гео. Геотехнология
 Скачать 45.18 Kb.
|
1 2 Геотехнология 1 . Отличительные признаки открытых горных работ. Разработка ведется непосредственно с земной поверхности. Включает два вида - вскрышные и добычные. Вскрышные - удаление пустых пород, вмещающих ПИ. Обеспечивают доступ к ПИ и создают условия для безопасной добычи. Результат - карьер - комплекс открытых горных выработок, предназначенных и оборудованных для открытой разработки месторождений полезных ископаемых. Вскрышные и добычные ведутся параллельно с небольшим опережением вскрышными. Контур непрерывно перемещается. Признаки:1) Добыча ПИ производится после удаления пустых пород, вмещающих ПИ. Объем вскрыши в 3-5р больше объема ПИ.2) Размеры открытых горных выработок по всем направлениям позволяют применять мощное оборудование больших размеров и мощные заряды взрывчатки.3) Удаление пустых пород и добыча ПИ произв. экскаваторным способом, реже - гидромеханическим, землеройно-транспортными машинами. Экс. способ - ГМ, разрыхлённая после БВР, грузится экскаваторами и вывозится на поверхность. Гидромеханизация - ГМ размывается водой, выбрасываемой гидромонитором под давлением до 1,2 МПа, землесосами транспортируется в смеси с водой по трубам на поверхность.! Экскаваторный способ - для всего, гидромеханический - для мягких и рыхлых. 4) Горнотранспортное оборудование значительных размеров и имеет высокую производит. Буровые работы производятся станками вращательного пневмоударного, шарошечного и огневого бурения. Dскважин: 160-450мм, глубина: 20-60м, тзаряда от 30-50 до 500-600кг. Для выемки и погрузки ГМ прим. одноковшовые и многоковшовые экскаваторы. Наиболее распространенные одноковшовые на гусеничном ходу вместимостью 5-18м3. Реже- драглайны шагающего хода и многоковшовые экскаваторы. Перевозка ГМ осуществляется ж/д широкой колеи(1524мм) с электротягой в думпкарах грузоподъемностью 80-180т, автосамосвалы 40-180т, ленточный конвейер. Применяют бульдозеры, колесные скреперы, самоходные погрузчики и др. мощное оборудование. 2 . Достоинства и недостатки ОГР. +: 1) Высокая безопасность труда на карьерах и производственные условия. 2) Производительность труда в 5-8р выше, себестоимость - в 2-4 ниже, чем в шахтах. Карьер - более высокие темпы роста произв. труда. 3) Строительство карьера быстрее шахты. Затраты в 2-4р меньше. 4) Меньше потери ПИ и легче раздельная добыча разных сортов. 5) Легче увеличить производственную мощность. 1) ОГР требуют много земли. 2) Зависимость от климата. 3 . Технические св-ва ГП: 1) Трудоемкость разработки.2) Полезность исп. в нар. хоз-ве. Технические св-ва определяют выбор оборудования для разработки и переработки, схему комплексной механизации, затраты, экономичность, эффективность разработки. Трудность разработки определяют: плотность, трещиноватость, разрыхляемость или связность, крепость, сцепление, угол внутреннего трения. Классификация: мягкие 0,6-0,8, полускальные 1,5-5, скальные от5-6 до15-20. Классификация по трудности разрушения - 5 классов и 25кат. Краткая тех. хар-ка: рыхлые и мягкие, плотные, полускальные и скальные в массиве, полускальные и скальные разрушенные. 4 . Показатели качества ПИ и вскрышных пород. МПИ - природное скопление ПИ, которое по количеству и качеству удовлетворяет требованиям промышленной разработки. Качество ПИ - совокупность св-в, опр. пригодность и эконом. эффективность использования ПИ. Основные показатели кондиций - мин. допустимое промышленное содержание полезных компонентов. Качество опр. в период геологоразведки и контролируют в процессе эксплуатации. Тип характеризуется химико-минералогическим сост. и др. показатели, опр. технологию переработки. Сорт определенного содержания полезного компонента (богатые, бедные, убогие руды) или вредного компонента. 5 . Условия залегания МПИ. Влияние на выбор технологии и механизации работ и технико-экономических показателей показывает условия залегания. 