Топырақ өңдеу әдістері

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Құрылыс және тау-кен жұмыстарын жүргізу кезінде қазу дәстүрлі түрде үш тәсілдің бірімен жүзеге асырылады: кесу, гидромеханикалық жару және жару.

Инженер орындалатын жұмыс көлеміне, топырақтың табиғатына, қолда бар техникалық құралдарға және т.б. негізделген белгілі бір әдіс пайдасына таңдау жасайды.

Егер кішігірім экскаватор саяжай құрылысы үшін іргетас шұңқырын қазуды оңай жеңе алса, онда тау-кен жұмыстарын жүргізу кезінде машиналар мен механизмдердің тұтас кешенін пайдалану қажет. Оның үстіне бұл өндіріс құралдарының көпшілігі топырақты игеруге тікелей қатыспайды. Олардың мақсаты - өндіріс процесіне қызмет көрсету және операциялардың үздіксіздігін қамтамасыз ету.

Топырақтардың сипаттамалары

Топырақ – жер қыртысының тозған тау жыныстарынан түзілген үстіңгі қабаты. Тығыздығы мен шығу тегіне байланысты топырақтарды келесі түрлерге бөлуге болады:

• Тасты (мұндай топырақ ылғалға төзімді, созылу күші 5-тен жоғарыМПа). Бұл санатқа гранит, әктас, құмтас кіреді.
• Жартылай тасты (созылу беріктігі 5 МПа дейін). Мысалы: саз, гипс, мергель.
• Дөрекі кластик - жартылай жартасты және қатты жыныстардың цементтелмеген сынықтары.
• Құмды (олар дисперсті (диаметрі 2 миллиметрге дейін) тау жыныстарының бөлшектері).
• Саз (ұсақ (диаметрі 0,005 миллиметр) тау жыныстары бөлшектері).

Траншеяларда топырақты қолмен өңдеу өте қиын процесс. Негізінде тау жыныстарын өндіру кезінде оны жүзеге асыру мүмкін емес.

Топырақтардың құрамына қатты бөліктер, су және әртүрлі газдар (кеуектерде жиналатын) жатады. Топырақ ылғалдылығы сұйықтық массасының көлем бірлігіне келетін қатты заттардың массасына қатынасын сипаттайтын шама. Ол кең ауқымда өзгеруі мүмкін және бір (құм) пен екі жүз пайызға дейінгі мәнді қабылдай алады (су қоймаларының түбіндегі лай).

Әзірлеу процесіндегі негіз көлемі артады. Бұл кеуектер мен қуыстардың пайда болуына байланысты. Көлемді өзгертудің шамасы қопсыту коэффициентімен сипатталады (жұмысқа дейін топырақ алатын көлемнің игерілгеннен кейін топырақ алатын көлемге қатынасы). Уақыт өте келе қопсытылған топырақтың тығыздығы төмендейді (табиғи тығыздау). Сондай-ақ ауыр құрылыс техникасының көмегімен топырақты мәжбүрлеп нығыздауды жүргізуге болады. Мұндай топырақтың тығыздығы біршама аз болса да, түпнұсқаға жақындайды. Бұл айырмашылықты елемеуге болады, әсіресе содан беріуақыт өте келе ол жойылып, топырақтың өзі өзінің қасиеттерін толығымен қалпына келтіреді (қартаяды).

Топырақтардың механикалық қасиеттері (ең алдымен беріктігі мен деформациялану қабілеті) бөлшектер арасындағы байланыстың құрамы мен сипатына байланысты. Әзірлеу кезінде қосылыстар бұзылады, тығыздау кезінде олар қалпына келеді.

Қысуды дамыту

Топырақты осылай өңдеу үшін жер тасымалдайтын және жер өңдейтін машиналар қолданылады.

Жұмыс барысында кескіш құрал өте маңызды үйкеліс және механикалық жүктемелерге ұшырайды. Мұндай жағдайларда әдеттегі құрылымдық көтергіш ұзақ қызмет етпейді. Сондықтан жұмыс органының кесу жиегі кермет элементтерімен немесе арнайы болаттармен күшейтіледі. Композиттік керамикалық-металл плиталар пайдалануда ең тиімді болып табылады. Бірақ олардың құны айтарлықтай жоғары. Сондықтан, көбінесе шелектер тозуға төзімді қорытпалардан жасалған дәнекерленген электродтармен күшейтіледі. Басқа нәрселермен қатар, мұндай шелектің кәдімгі болат бөлігінің тезірек тозуына байланысты жұмыс кезінде өздігінен қайрау әсері бар.

