомобильном транспорте, вблизи верхней бровки отвального уступа, для тупикового разворота машин и подачи их задним ходом к пункту разгрузки (под откос или у откоса), временные отвальные дороги расширяются в площадки. Поэтому развитие отвальных уступов и отвала в целом возможно в любом радиальном направлении, в том числе и по всему отвальному фронту.

Внутренние породные отвалы создают при разра­ботке горизонтальных и пологопадающих пластов и пластообразных залежей полезных ископаемых В зависимости от на­правления перемещения вскрышных пород применяют следую­щие системы разработки:

с перемещением породы во внутренние отвалы без приме­нения колесного транспорта;с непосредственной перевалкой вскрышных пород механи­ческими лопатами и драглайнами;с кратной экскаваторной перевалкой (с частичной переэк­скавацией) вскрышных пород; с перемещением вскрышных пород в отвалы консольными отвалообразователями;с частичным транспортированием породы на внутренние и внешние отвалы или с перемещением всей породы во внутренние отвалы колесным транспортом.

При прокладке железнодорожных путей и автодорог на самих отвалах необходимо учитывать последующее уплотнение разрыхленных пород и оседание поверхности отвала. Поэтому при профилировании пути в сторону развития отвала обязательно вносят поправку, несколько увеличивающую проектный подъем пути.

Маркшейдерскую съемку как внешних, так и внутренних породных отвалов проводят на основе существующей сети опорных пунктов карьера При постепенном увеличении площади, занятой отвалами, опорные пункты в виде отдельных вставок или несложной аналитической сети из 2—3 и более пунктов создают на поверхности самих отвалов. При этом места для закладки центров выбирают на наиболее давних, уплотнившихся отвальных участках.

В качестве съемочного обоснования на поверхности отвалов используют теодолитные ходы, проложенные между опорными пунктами геодезические засечки (прямые и обратные) с пере­ходными точками Если поверхность отвалов относительно ров­ная, то разбивают сетку квадратов, которую постепенно от центра к периферии развивают по мере увеличения отвала

Элементами детальной маркшейдерской съемки породных отвалов являются верхние и нижние бровки отвальных уступов (ярусов), поверхность отвалов, железнодорожные пути и стрелочные переводы или автомобильные дороги, а также деформированные участки отвалов (оползни, оплывы, провалы и т.д.)

Детальную съемку породных отвалов можно производить тахеометрическим и ординатным способами. Кроме того, на породных отвалах не реже двух раз в год производят нивелирование железнодорожных путей, а при автотранспорте – автомобильных дорог.

Для создания породных свай в глинах нарушенной и ненару­шенной структуры с высоким содержанием тонкодисперсных частиц и весьма низким коэффициентом фильтрации эффекти­вен способ с применением композиционного вяжущего. В этом случае бурят скважину в центре будущей сваи и в нее вводят композиционное вяжущее вещество на основе цемента, негашеной извести и глинистых пород (40% портландцемента марки 300—350, 10% негашеной извести активностью 85—92%, 50—55% неогеновой глины).

В результате взаимодействия композиционного вяжущего с породами происходит в некотором объеме вокруг скважины осушение пород, вызываемое гидратацией вяжущего материала, образование под действием адсорбционно-химических процес­сов водостойких и прочных гидросиликатов кальция, цементи­рующих дисперсные частицы. Таким образом, создается зона упрочненног материала диаметром 50 см при диаметре сква­жины 23 см.

Билет № 16