ОСНОВИ ТЕХНОЛОГІЇ ВИДОБУВАННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН

Скачати 1.31 Mb.

Назва	ОСНОВИ ТЕХНОЛОГІЇ ВИДОБУВАННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН
Сторінка	8/11
Дата	04.04.2013
Розмір	1.31 Mb.
Тип	Документи

bibl.com.ua > Фізика > Документи

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

A- A

Рис. 7.1. Загальний вигляд кар’єру та його елементи: 1, 8 – верхня бровка розкривного уступу; 2, 7 – нижня бровка розкривного уступу; 3, 6 – верхня бровка видобувного уступу; 4, 5 – нижня бровка видобувного уступу; 9 – капітальна розкривна траншея; 10 – розрізна траншея; 11, 12 – вибої розкривного та видобувного уступів; 13, 14 – екскаватори: роторний і мехлопата; 15 – конвеєри; 16, 17 – укоси уступів; β_п, β_у – кути укосу бортів уступів по породі і корисній копалині; β_н – кут укосу неробочого борта; 1-4, β_р – лінія та кут укосу для робочого борту кар’єру

7.3. Етапи і процеси відкритих гірничих робіт
При відкритих розробках родовищ корисних копалин розрізняють такі етапи робіт:

– підготовка поверхні для проведення подальших гірничих робіт, осушення родовища;

– розкриття родовища капітальними траншеями для забезпечення доступу до корисної копалини (траншея 9, рис. 7.1);

– розкривні роботи – виймання порід, які залягають над корисною копалиною (на рис. 7.1 – верхній уступ);

– видобувні роботи – виймання корисної копалини (на рис. 7.1 – розрізна траншея 10 і нижній уступ);

– рекультивація.

Усі виробничі процеси (роботи) на кар’єрах поділяють на основні та допоміжні. До основних процесів відносять:

– процеси підготовки гірських порід до виймання: осушення масиву порід; подрібнення скельних і напівскельних порід (якщо вони входять до складу масиву порід даного родовища) з використанням буропідривних робіт;

– виймально-навантажувальні процеси;

– процеси переміщення корисної копалини і пустих порід;

– процеси відвалоутворення, складування та рекультивації.

Допоміжні процеси призначені для забезпечення нормального виконання основних. До них відносять зачищення покрівлі корисної копалини, планування траси екскаватора, очищення ковшів екскаваторів від налипання і намерзання гірської маси, ліквідація нависання («козирків») в екскаваторних вибоях, періодичне переміщення кабелів, рейкових колій та ін.

Підготовка ділянки земної поверхні для подальшого розкриття і розробки родовища полягає у відведенні ручаїв, спорудженні дамб, які убезпечать кар'єр від талих та дощових вод, вирубка дерев, зняття і складування родючого шару ґрунту.
7.4. Підготовка гірських порід до виймання
7.4.1. Осушення масиву порід.

При наявності високого рівня ґрунтових вод, в першу чергу для масиву порід, складеного з піщано-глинистих порід, необхідно виконати зниження рівня води нижче робочих горизонтів (осушення). Осушення масиву порід здійснюють шляхом буріння водознижуючих свердловин та шляхом проведення системи підземних дренажних виробок з наступним відкачуванням з цих свердловин і виробок води.
7.4.2. Буропідривні роботи.

Усі гірські породи, які видобувають відкритим способом, можна поділити на п'ять груп: сипучі, м'які, ущільнені, напівскельні і скельні. Сипучі і м'які породи (f<0,5) можна виймати з масиву без попереднього розпушування (подрібнення). Ущільнені породи міцністю f = 0,5…2,0 без попереднього подрібнення можна виймати тільки досить потужними машинами або ж застосовувати попереднє подрібнення.

