Phương pháp thải đá bằng máy ủi khi vận tải ôtô

c) Các sơ đồ vận tải của ôtô trong mỏ

14.3. Phương pháp thải đá bằng máy ủi khi vận tải ôtô

Q trình thải đá gồm các cơng việc sau: ơ tô dỡ đất đá lên mặt tầng thải, đẩy đất đá xuống sườn dốc tầng thải (hoặc san nó theo bề mặt), duy trì đường ơ tơ trên tầng thải. Hai công việc sau đều do máy ủi đảm nhiệm.

Khi bãi thải được bố trí trên địa hình bằng phẳng thì cơng việc xây dựng bãi thải bao gồm công tác làm đường ô tô đến bãi thải và tạo tầng thải đầu tiên rộng 70100 m và cao 25 m. Bãi thải được được phát triển dần đến chiều cao thiết kế bằng cách thải theo từng lớp. Việc mở rộng bãi thải đến biên giới thiết kế được tiến hành bằng cách dỡ tải xuống sườn dốc bãi thải theo từng dải rộng dần với độ dốc 57 %.

Khi xây dựng bãi thải trên sườn núi chỉ cần tạo nên một mặt bằng để quay xe ô tơ ở dạng hào bán hồn chỉnh, nửa đào nửa đắp. Khi sườn dốc đứng có thể xây dựng các tường chắn bằng bê tông cốt thép, bê tông thường hay xây bằng đá hộc.

Trong thời kỳ thải đá bình thường có thể áp dụng các phương pháp cơ bản sau đây: thải theo chu vi hoặc thải theo bề mặt.

a. Thải theo chu vi: Khi thải theo phương pháp này đất đá được dỡ trực tiếp xuống sườn

dốc bãi thải hay gần sườn dốc, sau đó dùng máy ủi đẩy đất đá xuống sườn bãi thải. Phương pháp thải này có khối lượng san gạt ít và công tác xây dựng đường sá cũng không nhiều. Khối lượng san gạt phụ thuộc vào khoảng cách giữa ô tô dỡ hàng và mép trên của bãi thải (Bảng 14.2).

Khi thải đất đá nổ mìn thì khoảng cách xa mép của ô tô là 1,44,5 m, nếu thải vào thời gian ban đêm thì khoảng cách đó tăng lên 40 %. Đất đá mềm được dỡ cách mép trên bãi thải 2,55,0 m để tránh sự phá hoại phần trên của sườn bãi thải, khi đó khoảng 60 % đất đá dỡ tải ra nằm trên bãi thải. Chiều cao đống đá 0,81,8 m và rộng 1,25,0 m.

Bảng 14.2. Khoảng cách ô tô dỡ hàng và mép trên của bãi thải

Ơ tơ Tất cả đất đá

dỡ xuống sườn dốc

Tất cả đất đá nằm lại trên bãi thải

KpAZ - 256 B 2,0 3,3

БелAZ - 540 2,0 3,6

БелAZ - 548 3,0 5,1

Khi nền bãi thải ổn định, thải đất đá đã phá vỡ thì có thể dỡ trực tiếp xuống sườn dốc. Để đảm bảo an tồn cho ơ tơ khi dỡ tải cần đắp một con trạch ở mép trên của bãi thải với chiều cao 0,40,5 m, chiều rộng 11,5 m. Việc đắp con trạch và di chuyển vị trí theo từng giai đoạn do máy ủi đảm nhiệm.

b. Thải theo chiều bề mặt. Khi thải theo chiều bề mặt thì đất đá được dỡ trên tồn bộ bề mặt của bãi thải rồi tiến hành san bằng máy uỉ, sau đó dỡ tiếp lớp khác. khoảng cách san gạt đất đá trong trường hợp này tới 515 m. Phương pháp này đôi khi được áp dụng để thải đất đá mềm, kém ổn định.

Chiều dài của một khu vực thải được quy định điều kiện san gạt bãi thải và ô tô dỡ đá. Theo điều kiện san gạt bãi thải ta có:

Lg= o u W Q , m (14-14)

Trong đó: Qu - năng suất của máy ủi, m3/ca; Wo - khả năng tiếp nhận của bãi thải tính cho 1m dài của nó, m3/m.

Wo= b Vo

, m3/m (14-15)

Trong đó: Vo - dung tích của thùng xe ơ tô, m3;  - hệ số mở rộng đống đá khi dỡ theo chiều rộng của ô tô (đối với БелAZ-540, KpAZ-256 và MAZ-503 tương ứng bằng 1,5; 2,5 và 3,0 m); h - chiều rộng thùng ô tô, m.

