Видобуток глини

Керамічні заводи будуються, як правило, поблизу покладів глин і кар'єр є одним з основних цехів керамічного виробництва.

Легкоплавкі глини є, найчастіше, місцевою сировиною, що добувають самі керамічні підприємства відкритим способом у кар'єрах. Кар'єр являє собою систему відкритих гірничих робіт. Обриси кар'єру у плані залежать від глибини та форми залягання глини та характеру рельєфу місцевості.

Комплекс операцій, зв'язаних із видобутком і доставкою глини у виробництво, іменують кар'єрними роботами, до складу яких включають розкривні роботи, видобуток, транспортування та збереження проміжного запасу глинистої сировини.

Розробці кар'єру передують підготовчі роботи. Їх починають із геологічної розвідки родовища, що виконують спеціалізовані організації. Геологічна розвідка встановлює кількісні запаси глини, співвідношення корисної товщі глиняного шару і розкривних порід, характер їхнього залягання і супутні гірничоексплуатаційні умови.

При розробці кар'єру глинистої сировини ділянки розбивають на ряд горизонтальних шарів, що розділяють похилими в'їздами. Кожен такий шар називається уступом, висота останнього залежить від складу глин, і застосовуваних методів розробки. Шар являє собою масив осадової гірської породи, що має значну довжину та ширину та обмежений двома рівнобіжними площинами нашарування.

Потужність (товщина) шару - це найкоротша відстань між покрівлею (верхом) і ґрунтом (низом) шару.

У кожнім уступі розрізняють наступні елементи: укіс, верхню, нижню площадку та брівку.

Укосом уступу називається похила чи вертикальна робоча поверхня уступу, що обмежує його з боку виробленого простору. Площадками уступу називають: верхньої - горизонтальну частину поверхні уступу (підошва). Брівкою уступу називають лінію перетинання укосу уступу з його верхньою чи нижньою площадкою.

Поверхня уступу, що є безпосередньо об'єктом гірничих робіт і, що переміщається по мері розробки, називається забоєм уступу.

Рівнобіжні смуги, на які для розробки розділяють уступ по ширині, які розробляються кожна при незмінному для неї положенні транспортного забійного шляху, називають заходками.

Підготовлена для розробки частина заходки по її довжині називається фронтом робіт уступу.

Кут, який утворено лінією укосу борта кар'єру з проекцією цієї лінії на горизонтальну площину, називається кутом укосу.

Таким чином, розробка кар'єру складається з двох самостійних операцій: розкривання кар'єру, що полягає у видаленні рослинного шару, підзолу та інших порід, непридатних для виробництва та видобутку глини.

Перед початком робіт із видобутку глини в кар'єрах проводять підготовчі та розкривні роботи, що забезпечують надалі нормальну безперебійну роботу по видобутку.

При підготовчих роботах видаляють рослинність, влаштовують водовідвідні канави і під'їзні колії.

Поклади глинистої сировини завжди мають покривний шар, що складається з ґрунту з рослинними залишками. Видалення порід, що покривають сировину, називається розкривними роботами.

Технологія підготовчих і розкривних робіт включає дві операції: розкривні роботи (рис. 5.2,а) і розчищення поверхні від чагарників, дерев, пнів (рис. 5.2, б). Розкривні роботи варто вести з випередженням видобувних робіт. Якщо розкривні породи забирають під час експлуатації кар'єру, сировина може засмітитися породою. До складу розкривних порід входить рослинний шар, підзол, а також нашарування піску з кам'янистими включеннями. Розкривні породи варто видаляти цілком. Якщо віддаляється тільки рослинний шар, а шар чи підзолу чорнозему залишається, то, потрапляючи в шихту, вони погіршують сушіння сирцю, забиваючи пори, і значно знижують міцність як сирцю, так і, обпаленої цегли. Тому поверхню варто розчищати за один, або два роки до початку розробки кар'єру для того, щоб корені рослин устигли згнити, що значно полегшує розкривні роботи. Для очищення поверхні застосовують кущорізи, корчувальники та зрихлювачі.