До скельних порід відносяться такі гірські породи, коефіцієнт міцності яких за Протод'яконовим складає f ≥ 5. Це переважно магматичні і вивержені породи (кварцити, граніти та ін.). Коефіцієнт міцності напівскельних порід (переважно осадкових) становить f = 2…5.

Ущільнені та тріщинуваті напівскельні породи можна розпушувати механічним способом з застосуванням причепних та навісних розпушувачів.

Підготовка ж переважної більшості напівскельних і усіх скельних порід до екскавації проводиться шляхом подрібнення з застосуванням буро-підривних робіт (БПР).

Відносна складність буріння свердловин залежить від фізико-механічних властивостей порід і характеризується коефіцієнтом буримості – П_б, який знаходиться в межах від 1 до 25 (25 категорій порід за буримістю). Свердловини діаметром 90…320 мм вибурюють спеціальними буровими станками. Для порід відносно слабких з показником буріння П_б ≤ 6 використовують станки обертального (шнекового) буріння типу СБР-125, СБР-200; для порід з П_б = 6…17 застосовують шарошкове буріння (станки СБШ-200, …, СБШ-320); для порід з П_б = 4…25 – станки ударно-обертальної дії (СБУ-125, …, СБУ-200); для порід дуже міцних, абразивних, з П_б ≥ 15…20 застосовують термічне (вогневе) буріння.

Ефективність подрібнення порід визначається діаметром (розміром) середнього куска зруйнованої породи, діаметром кондиційного (максимально припустимого) куска в розвалі та відносним виходом негабаритної фракції.

Підривні роботи на кар'єрах виконують із застосуванням масових вибухів системи свердловинних зарядів. Якість подрібнення порід при цьому залежить від правильного вибору типу вибухової речовини (ВР), параметрів розташування свердловинних зарядів на уступі, висоти уступу h_у, глибини свердловини l_с, її діаметра d_с, маси заряду, величини набивки l_наб, величини

Рис. 7.2. Параметри буропідривних робіт при проведенні масових вибухів свердловинними зарядами
перебуру l_пер, відстані між свердловинами в ряду а та між рядами свердловин b, лінії опору по підошві W = b (рис. 7.2) та порядку або послідовності підривання рядів зарядів у мілісекундному режимі сповільнень.

Схема розташування свердловин, виймально-навантажувального і транспортного обладнання при навантаженні подрібненої вибухом породи з розвалу в залізничні вагони показана на рис. 7.3.

При наявності в розвалі гірничої маси негабаритних кусків (негабаритів) проводиться їх повторне подрібнення з використанням механічних бутобоїв або з застосуванням підривних робіт. В останньому випадку в негабаритах вибурюють короткі шпури, заряджають ВР і підривають, або ж використовують накладні заряди ВР.

Рис.7.3. Схеми відробки розвалу підірваних порід: а, б – за два проходи (заходки); в – за один прохід екскаватора; 1 – перше положення залізничної колії; 2 – друге положення залізничної колії.
7.5. Виймально-навантажувальні роботи на кар’єрах
7.5. 1. Виймально-навантажувальне обладнання.

В якості виймально-навантажувального обладнання на кар’єрах (рис. 7.4) найчастіше використовують:

екскаватори типу механічна лопата (а, б) на гусеничному ходу;
екскаватори драглайни з крокуючою ходовою частиною (в);
роторні екскаватори (г);
ланцюгові багатоковшові екскаватори (д);

– скрепери, бульдозери, навантажувачі, грейфери (рис. 7.4, з, и, ж, е).

Ковшові екскаватори типу «механічна лопата» поділяють на будівельні (будівельного типу – ЕС), кар’єрні (ЕКГ), розкривні (ЕВГ) і кар’єрно-будівельні (ЕКГС). Робочими параметрами для них є ємність ковша Е, радіуси черпання R_ч і розвантаження R_р, висота черпання Н_ч і розвантаження Н_р, зусилля різання. Ці екскаватори на гусеничному ходу, мають жорсткий зв'язок ковша з стрілою екскаватора, а отже і велике зусилля різання. Розкривні екскаватори (ЕВГ) мають більші радіуси черпання і розвантаження, ніж кар'єрні (ЕКГ).