Мұндай машиналар топырақтың белгілі бір қабатын кеседі. Кесілген масса арнайы конвейермен үйіндіге тасымалданады немесе карьерге немесе басқа құрылыс алаңдарына тасымалдау үшін дереу самосвалға құйылады. Экскаватормен қазу осы санатқа жатады.

Эскаватор түрлері

Шөміштің конструкциясы мен параметрлеріне байланысты экскаваторлар келесі түрлерге бөлінеді:

• бір шелек;
• айналмалы және тізбек (көп шелек);
• жонғылау.

Ең көп тарағаны – экскаватордың бір шөмішті түрі. Машинаның бұл түрі жан-жақты және өте жақсы маневрлік қабілеті бар. Шелектің оңтайлы пайдалы көлемі 0,15-тен 2 текше метрге дейін. Неғұрлым массивті және сыйымды шелекпен экскаватормен (бір шөмішпен) қазу экономикалық тұрғыдан мүмкін емес, өйткені жабдықтың гидравликасы мен механикалық бөліктері ауыр жүктемелерден жиі істен шығады.

Сонымен қатар жетек механизміне қарай жер қазатын машиналар шынжыр табанды және автомобильдік болып бөлінеді. Сондай-ақ жаяу деп аталатын экскаваторлар, сондай-ақ пневматикалық доңғалақты экскаваторлар бар. Дегенмен, іс жүзінде мұндай машиналар өте сирек кездеседі, егер көзге түссе. Тіпті тәжірибелі құрылысшылар да, олардың барлығы бірдей машина түрімен бір мекемеде жұмыс істегенімен мақтана алмайды.

Күректі экскаваторды пайдалану

Бұл экскаватор түрі топырақты екі жағынан да, тікелей арқылы да қазып алады. Бірінші жағдайда экскаватор қозғалыс осі бойынша жұмысты орындайды. Бұл кезде топырақ басқа жақтан жоғары қарай келе жатқан жүк көлігінің артына түседі.

Екінші жағдайда жұмыс экскаватордың алдында жүргізіледі, ал тиеуге арналған көліктер артқы жағынан беріледі.

Егер сізге үлкен тереңдікке елеулі қазба алу қажет болса, онда механикаландырылған қазбаға балама жоқ. Барлық жұмыстар бірнеше әзірлеу арқылы жүзеге асырыладыкезеңдері (деңгейлері). Деңгей қазу тереңдігі бойынша белгілі бір экскаватор үлгісінің технологиялық мүмкіндіктерінен аспайды.

Шөміш-шелек операциясы

Машинаның бұл түрі үздіксіз әрекет ету механизмінің тамаша мысалы болып табылады. Сондықтан, әрине, мұндай экскаватордың өнімділігі кәдімгі бір шөмішті машиналардың өнімділігінен жоғары дәрежелі тәртіп болып табылады. Бірақ мұндай техника тек ауқымды нысандардың құрылысында ғана қолданылатынын айту керек. Жабдықтың бұл түрі шағын траншеяда қазуға мүлдем жарамсыз: өте қымбат техникалық қызмет көрсету, өте жоғары отын шығыны.

Жұмыс шелектерін шынжырға немесе роторға бекітуге болады. Осыдан экскаваторлардың атауы: тізбекті және айналмалы.

Бұл экскаватор түрін 2-топтағы топырақты өңдеуде қолдануға болады. Іс жүзінде мұндай машиналар 1 … 3 топтағы топырақтарды оңай жеңетін жағдайлар бар. Топырақ салыстырмалы түрде таза, үлкен тастарсыз және күшті діңгектерсіз болуы керек.

Жер машинасын жасау

Бір жұмыс цикліндегі бір машина тау жыныстарын алуды, оның қысқа қашықтыққа қозғалысын жүзеге асырады. Бұл машиналарға қырғыштар, грейдерлер және бульдозерлер кіреді.

