Файл: Дубынин, Н. Г. Совершенствование технологии выемки тонких наклонных жил.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 106

Скачиваний: 0

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

2 ,5 -

р, т/ .

 

 

 

 

 

небольших

объемов

руды

на­

-

 

 

 

 

/ч/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УІ /

 

пор

воды,

равный

10

атм,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

является наиболее рациональ­

W-

 

\

 

 

 

 

 

ным.

 

 

 

 

 

 

 

 

L '

 

L

 

Влияние угла наклона почвы

 

 

 

 

 

 

 

 

забоя

на

производительность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X Ч у\

 

 

 

 

монитора. Установить вли­

1,5-

20

V

 

 

 

яние угла наклона почвы за­

 

 

 

 

ч

 

 

 

 

боя на

производительность мо­

 

 

 

 

\

\

,

 

 

 

нитора

нам

позволили

три се­

1,0

 

 

 

 

 

 

рии опытов по доставке руды

 

 

\

 

 

 

k---

 

 

 

 

 

 

4

7

на

участках,

имеющих углы

 

 

 

 

 

 

i—

падения 25, 35 и 45°. В каж­

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5Л

10

 

 

 

u.

 

дой серии доставка руды

про­

 

_____

 

изводилась при напоре воды 10

 

 

 

 

25

 

 

 

45осс

атм и диаметре насадки

20

мм.

Рис. 18. Зависимость производи­

Результаты

 

опытов

 

сведены

тельности монитора Р, т/ч (гидродо­

в табл.

21,

по данным которой

ставки)

и удельного

расхода воды

построен график рис.

18.

 

Q, м3/тот угла наклона почвы забоя

 

 

 

 

 

 

а 0.

 

 

 

 

Из табл. 21 видно, что угол

1,

2 . 3, —производительность монитора;

наклона почвы забоя существен­

4,

 

напоре соответственно 10,

8

и 6 атм)

но

влияет

на производитель-

S,

в

,— удельный

расход

воды

(при

 

 

 

 

 

 

 

 

„ „

 

 

 

 

or

/го

она

'

ность доставки: с увеличением

угла падения от 25 до 45

увеличивается с

22 до

29 5

т/ч.

Определение рационального угла наклона линии фронта очист­ ного забоя. Как установлено выше, руда перемещается в основном

Л , Г

динамич®ских УДаров струи воды по одному или нескольким

кускам

руды. Замечено, что компактная струя воды, ударяясь

о куски, рассредоточивается и фронтом от 1,5 до 2,5 м стекает по почве забоя на горизонт откатки. Так как толщина слоя воды значительная (2 3 см), то такой поток существенно не влияет на перемещение кусков руды (за исключением переноса рудной мелочи), чевидно, для того чтобы повысить эффективность пере­ мещения кусков руды, необходима концентрация потока воды, чего можно достигнуть, устанавливая вдоль забоя желоба. Однако

это значительно усложнит технологию гидродоставки.

1 онцентрацию потока можно обеспечить, если сделать небольшои наклон линии фронта очистного забоя в сторону направления отработки блока. Это можно осуществить, обеспечив опережение выемки верхней части лавы относительно горизонта откатки. а данном случае сопряжение груди забоя с почвой образует

своеобразный желоб, позволяющий при работе монитора скон­ центрировать поток воды.

Чтобы определить рациональный угол наклона линии фронта

очистного забоя, на

участке 1 было

проведено 4 серии опытов.

" отдельных опытах

угол наклона

принимался равным 0,5; 10

и 15 . Угол наклона почвы забоя во всех опытах был равен 25°, диаметр насадки — 20 мм и величина напора воды — 10 атм.

52


Результаты

опытов

сведены в q^

i

табл.

22.

По

 

 

 

г , - — -

^ y

/r Р, т/

ее данным пост­

 

 

роен

график

зависимости

 

 

производительности

монитора

 

 

и удельного расхода

воды от

 

 

угла

наклона

линии

фронта

 

 

очистного забоя (рис. 19).