Рис. 7.4. Схеми розташування у вибої виймально-навантажувальних машин: а – прямої механічної лопати; б – зворотної механічної лопати; в – драглайна; г – роторного екскаватора; д – ланцюгового багатоковшового екскаватора; е – грейфера; ж – навантажувача; з – колісного скрепера; і – бульдозера; к – шнекобурової машини

Екскаватори типу драглайн мають (рис.7.4, в) гнучкий зв'язок ковша зі стрілою екскаватора (канат), великий радіус розвантаження і крокуючу ходову частину. Ємність ковша 4…100 м³.

Роторні і багатоковшові ланцюгові екскаватори (рис.7.4, г, д) мають найбільшу продуктивність: перші – на гусеничному ходу, другі – переміщуються по залізничних коліях.

Скрепери, бульдозери, навантажувачі, грейфери (рис. 7.4, з, и, ж, е) використовуються для відвальних, складських робіт, для зачистки поверхні корисної копалини після виймання вище розташованих пустих порід та для інших допоміжних робіт.
7.5.2. Технологія виконання виймально-навантажувальних робіт, принцип розрахунку продуктивності машин.

Відробку горизонтів-уступів екскаваторами в кар’єрі здійснюють окремими смугами-панелями уздовж фронту робіт. Виймання гірської маси може проводитись смугами прямо з незайманого масиву або ж з розвалу. При відробці масиву порід смугу відробляють однією заходкою, а при відробці розвалу – двома поздовжніми заходками (рис. 7.3, а, б) або однією (рис. 7.3, в), коли ширина смуги виймання відповідає ширині заходки екскаватора. Після відробки кожної панелі транспортні комунікації переносять.

Панель може поділятися також на частини, кожна з яких виймається окремим екскаватором. Ці частини панелі називають блоками. Схема розташування виймально-навантажувального і транспортного обладнання на уступах залежить від конструкції машин, висоти уступу. Зокрема, на рис. 7.4 наведено верхнє черпання і нижнє навантаження (а, г) та нижнє черпання і верхнє навантаження (б, в, д).

Пусту породу при проведенні розкривних робіт можуть навантажувати в транспортні засоби (автосамоскиди, залізничні вагони, на конвеєри) і відправляти у зовнішні відвали або перекидати безпосередньо екскаваторами чи транспортно-відвальними мостами у внутрішні відвали на звільнену від корисної копалини площу.

В залежності від конструкції машин їх робота може бути безперервною (роторні, багатоковшові ланцюгові екскаватори, шнеко-бурові машини) або ж періодичною, циклічною (усі інші машини, які вказані на рис. 7.4).

Паспортну (теоретичну) продуктивність машин циклічної дії визначають для певних стандартних умов: заданої висоти вибою, кута повороту 90˚ та ін. за наступними формулами:

для машин циклічної дії:

Q_т =(3600∕ Т_ц)·Е, м³/годину; (7.1)

для машин безперервної дії:

Q_т =60∙E· п_т, м³/годину, (7.2)

де Е – розрахункова ємність робочого органу (ковша), м³; п_т – теоретичне число розвантажень ковшів за хвилину; Т_ц – теоретична тривалість робочого циклу машини, яка визначається як сума витрат часу на зачерпування гірничої маси, поворот ковша до місця розвантаження, розвантаження та поворот ковша до вибою, с.

Технічна продуктивність визначається для порід в масиві з урахуванням коефіцієнта екскавації к_е та коефіцієнта вибою к_в, який залежить від параметрів вибою, умов розвантаження (у відвал чи у транспортний засіб).