Қырғыштар ауқымды жұмыстар үшін қолданылады. Бұл машиналар өте өнімді, оларды 1 … 4 типті топырақ жағдайында қолдануға болады. Дегенмен, керемет күшке қарамастан, қырғыш тығыз топырақты көтере алмайды. Сондықтан мұндай топырақтарды алдымен қопсыту керек. Бір өтуде бұл машина алып тастай аладықалыңдығы 320 миллиметрге дейінгі топырақ қабаты. Арнайы мән қуатқа, шелек пішініне және қырғыш үлгісіне байланысты.

Қырғыш шелектің түбі пышақпен жабдықталған. Бұл көптеген адамдар асханадағы тағамды кесу үшін қолданатын пышақ емес. Бұл жағдайда тозуға төзімді және өзін-өзі күшейтетін Хэдфилд болатының жолағы дәнекерленген.

Бульдозерлер таяз тереңдікте және ұзақ қашықтықта жұмыс істеу үшін қолданылады. Сондай-ақ, машинаның бұл түрі шұңқырлардың түбін тазалау және тегістеу үшін қолданылады, оны өңдеуді үлкен экскаваторлар жүргізді.

Тереңдікке дейін бульдозер ярустар арқылы жылжиды. Деңгейдің тереңдігі машина бір өтуде алып тастай алатын қабаттың өлшеміне тең. Бульдозердің жұмыс қозғалысы еңіспен жүзеге асырылуы өте маңызды. Бұл қуат блоктарын біраз босатуға мүмкіндік береді және жабдықтың істен шығу ықтималдығын азайтады.

Грейдерлердің қуаты мен әлеуеті төмен. Олар негізінен сәндік жұмыстар үшін қолданылады: жағалаулар мен беткейлер, жоспарлау жұмыстары.

Гидромеханикалық дамудың сипаттамасы және көлемі

Мұндай жағдайда топырақты қолмен өңдеу мүмкін емес. Дегенмен, жер қазатын машиналарды пайдалану сияқты. Қолдану аясы өте кең: жасанды су қоймаларын құрудан бастап жол салуға дейін. Технология сондай-ақ су тасқынына бейім батпақты және жағалаудағы аумақтардағы тұрғын үйлер мен өнеркәсіпті дамытуға арналған аумақтарды рекультивациялауға мүмкіндік береді. Барлық процестер механикаландырылған. Бұл қазба әдісін қажет етедіарнайы инфрақұрылым жасау, бұл оны алдағы өте үлкен жұмыс көлемдерінде ғана пайдалануды ұсынады.

Гидромониторларды пайдаланып гидромеханикалық өңдеу

Бұл игеру әдісінің мәні мынада: топырақ жоғары қысымда (шамамен 15 МПа) су ағынымен жуылады. Алынған балшық массасы (кәсіпқойлардың сленгінде - целлюлоза) бастапқыда аралық резервуарларда жиналады, содан кейін ол құбыр арқылы қажетті жерге айдалады.

Уақыт өте ылғал толығымен буланып, топырақтың тығыз қабаты пайда болады. Егер ол роликпен нығыздалса, онда мұндай топырақ байланыс желілерін (автомобиль және темір жол) салу үшін өте қолайлы болады.

Бұл әдістің үлкен технологиялық артықшылығы - күрделіліктің кез келген санатындағы топырақтарды өңдеу мүмкіндігі.

сорғыштар көмегімен гидромеханикалық өңдеу

Су қоймаларының түбінде жұмыстарды орындау кезінде қолмен қазу, сондай-ақ дәстүрлі жер қазу машиналарын пайдалану алынып тасталады. Арнайы кемелер қажет.

Тұңғиық снаряды – арнайы жабдықпен жабдықталған қалқымалы кеме. Қуатты сорғы су қоймасының түбінен эрозияға ұшыраған топырақты сорып алып, оны құбыр арқылы не ыдыстың трюміне, не қосалқы транспорттық ыдысқа апарады, не қуатты ағынмен қазу орнынан алыс жерге лақтырып жібереді.