1) По форме месторождения разделяются на пласты и пластообразные залежи, имеющие относительную выдерживающую мощность и четкие плоскости почвы и кровли; залежи сложной формы (штоки, линзы, гнезда), свиты тектонически нарушенных пластов и т.п. 2) По положению залежи относительно дневной поверхности различных месторождений : поверхностного типа, располагается на поверхности или покрыт наносами, небольшой мощности; глубинного типа, располагается значительно ниже господствующего уровня поверхности; нагорного типа, располагается на возвышенности или склоне горы, т.е. выше господствующего уровня поверхности; высотно-глубинного (смешанные), частично располагается на горе или на горном склоне. 3) По углу наклона к горизонту различают следующие залежи ПИ: горизонтальные или слабонаклонные (пологие) с углом до10-15°; при этих условиях не нужен разнос пород лежачего бока и возможно размещение вскрыши во внутреннем отвалообразовании; наклонные с углом от10-15до25-30; такое положение не позволяет размещать пустые породы в выработанном пространстве, разноса пород лежачего бока не треб.; крутые с углом более25-30, разработанные с разносом всех бортов по мере углубления. 4) По структурному строению качеству различают: Залежи простые однокомпонентные с однородным строением и равномерные с качественными признаками и сложноструктурные многосортные и многокомпонентные с неравномерным распределением типов и сортов руд в плане залежи и по ее глубине. 5) По преобладающим типам пород месторождения представляется скальными вскрышными и крепкими, крепкими и скальными вмещающими, мягкими и плотными покрывающими, полускальными вскрышными и ПИ, мягкими вскрышными и мягкими или плотными ПИ. Тип пород определяет выбор технологической схемы и моделей основного выемочного и транспортного оборудования 6–8. Элементы карьера, уступа и основные горнотехнические понятия. Карьер в хозяйственном значении-горное предприятие, осуществляющее открытую разработку месторождений, в техническом-совокупность открытых горных выработок, служащих для разработки месторождения. Карьерное поле/поле разреза-месторождение или его часть, отводимая для разработки карьером. Земельный отвод-участок земли, занимаемый горным предприятием. Горный отвод-участок, включающий разрабатываемое месторождение и окружающие его породы, представленное предприятию для производственных работ, связанных с разработкой месторождения. Уступ-часть толщи ГП в карьере, имеющая рабочую поверхность в форме ступени и разработанных самостоятельно средствами выемки, погрузки и транспорта. Подуступ-часть уступа по его высоте, отрабатываемая самостоятельно средствами выемки, но обслуживающийся транспортом, общим для всего уступа. Рабочий уступ-выемка пустых пород/добыча ПИ. Откос- наклонная поверхность, ограничивающая уступ со стороны выработанного пространства. Верхняя и нижняя бровки-линии пересечения откоса уступа с верхней и нижними площадками. Высота уступа устанавливается с учетом безопасной работы и зависит от размера экскаватора и физико-технических свойств пород. Рабочая площадка- на которой расположено оборудования предназначенное для разработки. Заходка-последовательно параллельная полоса разработки. Забой-торец заходки, в забое осуществляется выемка породы/ПИ. Угол откоса-угол между линией, соединяющей верхнюю бровку верхнего уступа с нижней и горизонталью. Породный отвал-насыпь горных пород, удаленных при разработке месторождений. Внутренний- отвал, расположенный в выработанном пространстве. Внешний-поверхность вне контура. Бурение-процесс последовательного разрушения породы на забое шпура или скважины и удаления продуктов разрушения на поверхность. Буровые работы-совокупность технологических операций по установке бурового станка на ось скважины, бурение ее на полную глубину, подъем бурового става и переезд к месту расположения следующей скважины. Буровые станки - машины, применяемые для бурения взрывных скважин. Шпур-искусственное цилиндрическое