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

Высокая температура оттаивания шутем сжигания газа, хотя и ускоряет процесс оттаивания, но ори этом значительно пони­ жается .процент использования теплотворной способности газа. По опытным данным б. ВНИИОМСа, при температуре теплоноси­

теля 130° продуктивно используется только лишь 4% теплотвор-

Рис. 32. Установка для оттаивания грунта газовыми иглами

/—двигатель внутреннего сгорания 3—5 л, с.; 2—газогенератор; 3—тележка; 4—вен­ тилятор; 5—газопровод; 6—воздухопровод; 7—газовая игла; 8—топливо для газоге­ нератора; 9—топливо для двигателя; 10—гибкие шланги

ной способности топлива, при температуре 110°—6%, при темпе­ ратуре 40°—13% и при температуре 11°—57%. Из сказанного сле­ дует, что необходимо выбирать такой режим и температуру оттаи­ вания, которые увязывались бы со скоростью подвигания забоя в .карьере и наименьшим расходом тепла и топлива.

§ 19. Разработка глиняных карьеров с предварительным оттаиванием мерзлого слоя термитом (способ 14)

Для оттаивания мерзлых грунтов по способу 14 Е. К. Бурцева предложила использовать теплоту термохимической реакции, ко­ торая выделяется в результате бескислородного горения смеси

алюминия в порошке с порошком окиси железа ЕегОз. Реакция окисления алюминия в этой смеси с порошком окиси железа про­

123

25%, и соответственно 75% или 750 г по<рошка окиси железа РеоОз на 1 кг смеси.

Схема патрона, начиненного термохимической смесью (тер­

митом), показана на рис. 33. Запальная часть патрона состоит из подводящего шнура (проводника элек­ трического тока) и пластинки металли­ ческого магния, температура горения которого соответствует температуре воспламенения смеси алюминиевого порошка и окиси железа.

Предложение Е. К. Бурцевой было

проверено б. ВНИИОМСом; при этом установлено, что 1 кг горючей смеси выделяет 850—940 ккал, а распростра­ нение тепла в замороженной грунто­ вой массе подчиняется закону образо­

вания конуса с вершиной, совпадаю­ щей с центром патрона.

Для оттаивания 1 м3 мерзлого гли­ нистого грунта от —12° до +4° объем­ ным весом 1 650 кг и влажностью 18%

теоретически потребуется тепла

Q = 79 + 0,2-1 650 [4- (-12)] =

= 12 560,4 ккал,

где 79 —скрытая теплота плавления льда в ккал!кг;

митной массы 850 ккал. Стоимость оттаивания I м3 мерзлого грунта термитом составила 12—15 руб.

При применении способа 14 следует избегать применения шпуров малого диаметра, плотного закупоривания патронов па­

рафином и трамбования грунта после засыпки шпура. Несоблю­ дение этих требований может вызвать интенсивные выбросы го­ рящей термитной массы. Шпуры необходимо бурить несколько большего диаметра, чем диаметр патрона, и засыпать рыхлым шлаком который обеспечивал бы свободный выход газов из сква­ жины.

124

Организация работ по добыче талой глины в зимнее в'ремя

по способу 14 сводится к проведению соответствующих горнопод­

готовительных работ с осени, а также в зимний период. С целью уменьшения глубины промерзания 'поверхность карьера, разраба­ тываемого в зимнее время, с осени следует обработать способами, изложенными 'В § 9. К подготовительным работам в зимний пе­ риод относятся: уборка снега с поверхности участка, намеченного к отогреву, бурение шпуров в мерзлом грунте для закладки пат­ ронов и проведению работ по оттаиванию.

В целях обеспечения бесперебойной работы экскаватора под­

готовка поверхности карьера должна быть организована с таким расчетом, чтобы скорость оттаивания опережала скорость подви­ гания забоя на величину двухсменной производительности экска­ ватора. Разрабатываемый .прямоугольник карьера по длине раз­ бивается на три участка, из которых первый, ближайший к экска­

ватору, должен быть отогрет и укрыт мягким укрытием; второй участок должен находиться в стадии оттаивания и третий — в ста­ дии бурения шпуров и подготовки для закладки патронов.

Если дополнительное удорожание стоимости добычи 1 м2

глины другими способами колеблется в пределах от 5 р. 50 к. до

8 руб., то удорожание при применении способа 14 составляет 12— 15 руб., а общая стоимость—18 руб. за 1 м2.

Относительное удорожание 1 м2 глины, добываемой по спо­ собу 14, зависит также от общей глубины разрабатываемого усту­

па (табл. 32).

дополнительное средство на случай неожиданного промерзания

утепленной поверхности карьера в связи с резкими изменениями климатических условий. Следует сказать, что этот способ мало

изучен и требует всестороннего исследования в разных климати­ ческих условиях.

§ 20. Разработка глиняных карьеров с предварительным оттаиванием мерзлой поверхности путем сжигания топлива (способ 15)

Для проведения разработки по этому способу наиболее ши­ роко используется уголь.

