Файл: Хныкин В.Ф. Гидровскрышные работы на карьерах горнорудной промышленности.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.07.2024

Просмотров: 87

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

породГруппаности труд­поразработки

I

I I

I I I

I V

V

V I

Удельный расход воды,

7

9

Породы

Пе с к и мелкозернистые

Пе с к и с р е д н е з е р н н с т ы е

Пе с к и разноэернистые

Пески

п ы л е в а т ы е

Илы

т е к у ч и е

П е с к и р а з н о з е р и и с т ы е , к р у п н о з е р н и с т ы е и г р а в е - листые

Пески

п ы л е в а т ы е

Супеси

легкие

глинистых (менее 0,005 мм по Стоксу)

До 3

До 3

3—6

Т а б л и ц а 2

Гранулометрический состав пород ( % п о весу)

—

песчаны

 

(0,005пылеватых

мм)0,05

—(0,05мелких мм)0,25

1

 

—(0,5крупных

мм)2

 

 

 

Ю

 

 

 

 

 

 

СЧ

 

 

 

 

 

 

о"

 

 

 

 

 

 

У я

 

 

 

 

 

=

2

 

 

 

 

 

Ч „

 

 

 

 

 

а.

-

 

 

 

 

Б о л е е Д о

50

 

 

Д о

15

50

Боле е 50

 

 

 

 

 

 

Д о

50 Д о

15

Д о

20

 

 

1

 

 

 

Не

реглам гнтируется

 

 

 

Н е

регламентируется

 

 

rpaDnflno-галечных

фракций в зависимости о т п р о и з в о д и ­

 

 

тельности з е м с н а р я д о в

п о

п у л ь п е

 

 

д о

1000 м 3 / ч

до

2000 м«/ ч

б о л е е

2000 м>/ ч

1

мм

мм

мм

мм

мм

X

мм

мм

мм

 

 

 

 

 

 

S

 

 

2—20

2—40

2—60

2—20

2—60

2—80

о

2—60

2—120

1

 

 

 

 

 

 

СЛ

 

 

3

2

1

4

2

1

5

3

1

Д о

15 Д о

50 Д о 50 Более

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

20—50

6

5

3

8

6

3

10

7

5

 

Н е

регламентируется

 

 

 

 

 

 

 

 

Д о

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

П е с к и р а з н о з е р и и с т ы е

 

 

 

 

Супеси т я ж е л ы е

 

14

П е с ч а н о - г р а в и й н ы е

породы

 

Суглинки

легкие

 

18

П е с ч а н о - г р а в и й н ы е п о р о д ы

 

 

 

 

Суглинки

средние

 

2 2

П е с ч а н о - г р а в и й н ы е

породы

Суглинки

т я ж е л ы е

 

Глины т о щ и е

Д о 3

Н е р е г л а м е н т и р у е т с я

12

10

8

12

1 1

10

15

12

10

| 6—10

Д о 50 |

Н е р е г л а м е н т и р у е т с я

8

6

5

10

8

6

12

10

8

Д о 3

Не

р е г л а м е н т и р у е т с я

25

22

20

30

25

20

30

27

25

10—15

 

 

12

8

6

14

10

8

15

12

10

Д о 5

Н е р е г л а м е н т и р у е т с я

35

30

25

35

30

25

40

35

30

15—20

15

12

10

15

12

10

20

15

12

 

 

Д о 5

Н е р е г л а м е н т и р у е т с я

45

40

35

45

40

35

50

45

40

20—30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д о 40

 

 

15

12

10

15

12

10

20

15

10

в а лы из-за образования наледей, возможно закупоривание тру­

бопроводов льдом.

 

 

В соответствии со С Н и П о м [1, 2]

территория С С С Р разделена

на 10 температурных зон, имеющих различную

продолжитель­

ность расчетного зимнего периода. В

зависимости

от температур ­

ной зоны устанавливаются поправочные коэффициенты, которые вводятся в расчеты затрат, связанных с гидравлической разработ ­ кой пород в летнее время.