углубление в горной породе D не более 75 мм и глубиной до 5 м, пробуренное бурильным молотком или сверлом. Скважина-искусственное углубление D более 75 мм при глубине до 5 м и любого диаметра при глубине более 5 м, пробуренное, как правило, буровым станком. Буровой инструмент-инструмент, предназначенный для бурения скважин. Включает: буровые штанги, переходники, буровое долото, буровые штанги, переходники. Буровой снаряд (став)-комплект инструментов, опускаемых в скважину в собранном виде. Породоразрушаюший инструмент-твердое тело, воздействующее на горную породу в процессе ее разрушения. Долото-основной элемент бурового снаряда, разрушающий породу в забое скважины. 9. Основные этапы строительства и эксплуатации карьера.1) Подготовка поверхности.2) Осушение месторождения и ограждение его от воды. 3) Горно-капитальные работы в период строительства карьера. 4) Проведение подготовительных выработок. 5) Вскрышные и добычные работы. 6) Рекультивация нарушенных земельных площадей и поверхности отвалов. 10. Основные экономические показатели, характеризующие экономическую эффективность ОГР. Технико-экономические показатели: Прибыль, рентабельность, коэффициент вскрыши, себестоимость ПИ, удельные капитальные затраты, производительность труда, производит. основного горнотранспортного оборудования, ценность товарной продукции. Прибыль-разница между реализуемой ценностью продукции затратами. Рентабельность-отношение прибыли за год к средствам предприятия. Коэффициент вскрыши-отношение кол-ва пустых пород к ПИ. Себестоимость-затраты на 1т добытого ПИ и затраты на добычу и вскрышу. Капитальные затраты- строительство комбината, подготовка участка, осушение, приобретение и монтаж оборудования, строительство промышленных зданий и сооружений Удельные капитальные затраты-отношение капитальных затрат к производственной мощности. Производительность труда-зависит от уровня механизации ОГР. Производительность горнотранспортного оборудования-зависит от его мощности и степени использования. 11. Основные условия безопасности на карьерах. Условия: рабочие с высшим или средним горным образованием, проверка каждые 3г, инструктаж ТБ, трудовой порядок, производственный порядок. Средства ТБ: установление опасной зоны при работе машин и агрегатов; установка предупредительных знаков и надписей о границах опасной зоны; сигнализация, ограждения, предохранительные устройства, индивидуальные ср-ва защиты. 12 . Механическое рыхление ГМ. Осуществляется навесными рыхлителями на тракторах тяжелого типа мощностью более 180кВт. (плотные и полускальные).Однозубые рыхлители-полускальные. Многозубые-полускальные. Для дополнительных разрушений целиков между смежными прорезями применяются перекрестные перпендикулярные или диагональные проходки. Рыхлители применяют при разработке тонких угольных пластов, фосфоритовые и апатитовые руды, маломощные слои сланца, песчаники, полускальные известняки, скальные сильнотрещиноватые руды и породы. 13 . Станки шнекового бурения. Особенности конструкции, условия применения, достоинства и недостатки. Бурение скважин производится буровым станком, разрушение забоя скважины производится буровым инструментом за счет усилия, которое передается на буровой инструмент (долото) от вращателя бурового станка через штанги и за счет напряжения резания или скалывания. Станки шнекового бурения (СБР-160Б-32; 2СБР-160–24) применяются для бурения вертикальных и наклонных скважин диаметром 160 мм и глубиной до 24-32 метров с ПБ 2-5. 2-5. Техническая производительность станков зависит от крепости породы и режима бурения и составляет 40-60м в час. Плюсы: Простота конструкции, небольшой вес станка, высокая производительность и большая скорость бурения в породах с небольшой крепостью. Минусы: Невозможность применения в крепких породах, большие затраты энергии на очистку скважины, ограниченная глубина скважины. 