Ұқсас сорғыштар кемелердің таяз су жағдайында кеме өтетін жолдарды тереңдету және тазарту, өзендермен қамтамасыз ету үшін тереңдету үшін қолданылды.үздіксіз навигация, сондай-ақ мұхиттар қайраңынан гауһар тастарды алуда.

Топырақ массасы құбыр арқылы сорылады. Шұңқыр мен жұмсақ топырақты сору үшін құбыр қосымша жыртқышпен жабдықталмаған. Соңғысының болуы тығыз топырақты дамыту кезінде қажет. Даму күрделілігі бойынша бұл әдіс алдыңғы қатарда. Арнайы көлікті пайдалану және техникалық қызмет көрсету, оның порт суларында тұрағы өте қымбатқа түседі. Қызмет көрсету персоналының біліктілігіне жоғары талаптар қойылады.

Мұздатылған топырақтарды игеру

Мәңгілік тоң жағдайында игеру үшін, сондай-ақ жартасты жыныстарды игеру үшін күшті бағытталған жарылыстар қолданылады. Жарылғыш зат ретінде тротил, аммонит және ақы алынуы мүмкін.

Жарылғыш снарядтарды бетке де, алдын ала бұрғыланған тесіктерге де немесе табиғи қуыстарға да орналастыруға болады.

Ұңғылық зарядтар деп аталатындар бассейннің үлкен аумағын игеруде, сондай-ақ топырақты төгу үшін қолданылады. Алдын ала бұрғыланған ұңғымаларға жарылғыш снарядтар орнатылады. Ең аз ұңғыма диаметрі 200 мм. Зарядтардың бұзушы күшін арттыру үшін саңылауларды сыртынан құммен немесе ұсақ таспен (ұңғымаларды бұрғылау кезінде пайда болады) жабады.

Шпуровые алымдары топырақты аз мөлшерде қазу қажет болғанда қолданылады. Ашық тау-кен жұмыстарында да, жерасты өндіруде де жүргізуге болады. Тесіктер раковиналардың бір түрі болып табылады. Диаметрі 2575 миллиметрге дейін. Олар жарылғыш заттармен ең көбі үштен екіге толтырылады. Қалған кеңістік таспен толтырылған (бағытталған жарылыс толқынын қабылдау және ең үлкен пайдалы әсерге қол жеткізу үшін).

Палата төлемдері. Шихтаның бұл түрі бағытталған лақтыру арқылы айтарлықтай көлемдегі топырақты қазу қажет болғанда қолданылады. Әдістің мәні келесідей. Жұмыс аймағында тік ұңғымалар немесе көлденең туннельдер жабдықталған, олардың қабырғаларында зарядтарды төсеу үшін соқыр тесіктер бұрғыланады. Жарылғыш заттарды төсегеннен кейін адиттер мен құдықтар топырақпен жабылады (бұл жарылыс қуатын арттыруға мүмкіндік береді). Атқылау бағыты жарылғыш заттың біркелкі салынбауымен қамтамасыз етіледі. Сонымен, бір жағында зарядтар үшін бірнеше есе көп бұрғылау тесіктері болуы мүмкін. Сондай-ақ осы мақсат үшін жарылыстардың сәйкессіздігі қолданылуы мүмкін.

Саңылаулы шихта негізінен мәңгі тоң жағдайында топырақты игеруде қолданылады. Мұндай жынысты бағытталған шығаруды жүзеге асыру екіталай. Бірақ оны болашақта бульдозермен немесе экскаватормен алып тастауға болатындай етіп босату өте шынайы. Ол үшін жұмыс принципі мен сыртқы түрі бойынша металлға арналған дискі кескішке ұқсайтын құрал қолданылады. Тек, әрине, мұндай құрал әлдеқайда үлкен өлшемге ие. Мұндай кескіш бір-бірінен 2,5 метрге дейінгі қашықтықта жердегі ерекше ойықтарды кеседі. Жарылғыш зат әр ойыққа салынбайды, бірақ біреуі арқылы - қуыс толтырылмаған кеңістік компенсатор ретінде әрекет етеді. жарылыс толқынытопырақты ұсақтайды, ол қуысқа қарай жылжиды. Мұндай жұмыстар мұқият дайындықты және жобаны егжей-тегжейлі зерттеуді талап етеді.