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: 88

Скачиваний: 0

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

§ 3. ПРИМЕНЕНИЕ ЗЕМЛЕСОСНЫХ СНАРЯДОВ НА ВСКРЫШНЫХ РАБОТАХ

 

П л а в у ч ие землесосные снаряды широко применяются в

С С С Р

при

разработке

подводных

и обводненных

месторождений

песка

и гравия, строительстве гидротехнических

сооружений, а

т а к ж е

при

разработке

прибрежных

морских и речных россыпных

место­

рождений тяжелых минералов. В последние 18 лет плавучие зем­ лесосные снаряды стали использоваться при ведении вскрышных работ на карьерах .

Следует отметить, что наибольшая эффективность гидро­ вскрышных работ с применением плавучих землесосных снарядов достигается в сложных гидрологических и горнотехнических усло­ виях залегания месторождения, при сильной обводненности вскрышных пород и их слабой несущей способности. Практика по­

казывает,

что применение землесосных снарядов в

указанных

ус­

ловиях

позволяет достичь высоких темпов подвигания

фронта

работ

на

уступах

и высокой

скорости

углубления

карьеров

(табл.

4) [5].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

4

 

 

 

 

 

 

С к о р о с ть подвигания

 

 

 

 

 

Скорость

фронта работ

 

К а р ь е р

Породы

Т р а н с п о р т

у г л у б л е н и я

на у с т у п а х

 

к а р ь е р а ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м/год

м/год

м / м е с я ц

 

 

 

 

 

 

ю г о к

Скальные

Железнодорожный

5—7

50—100

5—15

Соколовский

Полускаль­

Автомобильный

10—20

70—100

6 - 15

 

 

ные

Железнодорожный

—

50—130

4—20

Сарбайскнй

Рыхлые

 

 

Полускаль­

Автомобильный

20—25

80—410

7—100

 

 

ные

»

 

8—30

80—290

5-50

Михайлов­

Рыхлые,

 

ский

скальные

Автомобильный, железно­

25—30

40—105

10-50

Лебедин­

Рыхлые

ский

 

дорожный,

гидротранс­

 

 

 

 

Стойленский

Полускаль­

порт

10—20

60—340

10—50

Автомобильный, железно­

 

 

ные

дорожный

20—40

40—260

30—110

Южно-

Рыхлые,

Гидротранспорт

Лебедннский

.полускаль­

 

 

 

 

 

 

 

 

ные

 

 

 

 

 

 

При применении плавучих землесосных снарядов темпы углуб­ ления карьеров достигают максимальных значений в первые годы строительства, что часто играет решающее значение при выборе горного оборудования. В отличие от гидромеханизации, скорость углубления карьера при использовании обычных технологических схем разработки (экскаваторы с автомобильным и железнодо-

р о ж н ым Транспортом) увеличивается постепенно й достигает мак ­ симальных значений в последний год строительства карьера. Это объясняется сосредоточением горно-транспортного оборудования на ограниченном фронте работ, что приводит к снижению произ­ водительности оборудования и удорожанию работ.

Опыт показывает, что плавучие землесосные снаряды

эффек ­

тивно

используются

при

разработке

рыхлых, сравнительно

лег­

ких и несвязных пород. При наличии плотных глинистых

пород

производительность землесосных снарядов снижается .

 

 

Н а

темпы углубления

карьеров и срок их

строительства

в

зна­

чительной

степени

влияет обводненность

месторождения.

 

При

большой

обводненности

вскрышных

пород

применение обычных

технологических схем с использованием экскаваторов и колесных видов транспорта связано с большими трудностями, а необходи­ мость выполнения большого объема работ по осушению месторож­ дения приводит к удорожанию добычных работ и увеличению сро­ ков строительства карьеров. В этих условиях особенно эффектив ­ ной оказалась работа плавучих землесосных снарядов и гидромо-

ниторно-землесосных

установок,

которые не только

р а з р а б а т ы в а ю т

обводненные горные

породы, но

т а к ж е и частично

осушают

место­

рождение.

 

 

 

 

 

 

 

 

В условиях сильно обводненного

З ы р я н

о в с к о г о

к а р ь е р а

гидромеханизированный способ

разработки

рыхлых

отложений

оказался наиболее эффективным . Применение

гидромеханизации

позволило начать горно-капитальные

работы

до

окончания

стро­

ительства временного дренажного ряда и осушения карьера, что

ускорило ввод карьера не менее чем

на 3 года. Оборудованием

гидромеханизации только с 1962 по

1965 г. откачано из карьера

около 35 млн. м 3 д р е н а ж н ы х вод, что

привело к более интенсивно­

му осушению карьера. Экономический эффект от применения гид­ ромеханизации на карьере составляет более 4 млн. руб.