Уголь в требуемом количестве по расчету завозится с наступ­ лением первых заморозков до выпадения снега на подготовленную

125

и спланированную .поверхность карьера и укладывается слоями с таким расчетом, чтобы более крупные фракции его были внизу, а более мелкие — на поверхности, что достигается укладкой слоя­ ми угля разной крупности. Общая толщина слоя, угля зависит от продолжительности зимнего периода и количества отрицательных

градусо-дней. В первые 1—2 зимних месяца, когда общее коли

чество отрицательных градусо-дней меньше и когда тепло, накоп­ ленное грунтовой массой в летнее время, еще не израсходовано, слой угля на участках, разрабатываемых в ноябре — декабре, мо­ жет быть меньше против среднерасчетной величины, а участки,

местных климатических условий. С наступлением морозов, когда

вспаханный и заборонованный слой, а также соответствующий слой угля уже не в состоянии предохранять поверхность карьера от промерзания, уголь поджигается и тепло, выделяемое при его

горении, предохраняет поверхность от дальнейшего промерзания и способствует оттаиванию ранее промерзшего слоя.

Впервые этот способ был применен в 1952 г. на Красноярском

кирпичном заводе № 2, а затем на Ачинском и Зыковском заво­ дах. На заводах уголь завозится на карьер различно---- сразу на

всю зимнюю потребность или сначала только на первые 7—10 дней работы, а затем время от времени запас его пополняется. Прак­ тикой установлено, что глина при сжигании угля на поверхности карьера оттаивает на всю глубину промерзания в условиях Крас­ ноярска на 2—2,3 м за 6—10 дней.

Исходя из этого примерно за неделю до перехода на зимний участок поджигают уголь, разбросанный слоем 20—30 см на пло­

щади с суточным запасом сырья. Таким образом, к началу добычи в зимнем забое создается подготовленный к разработке запас та­

лой глины, обеспечивающий 7—10-дневную потребность завода в сырье.

Затем в лобовой части карьера каждый день выбирается су­ точная норма сырья, а вдоль карьера на такой же площади раз­ жигается уголь. Расход канского бурого угля с теплотворной спо­ собностью 2 900 ккал/кг составляет примерно 30 кг натурального топлива на 1 Jt3 глины.

Себестоимость 1 ж3 глины при сжигании угля и оттаивании

на красноярских кирпичных заводах в среднем за 9 месяцев составила 4 р. 70 к., тогда как на заводе № 2 до применения этого способа в 1952 г. стоимость 1 ж3 глины составляла 18—20 руб.

В 1957 г. Ирша-Бородинский кирпичный завод также приме­ нил оттаивание глины в карьере сжиганием топлива.

Время и способ укладки угля на поверхность разрабатывае-

•мого карьера зимой.могут бытьразными. Так, Ачинский кирпичный завод в зиму 1955/56 г. применял комбинированный прием укры­ тия и утепления поверхности карьера по способу 15, т. е. предва-

126

ригельное рыхление и засыпка двумя слоями угля с 'прослойками между ними соломы, а затем оттаивание частично промерзшей по­ верхности сжиганием угля и соломы. В этом случае поверх пер­

предохраняющий солому от раздувания ветром. Толщина слоя угля и соломы была принята разная в зависимости от того, в ка­

В целях предохранения фронта забоя от подмерзания работы

по добыче следует производить круглые сутки /в три смены с не­ большими перерывами между сменами или применять передвиж­ ные тепляки-«шатры», укрывающие фронт разрабатываемого карь­ ера, создающие одновременно удовлетворительные условия персо­ налу, занятому на обслуживании землеройного и транспортного оборудования.

На Ачинском кирпичном заводе работали два одноковшовых

экскаватора—дизельный с ковшом емкостью 0,75 м3 и электри­ ческий с ковшом емкостью 1 ж3. Для разработки глиняного карье­ ра на заводе в зиму 1955/56 г. было подготовлено 10 тыс. м2 пло­ щади. Среднее залегание пласта на этом карьере составляло 6 м

Таким образом, было заготовлено 60 тыс. м3 талой глины, что обе­ спечило выпуск 24 млн. шт. кирпича в зимнее время. На утепление и оттаивание указанного количества глины было израсходовано 1 100 т 'местного бурого угля стоимостью 38 340 руб. и 63 т соломы на сумму 6 300 руб.

С учетом всех затрат 1 ж3 добытой талой глины обошелся заводу И руб. При работе предыдущей зимой с использованием глинохранилища фактические затраты на добычу, транспортиро­ вание и хранение 1 ж3 составили 19 р. 30 к.

На Красноярском кирпичном заводе № 2 организация добычи талой глины по способу 15 была несколько иной; уголь заозерновский с теплотворной способностью 3 600—3 800 ккал для сушки и оттаивания мерзлого слоя завозился также с осени, но хранился небольшими кучами в разных местах в количестве, потребном по расчету. За 7—10 дней до начала разработки участка забоя уголь из куч рассыпался по поверхности и разжигался, оттаивая верх­

ний мерзлый слой карьера. Указанные колебания в количестве

127