 

 

Из табл. 22 и рис.

19

видно,

 

 

что при

угле

наклона

линии

 

 

фронта очистного забоя, равном

 

 

10°, достигается максимальная

 

 

производительность

монитора

 

 

(24,5 т/ч) и минимальный удель­

Рис. 19. Зависимость ’’производи­

ный расход воды (0,85 м3/т). С

тельности монитора Р, т/ч иудольного

увеличением угла (15° и

выше)

расхода воды Q, м3/т от угла наклона

производительность монитора

линии фронта забоя ß°.

снижается, а удельный расход 1

производительность

монитора* 2 __

воды возрастает. Снижение по­

удельный расход

воды. ’

 

 

казателей гидродоставки в данном случае происходит вслед­ ствие того, что результирующий угол, образованный линией падения и лиииеи забоя, уменьшается. С уменьшением угла естественно, снижается скорость потока, т. е. ухудшаются усло­

вия доставки. Следовательно, угол наклона линии фронта очист­ ного заооя, равный 10 , является наиболее рациональным.

Таким образом, для концентрации струи потока воды, чтобы повысить производительность доставки, необходимо линии фронта очистного забоя придать наклон в сторону отработки, равный 10° Опытные раооты по снижению потерь рудной мелочи и заил^ вания выработок При гидродоставке руды вода увлекает с собой

SEZ?

T

a

m

i l паяs

м ІТ Г Г ,руды’асть

 

 

 

масса ее

попадает в водосточные

канавы, стекает в отработатпгп

я™т„„ т

 

 

видииишыв

ПуТИ

 

 

 

1

пые

блоки и

заиливает

откаточные

 

 

Выпуск пульпы на откаточный горизонт и ее потери наносят

существенный ущерб

рудникѵ Rn Пйт,т,

 

 

 

ри НсШ0СЯТ

 

 

 

 

гА0/

*

нхмнику. ьо-первых, теряемая пульпа со­

держит до 50% обогащенной пѵттпй

мелочи,

пульна со

в к о т о р о й

в* 1

5 — 9

н я чя ь

р у д

о и

содержание металла

И

7

оси тэ

J

w р

ьшіе

по

сравнению с рядовой рудой

117, 29]. Во-вторых, в результате зашивания откаточных гори­ зонтов создаются «пробки, и неудобство в работе в н у т /и ш а х ™ транспорта. В-третьих, очистка заиленных канав и пуѴен тссбтет

большнхзахрат. труда, нескольку „на выполняется в о ™

У

НУ» технологически) с х е м Г д о З к и в І 2

‘б°МТЬ Ра»"оналІ-

кой Аткттт™ тпггттт „ „ У доставки с учетом улавливания мел-

РУ

ликвидации заиливания

выработок.

 

Га ппяГаіШ

“ДВа Варианта Улавливания рудной мелочи:

} ? v m Z Ж

ВЬГраб0ТКе; б) в фильтрующем слое.

 

ботке заключюѵгряЛ^ВаНИЯ рудной мелочи на подэтажной выраследующем. Руда и пульпа поступают на

53


 

 

 

Т а б л и ц а

23

подэтажную выработку, пройден­

Потери рудной мелочи и время

ную с уклоном

4—8°,

где

руда

обезвоживания

руды при различной

по мере

накопления

транспор­

 

толщине слоя фильтра

 

тируется

скрепером

по уклону

Толщина1 фильтрующегоі

слоя,м

Доставлено руды, т

Потери руд­

Времяобезво­ живанияр у ­ ,дымин.

выработки

до

рудоспуска.

При

ной мелочи

10—15 мин) возвращается в рудни­

 

 

 

 

перемещении руды

по

уклону

 

 

 

 

 

 

происходит

ее

обезвоживание.