В связи с усложнением гидромеханизационных работ в зимнее

время стоимость

их увеличивается,

причем расходы

на

эти работы

в зимних условиях оказываются больше расходов

на

экскаватор ­

ные работы.

 

 

 

 

 

 

Д л я

снижения

стоимости

разработки способом

гидромеханиза­

ции при

работе

в

зимнее время

проводятся предупредительные

мероприятия по

 

повышению

производительности

оборудования:

утепляются помещения, в которых находятся насосы и землесосы, задвижки, краны и другое оборудование; создаются условия для работы земснаряда и его плавучего пульповода в незамерзающем котловане, обеспечивается непрерывность работы всего техноло­ гического цикла гидромеханизации. Н е м а л о в а ж н ы м фактором яв ­ ляется обучение обслуживающего персонала специфике работы в зимних условиях.

В течение нескольких лет в тресте Гидромеханизация

Мини­

стерства энергетики и электрификации С С С Р при работе

в зим­

них условиях применяется метод ограниченного водоема. Сущ ­

ность его состоит в использовании естественного тепла,

аккумули ­

рованного в породах

карьера

и

грунтовых водах. При этом ме­

тоде из котлована

откачивается

вода

с некоторым

 

постоянным

расходом. При понижении воды

в котловане приток

грунтовой

воды температурой

+ 4 - ь + 6°

С

увеличивается, что позволяет ра­

ботать в практически

незамерзающем

котловане

(Зыряновский,

Южно - Лебединский к а р ь е р ы ) . При понижении температуры воз­

духа до —18-=—20° С,

когда в

акватории

начинает

образовы­

ваться ледяной покров, в работу

вводятся

два-три

потокообразо-

вателя .

 

 

 

 

 

 

При работе в зимних условиях необходимо учитывать, что при

длительных остановках

земснаряда

происходит замерзание воды

в пульповоде [3]. В этом случае

д л я

опорожнения

трубопроводов

устанавливаются з а д в и ж к и .

 

 

 

 

 

При работе в зимних

условиях

могут быть приняты

следующие

допустимые значения продолжительности остановок неутепленного трубопровода диаметром 300—600 мм.

Температура воздуха, °С

—3

—5 —10 —15 —20 —25

Продолжительность остановки, ч . . .

8

3,5 2,5 1,5 1,0 0,5

Гидромеханизация является энергоемким процессом, поэтому стоимость электроэнергии в общей стоимости разработки пород имеет большой удельный в е с Обобщение опыта работы различных

гидроустановок на карьерах

[4,

11]

показывает,

что

примерно

30—50% всех затрат на гидравлическую

разработку

1 м 3

породы

составляют затраты на электроэнергию.

 

 

 

 

 

 

 

О б щ а я стоимость

разработки

100

м 3

породы

плавучими

з е м ­

снарядами производительностью 340 м3 /ч

и

напором

 

60

м

при

увеличении стоимости

1

квт-ч

на

1

коп.

(с

1,4

до

 

2,4

коп.

з а

1 квт-ч)

возросла на

2

руб.

0,4 коп. (с

33 руб.

 

11 коп.

до

37 руб. 15 коп.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нормативно-исследовательской станцией № 8 треста Гидроме­

ханизация Министерства энергетики и электрификации

С С С Р

р а з ­

работаны

удельные нормы

расхода

электроэнергии,

в

соответствии

с которыми в зависимости

от

конкретных

условий

работы

плаву ­

чего земснаряда или гидромониторной установки может быть оп­ ределен расход электроэнергии на разработку породы способом гидромеханизации [9].

§2. СУЩНОСТЬ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ. П Р И Н Ц И П И А Л Ь Н Ы Е ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

Гидромеханизация на открытых разработках применяется д л я выполнения как всего комплекса операций, так и одной или не­ скольких смежных операций. Гидромониторная разработка гор ­ ных пород в карьерах выполняется отдельными уступами, высота

которых определяется типом

применяемого

оборудования,

х а р а к ­

теристикой р а з р а б а т ы в а е м ы х

пород,

правилами техники

безопа­

сности и системой

разработки .