14. Шарошечное бурение. Скорость бурения зависит от усилия на долото, частоты вращения и расхода воздуха, подаваемого в скважину. СБШ-200 — станок буровой шарошечный. Глубина скважин от 20-60м. Диаметр скважин от 160-400мм. ПБ от 10–15,20. Плюсы: Возможность обеспечения большого усилия, работа в породах с большой крепостью, высокий уровень автоматизации бурения. Минусы: Большой вес станка (55-125 тонн), сложная конструкция долота, низкая износоустойчивость шарошек (25–300 м), в отличие от 2-2,5 тыс. метров при вращательном бурении. 15. Пневмоударное бурение. Пневмо станки (СБУ-100-125-160-200) имеют пневмоударник помещенный в скважину при помощи штанги. Сжатый воздух, поступающий по буровой штанге, приводит в действие пневмоударник, буровая коронка которого наносит 1700-2500 ударов в минуту. Ударник вращается вместе с буровой штангой. Буровая мелочь удаляется из скважины водовоздушной смесью или сжатым воздухом. Буровая мелочь удаляется из скважины водовоздушной смесью или сжатым воздухом. Разнообразные буровые коронки имеют диаметр от 85-200мм. Станки с погружными пневмоударниками применяются для бурения скважин диаметром 100-200мм, глубиной до 20-50м при разработке строительных горных пород гидротехнического строительство, на небольших рудных карьерах, а также при вспомогательных работах на крупных рудных карьеров. Показатель буримости 15–25, техническая производительность 6-12м/ч. Плюсы: Небольшой вес станка (5–30 тонн), небольшие размеры станка, высокая мобильность. Минусы: Работа при небольших объемах бурения, низкая износоустойчивость коронок, сложность конструкции пневмоударника. 16.Огневое бурение. Термическое бурение скважин применяется огнеструйными буровыми станками, имеющими вращающиеся термобурение с горелкой. Оно применяется при бурении диаметром 250-360мм, глубиной до 17-22м, в исключительно труднобуримых кварцсодержащих горных породах. Разрушение пород происходит в результате нагрева забоя скважины сверхзвуковыми раскаленными струями и появлением термических напряжений, превышающих предел прочности минерального образования. Производительность бурения составляет 12-15м/ч. Плюсы: Возможность работы в породах, когда не удается их бурить другим способом. Минусы: Высокая взрывоопасность, большая энергоемкость, высокий расход бензина и керосина, большое количество газов горения. 17.Взрываемость ГП. Сопротивляемость ГП разрушению, характеризуется расходом ВВ на 1м3 массива. Факторы: природные, горно-геологические, треб. качество дробления, характер приложения взрывных нагрузок. Классификация по трещиноватости массивов, с учетом крепости и плотности, устанавливает удельный расход ВВ. 18 . Параметры скважин зарядов. Наклонные скважины. Многорядное взрывание. Сетка скважин. Скважины бывают вертикальные и наклонные при однорядном или многорядном расположении. Наклонные-лучшее дробление, переработка подошвы уступа, снижение расхода ВВ, меньшее нарушение пород в сторону массива-меньше стоимость единицы объема ГМ. Параметры: высота уступа, диаметр скважины, линия сопротивления по подошве уступа глубина перебура, длина заряда, длина забойки, расстояние между скважинами в ряду, расстояние между рядами скважин. Многорядное: порядковые, диагональные, врубовые, с поперечным врубом, клиновую, трапециевидную диагональную схемы. 19 . Промышленные взрывчатые в-ва. Гранулированные ВВ заводского исполнения: Гранулит Грамонит Гранитол Гранулотол Алюмотол. ВВ изготовляемые на местах проведения: Икдонит Акватол Карбатол Акванал Эмульсионные. Простейшие ВВ изготавливают на местах потребления (игданиты и эмульсионные), представляют собой смеси гранулированной аммиачной селитры с жидкими или легкоплавкими нефтепродуктами. Они являются наиболее безопасными и дешевыми. Эмульсионные ВВ — простейшие аммиачно-селитренные ВВ. В их составе жидкое горючее - мазут покрывает тонкой пленкой капли насыщенного раствора смеси аммиачной селитры с натриевой селитрой, образуя эмульсию. Эмульсионные ВВ типа порэмит готовятся на стационарных пунктах горных предприятий. Водонаполненные ВВ — смесь твердой фазы (тротил, аммиачная селитра) с жидкой - насыщенным раствором аммиачной селитры, изготавливаемым на местах потребления (акватолы, карбатолы и акваналы). 