Серійно виготовляють кущорізи, які застосовують як навісне устаткування до трактора. Робочий орган кущоріза являє собою клинчастий відвал, що закінчується в нижній частині ножами, що ріжуть. При зануренні відвала в ґрунт ці ножі зрізують дерева та чагарники, а потім укладають по обох сторони від смуги проходки машини.

Для корчування великих пнів, валки дерев діаметром до 35 см., зрізання чагарників і розпушування ґрунту використовують начіпні корчувальники, які обладнано пристосуваннями для витаскування коренів із землі.

Рис. 5.2. Схема ведення підготовчих робіт на кар'єрі

а — розкривні роботи; б — розчищення поверхні від чагарників, дерев, пнів

корчувальником; 1, 2 - глина; 3 - пісок; 4 - вскришні шари; 5 - підошва

забою

Видаляти рослинний шар, корчувати пні і валити дерева можна за допомогою бульдозера.

У процесі підготовчих робіт особливу увагу треба приділяти пристрою під'їзних колій до кар'єру.

Землерийне устаткування та спосіб розкривних робіт вибирають з урахуванням особливості родовища та рельєфу місцевості на основі проекту розробки кар'єру.

Для розкривних робіт застосовують колісні скрепери, бульдозери, в окремих випадках багатоківшеві екскаватори, гідромонітори. Скрепери на гусеничному ході з гідравлічним чи канатним керуванням виконують усі операції, зв'язані зі зняттям і транспортуванням добутого ґрунту до місця його вивантаження, чи відвала. Для розкривних і планувальних робіт у кар'єрах глини, використовують також бульдозери.

Організація видобутку глини багато в чому впливає на якість продукції. У більшості випадків у кар'єрі є кілька шарів глини з різними властивостями. Тому глину в кар'єрах розробляють валовим і селективним методами. При валовій розробці глину добувають одночасно з декількох шарів із метою одержання суміші з глини всіх наявних у кар'єрі шарів у кількостях, пропорційних потужності кожного шару.

Однак у деяких випадках, коли завод випускає різноманітні вироби, для яких вимагаються різні глини, провадиться і вибіркова - селективна розробка, що полягає в роздільній виїмці шарів глин.

При розробці кар'єру необхідно прагнути до можливо більш повного використання корисної копалини.

У районах із теплим кліматом глину добувають, звичайно, відкритим способом як у літній, так і в зимовий час. У районах із суворими кліматичними умовами застосовують закритий спосіб видобутку під утепленими перекриттями та у тепляках різних конструкцій.

Спосіб видобутку залежить від товщини покладу глини та кліматичних умов. Вибір механізмів для видобутку глин визначають геологічні умови, фізико-механічні властивості глинистої сировини, що добувається, і спосіб його виймання. Для розробки глин, в основному, застосовуються багатоківшеві (рис. 5.3,а) і одноківшеві (рис. 5.3,б) екскаватори. Багатоківшеві екскаватори найбільш ефективні для розробки глин валовим методом.

Багатоківшеві екскаватори, при копанні знімають тонку стружку глини завтовшки 2-3 см. і перемішують її, що полегшує обробку глини. Ці екскаватори розробляють вибої, розташовані з боку укосу уступу. У процесі черпання глин екскаватор пересувається уздовж уступу. Фронт робіт приймається прямолінійним із витриманою потужністю розроблювальної товщі і з відносно постійною довжиною.

Багатоківшеві екскаватори можуть працювати радіальним і рівнобіжним способами різання як верхнім (екскаватор розташований унизу на підошві кар'єру, а ковшова рама спрямована під деяким кутом до верха), так і нижнім черпанням (екскаватор знаходиться на верху кар'єру з опущеною вниз ковшовою рамою) (рис. 5.4).

При радіальному способі різання раму опускають по колу, із центром у точці закріплення ковшової рами в екскаватора. При цьому на початку роботи ковші знімають тільки верхню частину ґрунту і лише поступово, у міру вибірки ґрунту, забирають по всій товщині шару. Такий спосіб роботи не забезпечує змішування всіх шарів глини. Тому способом радіального різання (тільки при нижньому черпанні) розробляють родовища однорідних по складу глин, не потребуючі перемішування окремих шарів під час видобутку.