 

 

 

 

Технология гидравлической

разработки

в значительной

степе­

ни определяется

способом размыва

(гидравлического р а з р у ш е ­

ния) горных пород в забое. Различают следующие основные спо­ собы р а з м ы в а : с верхней площадки уступа, с нижней площадки уступа, с предварительным рыхлением пород и с переменным на­ пором воды.

Наиболее распространен способ разрушения горных пород гидромониторной струей с нижней площадки уступа. В зависимо ­ сти от физико-механических свойств горных пород, слагающих уступ разрабатываемого забоя, разрушение ведется с подрезкой

забоя и последующим

смывом обрушенных пород или без подрез­

ки забоя, только смывом пород

непосредственно с откоса.

Рых ­

лые,

несвязные

породы (например, песчаные,

лёссовидные)

мож ­

но р а з р а б а т ы в а т ь без

подрезки

забоя

струей

напорной воды. Б о ­

лее

крепкие, плотные

горные породы

(например, глинистые,

связ­

ные)

р а з р а б а т ы в а т ь

таким способом неэффективно. В этих-

слу­

чаях

необходимо

в нижней части забоя создавать врубовую

щель

такой глубины, при которой расположенные выше горные породы

обрушаются под действием собственного веса. Д л я

создания вру­

ба в нижней части забоя гидромониторная струя

направляется

почти перпендикулярно к плоскости забоя, так как

в этом

случае

она имеет наибольшую р а з р у ш а ю щ у ю силу. Высота

вруба

обычно

бывает

не более

1,5 м, а глубина

в зависимости

от устойчивости

п о р о д —

1—3 м.

 

 

 

Применение

предварительного

рыхления при

разработке плот­

ных, связных пород позволяет устранить такую трудоемкую и ма­ лоэффективную операцию, как создание вруба и обрушение под­ резанной части забоя. При этом способе удельные расходы напор­

ной

воды и электроэнергии в значительной степени сокращаются,

так

как

энергия гидромониторной струи расходуется только на

размыв

разрыхленных пород.

Наиболее простой схемой гидромеханизации является гидро­ мониторная разработка с размывом породы в массиве, которая долгое время была самой распространенной. Однако необходи­ мость разработки не только песчаных и суглинистых пород, кото­ рые легко размываются струей сравнительно небольшого д а в л е ­ ния, но и крепких, трудноразмываемых потребовала применения более сложных технологических схем.

Н а

угольных

карьерах

С С С Р

примерно

95% общего

объема

вскрышных работ

выполняется с

помощью гидромеханизации (из

них 20% приходится на разработку с предварительным

рыхлением

пород)

и лишь около 5% падает

на гидротранспорт от экскавато­

ров.

 

 

 

 

 

 

 

Распределение

объемов

гидровскрышных

работ

на

железо ­

рудных карьерах КМА по отдельным технологическим схемам

приведено в табл.

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

3

 

 

 

 

 

 

 

О б ъ ем

работ

( % )

 

 

 

 

Технологическая схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1967 г.

1968 г.

1969 г.

1970

г.

Гидромониторно-землесосная разработка:

22

35

 

35

29

 

с

предварительным

рыхлением

пород

 

 

30

33

 

48

63

 

с

предварительным

рыхлением

пород

 

 

16

19

 

17

—•

 

с

предварительным

рыхлением пород экс-

 

 

—

6

 

—

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разработка

землесосными снарядами

. . .

32

7

 

—•

'

 

 

 

 

 

К а к

видно

из

таблицы,

при

использовании

гидромеханизации

на

карьерах

преимущественное

распространение в

основном

по­

лучают различные схемы гидромониторно-землесосных разрабо ­ ток. Однако в условиях сильной обводненности месторождений применение землесосных снарядов, особенно в период строитель­

ства карьеров, является не только эффективным,

но д а ж е един­

ственно возможным средством ведения вскрышных

работ.

Смотрите также файлы