20 . Типы одноковшовых экскаваторов и условия их применения. ЭКГ-электрический, на гусеничном ходу. Цифры после дефиса-вместимость основного ковша в кубических метрах. Прямая карьерная лопата используется на мягких, плотных и разрыхленных (полускальных и скальных) породах, при погрузке пород в отвал и транспортные сосуды, установленные на уровне стояния экскаватора или на вышележащем уступе, при проходке траншей и на отвальных работах. ЭШ-экскаватор шагающий. Цифры до точки-номинальная вместимость основного ковша в кубических метрах. После-длина стрелы в метрах. Драглайн-на легких, средней крепости или взорванных крепких породах с нижним и верхним черпанием при бестранспортной системе разработки, работе на отвалах, переэкскавации ГМ, погрузке в транспортные сосуды или бункер, строительстве карьеров и проходке траншей. ЭГ-экскаватор карьерный гидравлический, на гусеничном ходу, прямая лопата. Цифры, стоящие после дефиса, обозначают вместимость основного ковша в кубических метрах. ЭГО-экскаватор карьерный гидравлический, на гусеничном ходу, обратная лопата. Цифры после дефиса-вместимость основного ковша в кубических метрах. Обратная лопата что и прямая лопата, при черпании ниже уровня его стояния и погрузке в транспортный сосуд, расположенный на нижележащем уступе, на уровне стояния экскаватора, проходке траншей. Буквы А, И, М, С-модификации экскаваторов. УС-экскаватор с удлиненным рабочим оборудованием для погрузки транспорта, расположенного на уровне стояния экскаватора. У-экскаватор с удлиненным рабочим оборудованием для верхней погрузки. 21–22. Забой карьерного экс.-мехлопаты с канатным приводом в мягких породах/скальных. Конфигурацию и размеры забоя определяют радиус, высоту черпанья и разгрузки, положение пунктов черпанья и разгрузки. Радиус черпания-горизонтальное расстояние от оси вращения экскаватора до режущей кромки ковша при черпании. Различают: Rчmax-мак. гор. рукоять Rчmin-при подтянутой гусенице рукояти с ковшом на горизонте установки экскаватора. Rч.у.-максимальный радиус черпанья на горизонте установки экскаватора. Нч.-Вертикальное расстояние от горизонтальной установки экскаватора до режущей кромки ковша при черпании. Hчmax-соотв. мак. поднятой рукояти. RP-горизонтальное расстояние от оси вращения экскаватора до оси ковша при разгрузке. Rрmax- соотв. макс. вытянутой горизонтальной рукояти. Нр-вертикальное расстояние от горизонта установки экскаватора до нижней кромки открытого днища ковша. Hpmax-соответствует максимально поднятой рукояти. Габариты экскаватора определяются радиусом вращения задней части кузова, высотой экскаватора, высотой кузова экскаватора. Нэ-вертикальное расстояние от горизонта установки экскаватора до верхнего края наиболее выступающей вверх несъемной части. Скорость движение мехлопат на гусеничном ходу сост. 0,9—3,7 км/ч. Преодолев. подъем 12 градусов. Нз (высота забоя)-определяется высотой черпания экскаватора и по условию обеспечивание безопасности работы в связных породах не должна превышать максимальную высоту черпанья. Нзтах (в мягких породах)-не должна превышать 10м при работе ЭКГ-5 и не должна превышать 13м при работе ЭКГ-12.5. Нз/min-должна обеспечивать полное наполнение ковша экскаватора за одно черпанье. Вз(ширина забоя)=(1,5-1,7)Ич.