К а к показали хронометражные наблюдения за работой гидро- мониторно-землесосных установок, около 15% времени их работы

было затрачено на откачивание фильтрационной

воды из

зумпфа

(по

данным Зыряновского

рудника,

в карьер

поступало

около

700

м3 /ч воды) . Хотя это и

снижало

производительность оборудо­

вания, но позволило широко развернуть экскаваторные работы до ввода системы осушения карьера в эксплуатацию .

Следует отметить, что при выборе способа вскрышных работ на Зыряновском карьере были возражения против применения гид­ ромеханизации из-за возможности обводнения или затопления подземных действующих выработок. Эти опасения оказались не­

основательными, так

к а к

вода,

п о д а в а е м а я

в

забой

через гидро­

мониторы,

откачивалась

землесосами.

 

 

 

 

Л е б е д и н с к и й

к а р ь е р .

При строительстве

Лебединского

карьера

значительная

часть

(около 27

 

млн.

м 3 )

вскрыш­

ных пород

р а з р а б а т ы в а л а с ь тремя

плавучими

землесосными сна­

рядами в

три очереди. Специфика

работы

землесосных

снарядов

и технологические схемы вскрышных работ на к а ж д о м этапе строительства карьера имели существенные различия. Вскрышные

породы

представлены четвертичными отложениями

(песчаные суг­

линки,

плотные глины),

мощными

мело-мергельными отложения­

ми,

сеноман-альбскими

песками и

юрскими глинами.

 

В период строительства I очереди Лебединского карьера верх­

ние

четвертичные отложения разрабатывались

гидромоииторно-

Ve/пВертиш/е отложения

Песни

 

Мело-мергели

 

 

богатые руды

 

Рис. 1. Схема размещения

оборудования

в период строительства

I очереди Ле­

 

 

бединского

карьера:

 

/ — гидромонитор

ГМН-250;

2 — з е м л е с о с 12Р-7; 3 — э к с к а п а т о р ЭКГ-4:

4 — э к с к а в а т о р

 

 

ЭШ - М/75; 5 — з е м с н а р я д 500-G0

 

землесосными

установками,

мело-мергельные породы — экскавато­

рами ЭКГ-4, а подстилающие сеноман-альбские пески и юрские

глинистые

породы — плавучими

землесосными

снарядами

500-60 (рис. 1).

 

 

В первый

год работы плавучих

землесосных снарядов больше

половины объема вскрышных пород приходилось на мело-мергель. Особенность разработки уступа в этот период состояла в том, что в результате выемки песка в нижней части забоя происходило по­ степенное обрушение верхней части зависавшего уступа, сложен­ ного разрушенными трещиноватыми мело-мергельными породами. После обрушения мел распадался на мелкие куски и размокал . Средняя производительность земснаряда в этот период была вы­ сокой (около 650 м 3 / ч ) . Однако в дальнейшем, когда прочность мело-мергельных пород увеличилась, обрушение надводной части

уступа

происходило крупными глыбами,

участились

случаи по­

вреждения фрезерного рыхлителя,

рамы

и стрелы

земснаряда .

В связи

с этим производительность

его снизилась до 300 м3 /ч. П о

мере углубления котлована и увеличения мощности р а з р а б а т ы в а е ­

мых песков производительность

земснаряда

повышалась, но при

этом происходил более быстрый

износ фрезы и деталей

землесоса.

После разработки 150—180 тыс. м 3 песка

бронедиски,

покрытые

твердым сплавом,

полностью

изнашивались,

а корпус землесоса

требовал ремонта

после пропуска 250—300 тыс. м 3 песка.

Н а следующий

год объем

разработанных

мело-мергельиых по­

род уменьшился, средняя производительность трех землесосных снарядов и коэффициент использования рабочего времени снизи­

лись,

а стоимость разработки

1 м 3 вскрыши повысилась

(табл. 5) .

Низкий коэффициент использования

рабочего времени

землесос­

ных

снарядов объясняется

большой

продолжительностью про­

стоев, вызванных ремонтом механического оборудования.

Т а б л и ц а 5

Год работы

П о к а з а т е л и

Календарное время нахождения устано-

ервый с

«

О

О.

о

н

й

ретнй

етвертый

«

3

н

к

с

ІЄСТОЙ

а

 

 

 

6666

22 524

15 084

22 149

16 505 20 208

Время чистой работы землесоса, ч . . .