Q_тех = Q_t к_е к_в, м³/годину. (7.3)

Величина коефіцієнта екскавації, у свою чергу, визначається з виразу

к_е =к_н/к_р_, (7.4)

де к_н – коефіцієнт наповнення ковша, залежить від налипання породи, положення екскаватора і вибою, кваліфікації машиніста та ін.; к_р – коефіцієнт розпушення породи, залежить від літологічного типу породи, її структури.

Експлуатаційна продуктивність машини приймається за більш значний відрізок часу Т_р: за зміну, за добу, за місяць або за рік і залежить від типу транспортного обладнання, схеми його розташування і характеризується коефіцієнтом використання екскаватора у часі η:
Q_е= Q_тех Т_р η, м³/зміну (добу) . (7.5)

7.6. Контрольні запитання до роботи

Назвіть і покажіть на макетах, плакатах гірничі виробки, окремі елементи відкритих робіт.
Які основні і допоміжні процеси виконують при відкритих роботах?
Назвіть виймально-навантажувальні машини безперервної та циклічної дії.
Назвіть основні схеми розташування виймального і транспортного обладнання в кар'єрі.
В чому полягає підготовка щільних, напівскельних і скельних порід до виймання?
Як класифікують гірські породи за складністю буріння?
Які типи бурильних машин застосовують на кар’єрах з породами різної міцності (буримості)?
В чому суть застосування підривних робіт для подрібнення скельних і напівскельних порід?
Що таке «якість подрібнення» породи при застосуванні БПР і якими факторами вона визначається?
Які характерні особливості конструкції екскаваторів типу механічна лопата і драглайн? Які переваги і недоліки вказаних типів екскаваторів?
Які існують схеми розташування виймально-навантажувального і транспортного обладнання на уступах?
Як визначається паспортна, технічна і експлуатаційна продуктивність екскаваторів?
Що таке коефіцієнт екскавації?

8. ТРАНСПОРТ НА ГІРНИЧИХ ПІДПРИЄМСТВАХ
8.1. Загальні зауваження до вивчення теми

Вивчення теми передбачено з використанням діючих моделей виймально-навантажувальних машин, макетів гірничих виробок, плакатів та навчального посібника [2], виконавши наступні завдання:

– ознайомитись з засобами, процесами, структурою і технологічними схемами основного і допоміжного транспорту на шахтах і рудниках;

– ознайомитись з засобами, структурою і технологічними схемами транспорту на кар'єрах;

– відповісти на контрольні запитання по темі.
8.2. Особливості транспорту на гірничих підприємствах

Транспорт на гірничих підприємствах з підземним і відкритим способами розробки родовищ корисних копалин має як спільні риси, так і суттєві відмінності. Спільність полягає в тому, що основним вантажем для обох способів є гірська маса, яка в багатьох випадках кускувата та абразивна, вантажопотоки мають односторонній напрям, а транспортні мережі, зазвичай, розгалужені і нерідко зі значними ухилами.

Відмінні риси полягають у тому, що в підземних гірничих виробках на транспортні засоби накладається ціла низка обмежень, пов'язаних з розмірами цих виробок, з газовим фактором, з більш жорсткими санітарними вимогами.
8.3. Підземний транспорт

8.3.1. Задачі, структура і технологічні схеми підземного транспорту.

Підземний транспорт на шахтах призначається для виконання таких задач:

– доставка корисної копалини від очисних вибоїв до головного ствола, а при розкритті похилими стволами – до поверхні;

– доставка корисної копалини і породи від підготовчих вибоїв або місць ремонтних робіт до ствола;

– доставка матеріалів та обладнання від стволів чи з поверхні до очисних і підготовчих вибоїв та в зворотному напрямку;

– доставка людей позмінно від ствола до робочих місць і в зворотному напрямках.

Структурно весь підземний транспорт діляють на дві групи: основний – для доставки корисної копалини та допоміжний - для доставки людей і всіх інших вантажів.