у. Ширина забоя в мягких породах не должна превышать 1,5-1,7 Расстояние от оси перемещения экскав. при работе в забое до откоса уступа не может превышать радиус черпанья экскаватора на уровне стояния. Параметры экскаваторных забоев при работе мехлопат в скальных породах: на работу экскаватором в скальных породах влияют качество предварит. рыхления пород буровзрывным способом: Значительные ударные нагрузки на рабочие органы экскаватора. Высота забоя зависит от: кусковатости, связности взорванной массы. При одно и двухрядном взрывании высота уступов в массиве крепких пород при разработке с применением буровзрывных работ не должна прев. более чем в 1,5 раза макс. высоту черпанья экскаватором, должны вып. усл.: при многорядном взрывании высота развала крепких пород не должна более чем в 1,5 раза превышать высоту черпанья экскаватора, ширина забоя скальных хорошо взорванных породах может быть больше, чем в мягких породах. Ширина развала взорванных скальных пород на уступе должна отрабатываться за один или нескольких проходов экскаватора, т. е. быть кратной 2R4.y. 23.Гидравлические экскаваторы +и-. Задачи: рыхление почвы, погрузочно-разгрузочные работы, бурение скважин, дробление почвы, которая замерзла, вскрытие дорожного полотна. Типы выполняемых работ: прямые лопаты: предназначены для разработки почвы в забое; обратные лопаты: необходимы для рытья выемок, которые расположены ниже того уровня, на котором установлена техника; грейферы: они применяются для создания скважин и осуществления погрузки и разгрузки разнообразных материалов; челюстные ковши: оборудование дает возможность зачерпнуть породу или же выгрузить почву; погрузчики: позволяют справиться с сыпучими материалами. +: ковш внедряется на большую глубину, что позволяет справиться со сложными задачами; ковш можно повернуть, если нужно зачерпнуть и выгрузить почву; заполняемость ковша оптимальная, чему способствует сокращение цикла копания; гидравлические экскаваторы обладают высоким уровнем мощности и производительности; можно выбрать навесное оборудование, позволяющее проводить работы в условиях ограниченного пространства. 24.Выемка вскрышных пород экскаваторами-мехлопатами с верхней погрузкой. Применяется при: проведении траншей, нарезке горизонтов и отработке уступов, к которым трудно подъехать. Верхняя погрузка повышает скорость проведения траншей и улучшение использования горнотранспортного оборудования, если при нижней необходима работа в тупике. Параметры забоя устанавливаются в зависимости от рабочих параметров и устойчивости уступа. 25.Выемка мягких и скальных пород драглайнами. Рабочее оборудование драглайна: ковш, упряжа, подъемный, тяговый и разгрузочный канаты. Забой расположен с торца уступа, редко-с бокового откоса. Высоту забоя при нижнем черпании устанавливают по глубине черпания. Ширина забоя определяется способом работы и радиусом черпания. Часто драглайны применяют при разработке горизонта и пологих залежей для непосредственной перевалки вскрышных пород в выработанное пространство. Применение драглайнов для экскавации скальных взорванных пород эффективно: при использовании усиленных и тяжелых ковшей специальной конструкции; при использовании мощных машин с ковшами вместимостью более 10-15м3; при улучшении качества дробления пород благодаря повышенному расходу ВВ. Выемка скальной вскрыши производится нижним черпанием. 26 . Роторные экскаваторы. Особенности конструкции и забои. Располагается с торца уступа, реже-со стороны его откоса. Выемка ГМ из забоя производится вертикальными или горизонтальными стружками. Разрабатывается вертикально однорядными стружками-вынимается стружка толщиной по ширине забоя, последовательно вниз ротор снимает стружку, исходное положение и повтор цикла. Многорядные стружки-в каждом горизонт. слое снимается последовательно несколько стружек. Высота слоя при валовой выемке принимается =0,5 диаметра ротора; при раздельной- определяется мощностью извлекаемых отдельно слойков, но не более 0,75 диаметра ротора. 27 . Цепные. Два типа: фронтальный (выемка с откосов уступа), реже-торцовый. Формы и размеры определяется конструкцией экскаватора размером и профилем ковшовых рам, характером экскавации(валовая/раздельная). Выемка откоса усупа-параллельно стружки, треугольные в широкой заходке, многорядные параллельно в широкой. 