Файл: Егурнов, Г. П. Выбор оптимальной мощности угольных и железорудных карьеров.pdf

Величины Гр. т и Ту, рассчитанные по формулам (153) и (154) для различной длины фронта работ карьера, приведены в табл. 39 (при расчетах нормы выработки экскаваторов приняты по ЕНВ, автосамосвалы применяются грузоподъемностью 40 т).

Из сравнения данных этой таблицы с приведенным выше вре­ менем отработки верхнего добычного уступа (Т0 при работе на ав­ тотранспорт при использовании экскаваторов ЭКГ-4,6 и ЭКГ-8 со­ ставляет 200 и 150 дней) видно, что условие Т0^ Т У в этом случае обеспечивается при ГфР до 2 км даже при работе одного экскава­ тора на расширении траншеи; при Г ф Р = 2,5 км на расширении тран­ шеи необходимо применять два экскаватора.

Приведенные выше расчеты показывают возможность и целе­ сообразность достижения высоких темпов углубки карьеров при разработке крутых месторождений.

При подготовке нового нижележащего горизонта по рассмот­ ренным выше схемам и применении передовых форм организации труда по сетевым графикам возможно понижение горных работ на 20 м в год и более. Такое понижение возможно даже при работе на ж.-д. транспорт. Реальная возможность достижения высоких тем­ пов углубки карьеров обеспечивается тем, что в основу приведен­ ных расчетов были положены действующие в промышленности нормы выработки на экскаваторы, а также тем, что длины фронта работ на один экскаватор принимались не меньше минимально воз­ можных по условиям обеспечения нормальной работы экскаваторов

исредств транспорта на уступе.

Впримерах не рассматриваются затраты времени на вспомога­ тельные работы (взрывание, передвижка железнодорожных путей), но они не учитывались также и при расчете времени отработки верх­ него добычного уступа. Предполагается, что эти работы выполня­ ются в общевыходные дни (карьеры работают по прерывному ре­ жиму с одним или двумя нерабочими днями в неделю).

§4. Выбор длины фронта горных работ на один экскаватор

итемпов его развития

Втехнической литературе известны работы отдельных ученых, проектных и исследовательских институтов, в которых рассматрива­ лись вопросы определения длины фронта работ на один экскаватор.

Втабл. 40 приведены рекомендуемые в работах Центрогипрошахта [45 и 46], Гипроруды [8] и УкрНИИпроекта [44] значения длийы

фронта работ для различных типов экскаваторов в зависимости от горнотехнических условий разрабатываемых месторождений, систем разработки и типов применяемых транспортных средств. В этой таб­ лице данные Центрогипрошахта и УкрНИИпроекта приведены опти­ мальные, а Гипроруды — минимальные значения длины фронта ра­ бот на один экскаватор.

В приведенных выше рекомендациях обращает на себя внима­ ние широкий диапазон, в котором изменяется рекомендуемая

135

длина фронта, например по материалам Центрогипрошахта значе­ ния оптимальной величины колеблются в отдельных случаях более чем в 2 раза. Кроме того, имеются значительные расхождения в ре­ комендациях Центрогипрошахта и УкрНИИпроекта, например для роторного экскаватора ЭРГ-1600 при работе его на конвейерный транспорт оптимальная длина фронта работ на один экскаватор, рекомендуемая УкрНИИпроектом, в 2 раза меньше, чем по данным Центрогипрошахта.

Это, по нашему мнению, ставит под сомнение приводимые реко­ мендации и обусловливает необходимость разработки общей мето­ дики определения длины фронта работ на экскаватор.

Выбор длины фронта горных работ, приходящейся на один экскаватор или вскрышной комплекс

Величина АфР. у в общем случае не должна быть меньше ее мини­ мально допустимых значений (см. табл. 30, 32, 33, 35 и 36), но в то же время не должна значительно превышать их, так как с увели­ чением длины фронта работ на один экскаватор себестоимость до­ бычи 1 м3 горной массы будет повышаться, а производственная мощность горного предприятия уменьшаться.