Chiều dài khu vực thải theo điều kiện ô tô dỡ tải không bị cản trở là: Ld = No.a. c d T t , m (14-16)

Trong đó: No - số ô tô phục vụ cho một khu vực thải; a - chiều rộng khu vực hoạt động của ô tô khi quay dỡ, m; td= 12 ph; Tc - thời gian của một chuyến ơ tơ, ph.

Trong tính tốn sẽ lấy trị số lớn nhất trong hai trị số xác định theo biểu thức (15-14) và (15-16). Số khu vực thải đá: Nb = u c c Q . n W , khu vực (14-17)

Trong đó: Wc - khối lượng đất đá đổ lên bãi thải, m3/ca; nb - số máy ủi đất làm việc trên bãi thải.

Tổng chiều dài tuyến thải:

Lu = ko.Nb.Lkv , m (14-18)

Trong đó: ko - hệ số làm việc đồng thời của các khu vực thải đá, ko = 14; Lkv - chiều dài khu vực thải (lấy trị số lớn nhất trong hai trị số Lg và Ld).

Chiều dài khu vực thải xây dựng trên khu vực bằng phẳng thường bằng 5080 m. Khi tách các thao tác dỡ và san gạt riêng ra thì chiều dài nó bằng 200250 m.

Hình dạng của bãi thải trong bình đồ phụ thuộc vào vị trí của đường ơ tơ, số khu vực dỡ đá, sơ đồ chuyển động của ơ tơ trên bãi thải và địa hình mặt đất.

Đường ơ tơ vào bãi thải bố trí ở trung tâm cho phép giảm bớt khoảng cách xe chạy so với khi bố trí bên sườn.

Nếu khối lượng thải lớn có thể tăng số đường vào bãi thải để giảm thời gian chờ đợi, tăng vận tốc xe, tránh được hiện tượng các xe chờ tránh nhau.

Khi thải đất đá nổ mìn và đất đá lẫn lộn khác, thường dùng sơ đồ rẻ quạt để giảm quãng đường xe chạy. Khi thải đá mềm thì nên dùng sơ đồ lượn vịng để có điều kiện cải thiện chất lượng đường.

Chiều cao của bãi thải xây dựng ở vùng bằng phẳng bị hạn chế bởi điều kiện ổn định và khoảng cách xe chạy hợp lý trên mặt bãi thải. Trong thực tế chiều cao tầng thải trong điều kiện địa hình bằng phẳng khơng vượt q 2530 m. Đối với các mỏ nằm trên núi, chiều cao tầng thải phụ thuộc vào tính chất cơ lý của đất đá thải và nền bãi thải. Khi thải đất đá nổ mìn trên sườn dốc có phủ lớp đất đệ tứ khơng dày lắm thì chiều cao tầng thải có thể tới 3050 m, nhưng khơng nên lớn hơn, vì sẽ gây khó khăn cho việc phục hồi mơi trường sau khi kết thúc thải.

Theo số lượng tầng thải người ta phân biệt bãi thải một tầng và bãi thải nhiều tầng. Bãi thải nhiều tầng được áp dụng khi diện tích bãi thải bị hạn chế. Nhằm giảm khoảng cách vận tải trên bãi thải, khi hạn chế chiều cao tầng thải theo điều kiện ổn định thì hệ số thải đầy tầng thứ hai thường không vượt quá 0,50,7.

Chiều rộng mặt tầng của bãi thải nhiều tầng cần đảm bảo góc nghiêng chung của sườn dốc bãi thải theo điều kiện ổn định, điều kiện an toàn cho thiết bị vận tải và thải đá.

Theo điều kiện an toàn:

Bt = Z + Bo + Bd , m (14-19)

Trong đó: Z - chiều rộng đá lăn tính từ mép dưới của sườn dốc tầng trên, Z = 325 m khi chiều cao tầng thải 430 m; Bd - chiều rộng mặt bằng dỡ đá.

Bd = (34)Rq , m (14-20) Với: Rq - bán kính quay của ơ tơ, m.

Tổng chiều rộng mặt bằng thải đá khoảng 6080 m.

Ưu điểm của phương pháp thải bằng máy ủi là tổ chức đơn giản, thời gian xây dựng bãi thải ngắn, tính cơ động cao, chi phí đâu tư cơ bản và có chi phí sản xuất nhỏ; hệ số sử dụng tuyến thải cao.