 

 

 

т

%

 

Осветленная вода (после отстоя

 

 

 

 

 

 

чную магистраль или

сбрасывает­

1

 

14

0 ,3 8

2,7

6 ,8

ся на горизонт откатки. Оставшая­

2

 

12

0,21

1,8

7,3

ся на почве

рудная мелочь и или­

3

 

16

0,18

1,1

7,8

4

 

16,5

0,16

1,0

8 ,0

стый материал доставляются скре­

 

 

 

 

 

 

пером в транспортные средства.

Данный способ обезвоживания руды имеет

ряд

недостатков:

1)необходимо использовать средства механизации доставки, требуются дополнительные затраты труда и энергии;

2)вместе с рудой в вагонетки поступает значительное коли­

чество пульпы, что усложняет выгрузку вагонеток (особенно в зимний период).

Схема улавливания рудной мелочи в фильтрующем слое зна­ чительно проще. Выработки, по которым выдается руда из блока (дучки), предварительно заполняются рудой. Затем гидромонито­ ром к выработкам доставляется вместе с водой 15—20 т руды. После этого доставка руды прекращается на 10—15 мин, в течение которых механическая смесь мелкой руды с водой (пульпа) про­ никает через руду в выпускных выработках (фильтр). Мелкие

частицы руды

и

илистый материал

остаются

в

слое

фильтра,

а избыточная, несколько осветленная вода

поступает

в водо­

сточные канавы. По оконча­

 

 

 

 

 

 

 

нии

стока воды

обезвожен­

п д Т,мин

1

 

 

 

 

ную руду грузят в вагонетки.

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

 

Технология улавливания

 

 

—\-----

 

г"

/

 

рудной мелочи и обезвожива­

 

 

\

 

 

ния руды в фильтрующем слое

 

 

\

___

 

 

пе имеет указанных выше не­

1,8 -

 

^

 

 

достатков. Перерывы, связан­

1, 1-

 

 

ч •V,

 

 

и.

ные

с выпуском

воды, мо­

іо-

 

 

 

 

 

гут использоваться рабочими

6'

 

 

 

 

 

 

для

перемещения монитора,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уборки леса и других работ.

 

 

 

 

 

 

 

Для установления рацио­

 

 

 

 

 

 

 

нальной высоты слоя филь­

 

 

 

 

 

 

 

тра и времени,необходимого

 

 

 

 

 

 

 

па обезвоживание руды, были

Р и с . 2 0 .

Зав и си м ость

потерь

р у д н о й

проведены опыты по выпус­

мелочи

II

и времени

обезвоживания

ку руды из люков при высоте

руды t от толщины фильтрующего слоя тп

слоя

фильтра 1,2, Зи 4 м с

1 — время обезвоживания

руды;

2 — потери

постоянным

притоком воды

 

 

рудной

мелочи.

 

 


24 м3/ч. Результаты замеров потерь рудной мелочи и времени обе­

звоживания руды сведены в табл. 23.

Из табл. 23 и графика, построенного по ее данным (рис. 20), видно, что при слое фильтра, равном 1 м, потери мелочи составляют 2,7%, в то время как при толще слоя 3—4 м — всего 1%. При этом время обезвоживания руды увеличивается незначительно.

Поскольку при высоте слоя фильтра 3—4 м потери мелочи не­ значительны, то оптимальная высота фильтрующего слоя равна 3 м, что практически соответствует высоте рудовыпускных выработок

3—3,5 м.

Методика расчета производительности гидродоставки. Произ­

водительность гидродоставки может

быть описапа

формулой

Р =

Oysin а

т/ч,

 

(14)

 

0,05-L

 

 

 

где Q _ расход воды, м3/ч; у — насыпной вес рудной массы, т/м3; гх — угол наклона забоя, град; L расстояние доставки руды, м, 0,05 — размерный коэффициент, учитывающий влияние расстоя­

ния доставки, 1/м.

гРасход воды определяется уравнением

м3/с, *

(15)

где р. — коэффициент расхода, равный ^0,93; s

площадь попе­

речного сечения выходного отверстия насадки,

м2, ѵ скорость

вылета струи из насадки, м/с.