Рис. 5.3. Видобуток глини у кар'єрі екскаватором

а — багатоківшевим; б — одноківшевим

Рис. 5.4. Схема різання глин багатоківшевим екскаватором

а - рівнобіжне при верхнім черпанні; б — рівнобіжне при нижнім черпанні; в — віялове при нижнім черпанні

При рівнобіжному способі різання рама під час вибірки ґрунту нахилена до поверхні під визначеним кутом, залишаючись рівнобіжною первісному положенню. При такому способі глина завжди знімається по усій висоті вибою і всі шари залягання надходять у виробництво в тім співвідношенні, яке мається в кар'єрі. Ґрунт знімається у вигляді тонкої та постійний по товщині стружки.

Одноківшеві екскаватори застосовують найчастіше в кар'єрах, де глина однорідна по всій глибині залягання шару. Екскаватор черпає глину ковшем ємністю від 0,5 до 2 м³ і передає се у транспортні засоби.

Розробку ведуть зверху вниз. При обертанні роторного колеса ковші входять у шар глини і відокремлюють смужку (стружку) глини. У залежності від щільності глин товщина стружки може бути 50-200 мм. Послідовно обробляючи кожен шар, роторне колесо опускається до підошви уступу, тобто на його повну потужність.

Виїмка глин роторним екскаватором здійснюється вертикальними та горизонтальними стружками. При валовій розробці і селективній виїмці глин застосовують розробку вертикальними стружками, а відпрацьовування забою та зачищення підошви забою - горизонтальними стружками. Добута глина надходить на стрічковий конвеєр і останнім подається у транспортні засоби.

Видобуток глин включає операції: підготовку кар'єру до розробки, розробку глин і навантаження її на автомашини.

Якість глин повинна відповідати вимогам відповідних стандартів, що забезпечується наступним порядком ведення технологічного процесу: підготовка кар'єру глин здійснюється екскаватором після проведення розкривних робіт; екскаваторник дає візуальну оцінку якості висадженої гірської маси, у залежності від якості підготовки визначає технологію розробки; розкривні породи направляються у відвал, а якісна сировина для виробничих переробок.

Крім того, підготовчі роботи в кар'єр включають підчищення під'їздів, якісне зачищення підошви кар'єру;

Розробка глин і навантаження її на автосамоскиди здійснюється екскаватором. При цьому екскаваторник повинний стежити за якісним виробітком видобувного уступу. При навантаженні автомашини екскаваторник повинний стежити за тим, щоб глина при відкриванні ковша зсипалася в центр кузова, а в самоскид не попадала неякісна сировина та сторонні предмети.

Наявність у глинистій сировині сторонніх домішок (мулу, розкривних порід) є результатом неякісного зачищення видобувного уступу від розкривних порід. Для усунення таких неполадок технологічного процесу необхідне дотримання вимог розробки кар'єру.

Глину з кар'єру вивозять рейковим і безрейковим транспортом, а при невеликій відстані - стрічковими конвеєрами.

Для транспортування глини найчастіше використовують автомобільний транспорт, в основному, автосамоскиди (рис. 5.5,а), унаслідок їхньої гарної маневреності, здатності переміщатися по пересіченій місцевості, а також можливості швидкого розвантаження. Чим більше відстань, на яке транспортують глину, тим вигідніше використовувати автосамоскиди.

При транспортуванні на великі відстані доцільно перевозити глину великовантажними автосамоскидами.

Для транспортування глини на близьку відстань (не більш 500 м) застосовують також трактори з причепами (рис. 5.5,б). Рейковий транспорт (рис. 5.5,в) застосовують на деяких кар'єрах. Глину завантажують у вагонетки, для відкочування яких використовують мотовози та електровози.

Конвеєрний транспорт (рис. 5.5,г) створює умови для безупинної роботи видобувного устаткування. Однак за несприятливих атмосферних умов намокла глина прилипає до стрічки конвеєра, а при негативних температурах стрічка втрачає еластичність, що утрудняє роботу.

Дата добавления: 2014-10-17