Сукупність засобів основного і допоміжного транспорту разом з мережею транспортних виробок визначають технологічну схему транспорту.

В залежності від місця розташування транспортних засобів увесь підземний транспорт поділяють на дві групи: дільничний та магістральний.

Дільничний транспорт являє собою сукупність транспортних засобів в межах виймальної дільниці. На технологічній схемі транспорту, наведеній на рис. 8.1, до дільничного транспорту відносяться транспортні засоби на виймальних і вентиляційних ярусних, поверхових, проміжних штреках та проміжних бремсбергах, виймальних і вентиляційних ходках.

Магістральний транспорт – це сукупність транспортних засобів і пристроїв, розташованих в капітальних похилих виробках, приствольних дворах.

Основний магістральний транспорт може бути однотипним (локомотивним чи конвеєрним) від очисного вибою до ствола, або комбінованим: конвеєрний з локомотивним. На рис. 8.1 наведено технологічну схему транспорту для комбінованої схеми підготовки: поверхової з поділом на підповерхи – для бремсбергової частини, панельної – для похилої південно-східної частини і погоризонтної з вийманням стовпами по підняттю – для південно-західної частини шахтного поля.

Допоміжний транспорт для наведеної на рисунку схеми такий: по головних, поверхових і ярусних штреках – електровозний; по допоміжних і людських бремсбергах (8, 9) – канатна кінцева відкатка за допомогою лебідок (підйомних машин); по допоміжному проміжному бремсбергу, підповерховому штреку, вентиляційному ходку (13, 13',13") – за допомогою монорейкової доріжки з канатною тягою.

Для верхніх підповерхів схема транспорту – п'ятиланкова. Для нижніх підповерхів, якщо відсутні печі та просіки, і для ярусних штреків похилової панелі схема транспорту простіша, трьохланкова (наприклад, ярусний відкотний штрек – панельний конвеєрний бремсберг – головний відкотний штрек), а для південно-західної лави з погоризонтною підготовкою – дволанкова.

Власне процеси транспортування складаються з монтажу-демонтажу транспортних засобів на окремих ділянках штреку, нарощування чи скорочення окремих конвеєрних ліній, обслуговування їх в процесі експлуатації, управління механізмами на пунктах перенавантаження, керування електровозами, наглядом за роботою конвеєрних ліній, за технічним станом окремих транспортних засобів, їх ремонту.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Схожі:

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ для студентів спеціальностей: 010100(21) Професійне... Професійне навчання. Електромеханічне обладнання, автоматизація процесів добування корисних копалин і руд	Доцент кафедри розробки та експлуатації нафтових і газових родовищ Ю. В. Марчук ЗМІСТ Стор Бойко В. С., Тарко Я. Б., Вольченко Д. О., Соломчак Я. В., Псюк М. О. Лабораторний практикум з технології видобування нафти. Частина...
ПАСПОР Т територіальної громади Родовища корисних копалин, що знаходяться в користуванні суб’єктів підприємницької діяльності	ПАСПОР Т територіальної громади Родовища корисних копалин, що знаходяться в користуванні суб’єктів підприємницької діяльності
ПАСПОР Т територіальної громади Родовища корисних копалин, що знаходяться в користуванні суб’єктів підприємницької діяльності	ПАСПОР Т територіальної громади Родовища корисних копалин, що знаходяться в користуванні суб’єктів підприємницької діяльності
ПАСПОР Т територіальної громади Родовища корисних копалин, що знаходяться в користуванні суб’єктів підприємницької діяльності	ПАСПОР Т територіальної громади Родовища корисних копалин, що знаходяться в користуванні суб’єктів підприємницької діяльності
ПАСПОР Т територіальної громади Родовища корисних копалин, що знаходяться в користуванні суб’єктів підприємницької діяльності	ПАСПОР Т територіальної громади Родовища корисних копалин, що знаходяться в користуванні суб’єктів підприємницької діяльності

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання