Файл: Хныкин В.Ф. Гидровскрышные работы на карьерах горнорудной промышленности.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.07.2024
Просмотров: 96
Скачиваний: 0
равления размывали |
породу в забое при диаметре насадки 125 мм |
и давлении воды 18 |
кгс/см2 . |
В первый год гидроустановка была введена в работу очень позд но, во время ее эксплуатации было много трудностей, поэтому тех
нико-экономические показатели ее |
работы были невысокими. Об |
||
щий объем гидровскрышных работ |
составил лишь 316 |
тыс. м 3 при |
|
среднем удельном расходе воды 8,3 |
м 3 / м 3 и стоимости |
гидравличес |
|
кой разработки 0,64 руб/м3 . |
|
|
|
В следующем году в работу были введены еще |
две установки |
||
20Р-11 с землесосами 20Р-11 и гидромониторами |
КУГУ-350/200 с |
||
дистанционным электромеханическим управлением. Все три гидро установки работали по одинаковой технологической схеме: разра ботка горных пород осуществлялась встречным забоем с предвари тельным созданием вруба в нижней части уступа и с последующим
размывом обрушенных |
пород. |
|
Показатели работы |
трех гидроустановок приведены в табл. |
11. |
|
Т а б л и ц а |
И |
Годовая произво У с т а н о в ка д и т е л ь ность, тыс . м"
Время |
С р е д н я я |
Коэффициент |
У д е л ь н ы й |
|
производитель |
использова |
расход |
||
чистой |
ность |
у с т а |
ния рабочего |
э л е к т р о э н е р |
р а б о т ы , ч |
новки, |
м*/ч |
времени |
гии, КВТ'Ч/М 8 |
16Р-9 |
|
|
264 |
956 |
276 |
0,32 |
6,6 |
20Р-11, |
№ |
1 . . . . |
612,5 |
1344 |
455 |
0,63 |
6,7 |
20Р-11, |
№ |
2 |
1324,3 |
3108 |
425 |
0,62 |
8,0 |
Производительность гидромониторно-землесосных установок, укомплектованных более мощным оборудованием, несколько выше. Однако производительность труда увеличилась незначительно, до стигнув всего 66 м3 /чел-смену, а стоимость гидровскрышных работ снизилась лишь до 0,55 руб/м 3 .
В связи с этим на действующих гидроустановках были проведе ны экспериментальные исследования с целью повышения эффектив ности гидравлического разрушения мело-мергельных пород в мас сиве [19].
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а - 12 |
|
|
Объем |
Время чистой |
работы |
С р е д н я я производи |
Средний |
||
|
|
установки |
у д е л ь н ы й |
|||||
Н о м е р |
блока |
размытых |
при |
отработке |
т е л ь н о с т ь у с т а н о в к и , |
р а с х о д воды, |
||
|
|
п о р о д , м 3 |
|
блока, |
ч |
м 3 / ч |
м » / м > |
|
. |
I |
21 |
160 |
|
66,5 |
|
318 |
12,2 |
|
II |
16 |
320 |
' |
55,9 |
|
292 |
13,3 |
|
III |
11 |
723 |
|
103,2 |
|
114 |
34,2 |
|
IV |
6 |
054 |
|
96,9 |
|
62,5 |
62,4 |
З а |
время эксперимента |
было отработано четыре блока. Рас |
||||||||
стояние от насадки |
гидромонитора |
до забоя изменялось |
от 15 до |
|||||||
35 м. Программой |
исследований предусматривалось изменение па |
|||||||||
раметров |
гидромониторной |
струи |
при отработке |
каждого |
блока. |
|||||
Первый |
|
блок отрабатывался при напоре воды у насадки # = 160 м и |
||||||||
диаметре |
насадки |
с?о=155 |
мм, второй |
блок — при |
Н = 1 4 0 |
м и |
||||
d0 =159 |
мм, третий |
б л о к — п р и # = 1 2 0 |
м и d0— 170 мм, четвертый |
|||||||
блок — при # = 1 0 0 |
м и c f 0 = 178 мм . Таким образом, |
общий расход |
||||||||
напорной воды во время всех экспериментов оставался |
примерно |
|||||||||
одинаковым и составлял 3900 м 3 /ч . |
|
|
|
|
|
|
||||
В табл. 12 представлены показатели работы |
гидромониторно- |
|||||||||
землесосной установки в период эксперимента. |
|
|
|
|
||||||
При отработке каждого блока гидромонитор КУГУ-350/200 уста |
||||||||||
навливался на расстоянии |
15 м от забоя. Через к а ж д ы е 5 м подви- |
|||||||||
гания забоя производился маркшейдерский замер, на основании ко торого определялся объем размытой породы. Пр и этом велся хроно метраж рабочего времени с целью установления производительно
сти гидроустановки |
за 1 ч чистой работы, |
удельного расхода |
воды |
||
и отношения времени, |
затрачиваемого на подрезку |
забоя, ко време |
|||
ни, необходимому |
дл |
я смыва обрушенных |
пород. |
Результаты |
этих |
Н о м ер |
Среднеерасстоя |
насадкиотние забоя,дом |
блока |
|
|
і17,5
22,5
27,5
32,5
п17,5
22,5
27,5
32,5
ш17,5
22,5
27,5
32,5
IV ' 12,5 17,5
22,5
Э s 3
о. - О о ю с*,
о
(О X
S I
5964
5877
4646
4673
6201
4324
3418
2377
3997
3423
2323
1980
2643
2001
1410
Время, затрачен ное на разработ ку породы, ч
10,2
13,5
15,8
27,0
П , 6 10,9 13,5 19,9
8,9
11,3
14,7
68,3
9,1
13,6
74,2
Отношение вре мени подрезки к времени смыва породы
2,2
2,5
3,0
4,1
2,3
2,8
3,5
5,6
2,4
4,0
6,0
8,8
2,5
5,9
9,4
Т а б л и ц а 13
|
Напор воды перед насадкой гидро монитора, м |
Диаметр насадки гидромонитора, мм |
Производитель ность гидроуста новки, м3 /ч |
Удельный..расход воды, м*/м3 |
160 |
155 |
535 |
7,3 |
160 |
155 |
436 |
8,9 |
160 |
155 |
293 |
13,3 |
160 |
155 |
173 |
22,5 |
140 |
159 |
535 |
7,3 |
140 |
159 |
396 |
9,8 |
140 |
159 |
254 |
15,2 |
140 |
159 |
119 |
32,4 |
120 |
170 |
444 |
8,8 |
120 |
170 |
312 |
12,5 |
120 |
170 |
158 |
24,6 |
120 |
170 |
29 |
134,2 |
100 |
178 |
292 |
13,4 |
100 |
178 |
147 |
26,7 |
100 |
178 |
19 |
206,4 |
з а м е р ов и наблюдении по к а ж д о м у блоку представлены в табл . 13. Опыт работы гидроустановок Южно - Лебединского карьера и ре зультаты опытов, проведенных в производственных условиях, пока зали, что гидравлическая разработка мело-мергельных пород в мас
сиве, |
д а ж е |
в тех условиях, когда они имеют значительную |
трещи - |
||
новатость, |
неэффективна . |
|
|
|
|
Н и з к а я |
эффективность, д а ж е |
при сравнительно высоких |
напорах |
||
воды |
(до |
160 м ) , объясняется |
высокой прочностью, |
значительной |
|
вязкостью |
и упругостью р а з р а б а т ы в а е м ы х пород. |
Поэтому д л я |
|||
подрезки |
уступа, сложенного |
трещиноватыми мело-мергельными |
|||
породами, необходимо затрачивать большое количество кинетиче ской энергии струи.
Р а б о т а гидромониторно-землесосных установок при размыве ме
ло - мергельных пород |
в массиве п о к а з а л а т а к ж е , |
что наличие |
большого количества |
крупнокускового материала, |
образующегося |
при обрушении уступа, приводит к увеличению простоев гидрав
лического оборудования и уменьшению коэффициента |
использова |
|||||||
ния рабочего времени. З а |
время наблюдений коэффициент исполь |
|||||||
зования |
рабочего времени |
гидроустановок |
был |
равен |
|
40—50%. |
||
Удельный вес простоев из-за наличия негабаритов в |
общем |
вре |
||||||
мени простоев в р а з р а б а т ы в а е м о м забое составил |
42—57%. |
|
||||||
Опыт |
показывает, что |
гидравлическая |
р а з р а б о т к а |
плотных |
||||
мело-мергельных отложений (которые составляют |
на Ю ж н о - Л е б е - |
|||||||
динском |
карьере примерно |
50% всех |
вскрышных |
пород) |
без |
при |
||
менения |
предварительного |
рыхления |
экономически |
нецелесооб |
||||
разна . |
|
|
|
|
|
|
|
|
Глава II
П Р И М Е Н Е Н И Е Г И Д Р О М Е Х А Н И З А Ц И И НА В С К Р Ы Ш Н Ы Е РАБОТАХ С П Р Е Д В А Р И Т Е Л Ь Н Ы М Р Ы Х Л Е Н И Е М ГОРНЫХ
ПО Р О Д
§1. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО РЫХЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
Опыт применения гидромеханизации на карьерах, многочислен ные производственные наблюдения и экспериментальные исследо вания показывают, что подрезка уступа горных пород высокой кре пости струей гидромонитора, направленной в нижнюю часть забоя, является наиболее энергоемкой операцией, требующей больших з а т р а т времени и рас ходов напорной воды. В зависимости от
исходных |
параметров |
гидромониторной |
|
|
|
|
|
|
|||||||
струи |
и |
крепости |
р а з р а б а т ы в а е м ы х |
пород |
|
|
|
|
|
|
|||||
время, затраченное на создание вруба в |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
нижней части забоя, составляет 50—80% |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
общего |
времени, |
необходимого д л я |
размы |
|
|
|
|
|
|
||||||
ва |
пород. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
її |
р'0,кгс/смг |
|||
|
Производственные наблюдения за рабо |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
той |
гидроустановок в |
условиях |
р а з м ы в а |
Рис. |
7. |
Зависимость |
от |
||||||||
супесчаных пород |
показали, |
что |
трудоем |
ношения |
времени |
под |
|||||||||
кость операции |
по созданию |
врубовой щели |
резки |
|
уступа |
к време |
|||||||||
ни |
смыва |
|
обрушенной |
||||||||||||
в нижней |
части забоя уменьшается в слу |
|
|||||||||||||
породы |
т| |
от |
давления |
||||||||||||
чае |
приближения |
гидромонитора |
к |
забою, |
воды |
перед |
насадкой |
||||||||
а т а к ж е |
при увеличении напора воды и |
|
|
|
|
|
|
||||||||
диаметра |
насадки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Интересные |
данные |
о соотношении времени, |
|
затрачиваемого |
||||||||||
на подрезку уступа и на размыв обрушенной |
породы (рис. 7), были |
||||||||||||||
получены |
при |
исследовании |
эффективности |
размыва |
глинистых |
||||||||||
суглинков |
и сильнотрещиноватых |
мело-мергельных |
пород |
в Ю ж н о - |
|||||||||||
Лебединском карьере [12]. Исследования проводились в забое вы
сотой 20 |
м при |
давлении |
воды 10—16 |
кгс/см2 . К а к |
видно |
из |
рис. 7, |
с увеличением давления |
трудоемкость |
операций по созданию |
вруба |
||||
в нижней |
части |
забоя снижается . Это |
объясняется |
тем, |
что |
с уве |
|
личением давления у насадки одновременно возрастает динамиче ское давление струи на контакте с забоем и, как следствие этого,
увеличивается эффективность |
гидравлического |
разрушения . |
||
С увеличением расстояния |
/ от |
насадки до |
з а б о я |
динамическое |
давление струи уменьшается |
по |
гиперболической |
зависимости. |
|
Поэтому эффективность гидравлического разрушения с увеличе нием расстояния от гидромонитора до забоя резко падает. Это вы-