Скорость вылета стрѵи можно записать известным уравнением

V = ФІ^2g H м/с,

(16)

где ф — скоростной коэффициент ~0,93; g

ускорение силы тя­

жести, 9,81 м/с2; Н — полный напор воды при входе в насадку,

м вод. ст.

 

-

Подставив значение скорости ѵ в выражение (15) и преобразуя

его, получим

 

 

Q =

0,78pxpd2 / 2 ІЯ м3/с,

(17)

где d — диаметр выходного отверстия насадки, м.

 

После подстановки

в выражение (14) расхода воды, согласно

формуле (17), часовая производительность гидродоставки составит

~

3600 0.78Цфй2т / ^ Я sina

ч '1-

мй>

I

-----------■ КШІ

V >

С введением коэффициента использования установки ка, учитывающего перестановки монитора, уборку «завалов», формула

примет окончательный вид

 

 

 

иусг2 У 2gH sin a

/;

 

Р —

2800[хф* п.пвг

т/4.

(19)

Коэффициент использования установки /іи принят

по данным

опытных работ и равен 0,65—0,8.

 

 


При к в = 0,7 и оптимальных значениях диаметра насадки и на­ пора производительность гидродоставки составит

р _ 2800-0,93-0,93-0,7-1,8-0,02* 1^2-9,81-100 sin 25“

 

„„ .

0,05-20

------ -

=

т/ч,

что удовлетворительно совпадает с данными опытных работ (см

табл. 20). Следовательно, формула (19) может быть применена для инженерных расчетов.

Таким образом, результаты опытов показали:

1.Уборку руды посредством напорной струи монитора рацио­ нально производить последовательно отдельными участками, снизу вверх, применяя насадку диаметром 20 мм и напор воды 10 атм

2.Производительность гидродоставки невысокая и составляет 7—25 т/ч при расстоянии доставки соответственно 60 и 20 м.

3.Гидравлический способ характеризуется полнотой доставки РУДЫ и тщательпой зачисткой рудной мелочи, что делает его эффек­ тивным для уборки небольшого количества руды (10—20 т) за

сравнительно небольшой период времени (1—1,5 ч). ' 4. Улавливание рудной мелочи и обезвоживание руды наибо­

лее рационально производить с использованием фильтрующего слоя толщиной не менее 3 м.

В связи с изложенным гидродоставку целесообразно рекомен­ довать как вспомогательный способ для тщательной уборки и за­ чистки небольших объемов руды, оставшейся после работы более производительных механических средств доставки.

§ 3. КОНСТРУКЦИЯ II РАБОТА МНОГОСКРЕБКОВОЙ ДОСТАВОЧНОЙ УСТАНОВКИ

Как показано в § 3, гл. I, первоочередной задачей усовершен­ ствования скреперной доставки явилось повышение ее произво­ дительности. Последняя зависит от расстояния доставки. Следо­ вательно, если рационализировать скреперную установку таким образом, чтобы сократить во всех случаях дальность передвиже­ ния скрепера, то производительность резко возрастет. Повыше­ ние ее может быть достигнуто и путем увеличения емкости скре­ пера, т. е. мощности привода.

Уменьшение длины доставки сопряжено с сокращением длины забоя, т. е. с уменьшением параметров очистного блока. Это вызо­ вет увеличение объема нарезных работ (особенно проходки дорого­ стоящих восстающих выработок) и рост себестоимости добычи ру­ ды. Следовательно, такой путь не рационален.

Увеличение емкости скрепера, т. е. габаритов, в условиях уз­ кого очистного забоя приводит к его заклиниванию между разва­ лом отбитой руды и кровлей забоя. При ориентации забоя по вос­ станию вероятность заклинивания возрастает с увеличением угль падения. Таким образом, и увеличение емкости исполнительного органа скреперной установки не является рациональным.

56