3704

10 294

7 880

10 972

9 480

9 654

Коэффициент использования

рабочего вре-

0,54

0,46

0,52

0,50

0,57

0,48

 

 

 

Объем вскрышных пород, тыс. м3 . . . .

1811

4558

4369

6035

4377

5647

Средняя

производительность

земснаряда,

490

445

556

550

460

586

Удельный

расход электроэнергии, к в т х

6,5

12

8,3

8,51

8,3

8,2

Стоимость

разработки 1 м 3 вскрышных по-

0,41

0,74

0,56

0,54

0,88

0,36

 

 

 

Производительность труда,

м3 /чел-день .

51,6

50,5

60,5

65,5

70,5

89

При строительстве I I очереди карьера объем

горно-капиталь-

иых

вскрышных работ,

выполненных

землесосными

снарядами,

составил

16,9 млн. м 3 породы. О б щ а я

мощность вскрышных

пород

в этот период составила

60 м, из них верхние 5—10 м были

пред­

ставлены

четвертичными

отложениями, мело-мергельные отложе­

ния

имели мощность до

10 м, сеноман-альбские

пески — до 30 м

и юрские

глины — до 15 м. П р и разработке песчаных

пород

высо­

та надводного забоя достигала большой величины, поэтому про­ изводилось принудительное обрушение горных пород надводной Уіасти забоя .

Технико-экономические показатели работы землесосных сна­ рядов в значительной степени улучшились по сравнению с показа­ телями их работы при строительстве I очереди карьера (табл. 6) . Среднечасовая производительность увеличилась на 25%, а стои­ мость 1 м 3 вскрышных пород снизилась на 12%. Сокра­ тились простои гидравлического оборудования и увеличился коэф­ фициент использования рабочего времени. В начале пятого года разработка вскрышных пород землесосными снарядами при

Т а б л и ц а Ь

 

 

 

 

 

Год

работы

 

 

 

П о к а з а т е л и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

первый

 

второй

третий

В том числе:

 

 

79

 

1196

1154

 

 

40

 

 

764

669

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39

 

 

432

485

Средняя производительность земснаряда, м3 /ч .

. .

187

 

 

360

402

Удельный расход электроэнергии, квт-ч/м3 . . . .

46,5

 

22,4

18,1

 

 

 

 

1,10

 

1,05

0,95

Коэффициент использования рабочего времени .

. .

0,16

 

0,34

0,42

строительстве I I очереди Лебединского

карьера

была

прекращена,

поскольку выемка юрских глин надрудной толщи

стала малоэф ­

фективной.

 

 

 

 

 

 

 

 

К этому времени был подготовлен

котлован

для

 

начала

работ

по

строительству

I I I очереди карьера.

Вскрышные

работы

внача­

ле

выполнялись

двумя землесосными

снарядами,

а

затем

тремя .

Вскрышные породы в этот период были в основном представлены четвертичными отложениями и сеноман-альбскими песками.

Р а з р а б о т к а вскрышных пород землесосными плавучими снаря­ дами во время строительства Лебединского карьера велась с водооборотом. Горизонт воды в котловане поддерживался на оп­ ределенной отметке в зависимости от глубины разработки . По ме­ ре углубления котлована горизонт воды снижался, благодаря чему

обеспечивалась возможность

разработки сеноман-альбских песков

на глубину более 30 м. Эта

технологическая схема в условиях

строительства Лебединского карьера КМА о к а з а л а с ь весьма эф ­ фективной. При наиболее благоприятных условиях разработки песчаных пород и верхних четвертичных отложений производи­ тельность землесосного снаряда достигала 800 м3 /ч. Землесосные снаряды работали круглый год, периодически останавливаясь в наиболее холодные месяцы д л я капитального ремонта. Произво­

дительность земснаряда на карьерах

КМА в

зимний период сни­

ж а л а с ь примерно на

25%.

 

 

Н а и б о л ь ш и е трудности возникали

при разработке крепких ме-

ло-мергельных пород.

Поиски рациональных

способов эффектив­

ной отработки таких пород плавучими земснарядами привели к тому, что было предложено применять предварительное рыхление и производить подрезку уступа фрезой земснаряда по подстилаю­

щим пескам. Эти технологические

особенности были

 

применены

при строительстве

Стойленского и

Южно - Лебединского

карьеров

КМА.

 

 

 

 

 

С т о й л е н с к и й

к а р ь е р . Д л я

отработки

уступа

вскрышных

пород высотой 30 м был применен

плавучий

землесосный снаряд

500-60 (рис. 2). Верхняя половина

уступа высотой 15

м

представ-

Смотрите также файлы