Материал: Зимние способы добычи и хранения глины П. В. Силкин. 1960- 11 Мб

Полный вес заряда рыхления при разрушении массива любой

формы с учетом любой степени дробления породы будет

где F(d)—коэффициент, учитывающий степень дробления по­ роды.

Стоимость рыхления мерзлого грунта взрывным способом,

как показывает практика, .меньше, чем рыхление дизель-.молотом с клином или клин-бабой, и составляет 6—7 руб. за 1 м3. Однако, несмотря на относительно небольшую стоимость рыхления мерзлой поверхности описанным способом, он требует соблюдения особых мер предосторожности, безусловного соблюдения всех требований техники безопасности, организации доставки и безопасного хране­ ния взрывчатых материалов, что усложняет организацию работ.

Ориентировочная .потребность в ресурсах для буровзрывных работ по рыхлению мерзлых грунтов в объеме, необходимом для обеспечения работы одного экскаватора, при бурении шпуров электрическими или пневматическими сверлами и электрическим

101

Глава IV

СПОСОБЫ РАЗРАБОТКИ ГЛИНЯНЫХ КАРЬЕРОВ, СВЯЗАННЫЕ С ВНЕСЕНИЕМ ИСКУССТВЕННОГО ТЕПЛА ИЗВНЕ В ЗАМОРОЖЕННУЮ ГРУНТОВУЮ МАССУ

СЦЕЛЬЮ ОТТАИВАНИЯ ЕЕ

Внастоящее -время известно несколько способов оттаивания

мерзлых грунтов, а именно:

Е. К. Бурцевой (способ 14);

4) оттаивание при помощи сжигания топлива на поверхности

карьера (способ 15).

Различие перечисленных способов заключается в природе

теплоносителя, способах получения тепловой энергии и приемах

использования ее для целей оттаивания мерзлых грунтов. Мерзлая глина является сложным материалом; в состав ее вхо­

дит глина как таковая, лед, воздух и разные примеси, поэтому рас­

щую среду при передаче ее от приборов в массив.

Подсчеты показывают, что средние затраты тепла на оттаива­ ние 1 м3 мерзлой глины от начальной отрицательной температуры

—10° до конечной положительной +3° составляют от 10 до 16— 18 тыс. ккал, причем увеличение влажности глины дает резкое увеличение расхода тепла. Так, при влажности глины 30% на от­ таивание 1 м3 глины расходуется почти в два раза больше тепла,

чем при влажности 10%. При этом общий расход тепла при значи­ тельной глубине оттаивания будет уменьшаться за счет отдачи тепла нижележащими уже теплыми слоями верхним слоям, и, как показывают опыты, проведенные ВНИИОМСом, это уменьшение

является значительным.

Расход тепла и электрической энергии на оттаивание 1 м3 мерзлой глины зависит не только от состояния и структуры грунта, но и от совершенства конструкций применяемых приборов, пере­

103

дающих тепло грунтовой массе. Установлено, что чем выше тем­ пература теплоносителя, используемого для целей оттаивания мерзлого грунта, а следовательно, чем быстрее протекает процесс оттаивания, тем кривая оттаивания круче (рис. 24) и тем коэффи­ циент использования тепла ниже. Из сказанного следует, что при­

менение высоких температур для оттаивания мерзлых грунтов приводит к излишне неоправданной потере тепла.

Рабочая температура игл, применяемых для целей оттаи­ вания, зависит от вида теплоносителя, а также от конструктив­ ных особенностей каждой иглы. Так, например, при использова­ нии в качестве теплоносителя горячей воды можно работать с тем­

70—100°.

Перечисленное разнообразие источников тепла и способов пе­ редачи его замороженной грунтовой массе позволяет выбрать один из них, технически наиболее осуществимый и экономически наи­

более целесообразный в заданных условиях. Способы III группы

по методам борьбы с замерзшими грунтами идентичны способам II группы, так как оба способа характеризуются одними и теми же величинами (коэффициентом мерзлотности и коэффициентом про­

ными и другими машинами, а также взрыванием с последующим его удалением, тогда как во втором случае — оттаиванием раз­ ными источниками тепла с использованием разных способов пере­

дачи тепла замороженному слою.

Коэффициент мерзлотности и коэффициент прогрева, так же как и коэффициент вскрыши, характеризуют удельный объем пу­

стой породы (подлежащей удалению или оттаиванию) по отноше­ нию ко всей толще разрабатываемого пласта полезного ископа­

емого.

Значения этих коэффициентов, т. е. характеристика мерзлот­ ности или прогрева грунта при разных глубинах разрабатываемого карьера и разной толщины промерзания поверхности, приведены

втабл. 25.

Вцелях уменьшения расхода электрической энергии, пара или

горячей воды на оттаивание мерзлого слоя подготовляемый к зим­ ней добыче участок карьера следует обработать так, как описано з § 6. С той же целью добычу талой глины следует организовать тупиковыми забоями последовательно через участок. В этом слу­ чае исключается наличие второй оголенной стороны забоя, за­ трудняющей предохранение ее от дальнейшего промерзания, но появляется необходимость увеличения вдвое против расчетного числа участков; оставшиеся целики должны дорабатываться в лет­

нее время.

104

Расходуемая мощность ВнВт/м'

Глубина промерзания 6 м

Глубина промерзания 6 м

а—потребление мощности при электрооттаивании: б—продол­ жительность оттаивания грунта в зависимости от глубины промерзания; /—оттаивание производится до отметки 0,25 м', 2—тоже, до отметки 0,4 лс; в—расход электроэнергии на оттаи­ вание 1 м’ грунта в зависимости от глубины промерзания; /—оттаивание производится до отметки 0,25 м; 2—тоже, до

отметки 0,4 м

105