При разработке горизонтальных и пологих залежей рациональ­ ная длина фронта Ь ф Р . у помимо указанных выше факторов будет определяться исходя из условия QB.г= Цд. г&в, где QB.г и QH.r — про­ изводственная мощность карьера соответственно по вскрыше и до­ быче, &в — коэффициент вскрыши. При транспортной системе раз­ работки месторождений значительной протяженности при этом дол­ жна обеспечиваться нормальная работа средств ж.-д. транспорта. Так, не рекомендуется установка на уступе более трех экскаваторов, особенно при маятниковом движении составов. При бестранспорт­ ной системе разработки крупных месторождений необходимо учиты­ вать экономический ущерб от снижения приемной способности внут­ ренних отвалов с уменьшением длины АфР. у и усложнения при этом общей организации работ на карьерах. Более детально этот вопрос рассматривается в главе V.

При разработке наклонных и крутых залежей величина АфР. у

на породных уступах определяется необходимыми объемами вскрышных работ исходя из возможной производственной мощно­ сти карьера по полезному ископаемому и режима его работы и мо­ жет превышать его минимально допустимые значения, особенно при разработке глубоких карьеров с большим числом породных уступов. В этом случае наиболее эффективная отработка месторождения, как это было впервые установлено В. В. Ржевским при исследова­ нии режимов горных работ на карьерах [38], а затем А. А. Арсентье­ вым [5], В. С. Хохряковым и Б. П. Юматовым, достигается при вы­ емке вскрыши по отдельным этапам (периодам) с усреднением ко­ эффициента вскрыши.

137

Для этих же месторождений при большой их протяженности (более 3 км) и применении ж.-д. транспорта величина Г ф Р .у на до­ бычных уступах рассчитывается из условия обеспечения неравен­ ства Г0< Г У, где Т0— длительность отработки верхнего добычного уступа и Ту — длительность подготовки нового нижележащего го­ ризонта. В этом случае длина фронта горных работ на экскаватор также может превышать ее минимально допустимые значения (см. табл. 30) и может определяться из выражения

формулам (144), (145), (156), (153) и (154).

Кроме того, при отработке наклонных и крутых месторождений производственная мощность карьера, а с ней и удельные значения длины фронта горных работ на экскаватор могут ограничиваться пропускной способностью вскрывающих траншей и применяемых транспортных средств, а также условиями обеспечения нормальной работы средств ж.-д. транспорта при разработке месторождений большой длины, когда уступ по расчетам должен отрабатываться более чем 3 экскаваторами.

Сравнивая данные табл. 30, 32, 33, 35 и 36, где приведены ми­ нимально возможные значения длины фронта горных работ на экс­ каватор (выемочный комплекс), с данными табл. 41, в которой пред­ ставлены фактические значения величины ГфР. у на действующих карьерах, можно сделать вывод, что фактические величины Г ф Р .у в большинстве случаев значительно превышают ее минимально до­ пустимые значения. Это приводит к низким темпам отработки мес­ торождений, недостаточному использованию возможных производ­ ственных мощностей карьеров и ухудшению показателей их работы.

Анализ отчетных данных показывает, что фактическая длина фронта на экскаватор на действующих железорудных и угольных карьерах колеблется в весьма широких пределах даже при отра­ ботке месторождений с примерно одинаковыми горно-геологиче­ скими условиями при применении однотипной горнотранспортной техники (см.табл.41).

Значительные изменения удельной длины фронта на экскава­ тор оказывают большое влияние на темпы отработки карьерных по­ лей и интенсивность разработки месторождений (табл. 42).

Скорость подвигания или понижения фронта горных работ на действующих железорудных и угольных карьерах изменялась также в большом диапазоне. Например, на карьерах Криворожского бас­

3560 м), скорость понижения горных работ составляла всего лишь 4 м/год.

138