28. Одноковшовые колесные погрузчики. Особенности конструкции и область их применения. Фронтальный погрузчик (ковшовый погрузчик) – универсальная машина, оснащенная рабочим органом в виде ковша на подъемной стреле. Особенностью агрегатов данного типа является переднее расположение ковша большого объема, который заполняется путем движения погрузчика вперед, а разгружается опрокидыванием. Фронтальные погрузчики используются для выполнения земляных и погрузочных работ, перемещения грунта, уборки территорий. Могут использоваться как основное выемочно-погрузочное или погрузочно-транспортное оборудование или как дополнительное оборудование к мощным экскаваторам. 29. Карьерный транспорт. Особенности и условия его работы. Пунĸты погрузĸи разгрузĸи постоянно меняют свое положение, следуя за фронтом горных работ, что требует периодичесĸого перемещения транспортных ĸоммуниĸаций и оборудования. Работа в стесненных условиях при минимальных радиусах трасы, до 120м при ЖД транспорте и 10м при автомобильном транспорте. Относительно небольшая длинна транспортировĸи 3-10 ĸм при ЖД транспорте и 1.5–4ĸм при автомобильном транспорте. Большие уĸлоны трасс и большая высота подьема горной массы (до 200–250м и более), уĸлоны при ж.д. транспорте до 40–60%, при автомобильном транспорте до 80–150%. Значительная доля временных автодорог по трассе движения с низĸими транспортно-эĸсплуатационными ĸачествами. Значительная мощность грузопотоĸов—десятĸи миллионов тон в год, значительная плотность, повышенная прочность и абразивность, ударные воздействия при погрузĸе и разгрузĸе. На открытых горных работах применяется железнодорожный, автомобильный и конвейерный транспорт. В ограниченных условиях эффективно используются скиповые подъемники, канатно-подвесные дороги, гидравлический трубопроводный транспорт, конвейерные поезда, трубопроводный пневмотранспорт, вертолеты и др. Железнодорожный транспорт экономичен, главным образом, в карьерах средней и большой производственной мощности по горной массе (10-100 млн т в год и более) глубиной до 150-350 м при расстояниях транспортирования от карьера более 2-3 км. При использовании новейших тяговых агрегатов и уклонах путей до 60% глубина применения железнодорожного транспорта увеличивается до 300-350 м. Автомобильный транспорт применяют, главным образом, на карьерах малой и средней производственной мощности с грузооборотом до 15 млн т в год, а на более крупных карьерах — в основном в комплексе с другими видами транспорта. При автосамосвалах большой грузоподьемности (80- 180 т) применение автотранспорта эффективно при грузообороте карьера 25--70 млн т в год и более. Конвейерный транспорт применяется преимущественно для перемещения мягких вскрышных пород, угля, на песчано-гравийных карьерах, карьерах огнеупорных глин и др. Практически конвейерами можно перемещать все породы в мелкораздробленном состоянии. При комбинированном транспорте последовательно используются для перемещения одного и того же груза (в одном грузопотоке) различные виды транспорта. В глубоких карьерах, разрабатывающих скальные породы, чаще всего рационально использовать в качестве сборочного звена автосамосвалы, а для подъема горной массы из карьера - железнодорожный транспорт, конвейерные или скиповые подъемники. 30. Виды карьерного транспорта и требования, предъявляемые к транспортным машинам. На карьерах применяется Железнодорожный транспорт Автомобильный транспорт Конвейерный транспорт Комбинированный транспорт К конструкции карьерного транспорта предъявляются следующие требования: • Высокая прочность механической части позволяющая выдерживать ударные усилия при экскаваторной погрузке. • Обеспечение удобства погрузки и разгрузки для сокращения длительности этих технологических операций. • Высокая маневренность для обеспечения эффективной работы в стесненных условиях. • Возможность развивать достаточную скорость и необходимое тормозное усилие. На затяжных подъемах и спусках, характерных для карьерных условий. 31. Железнодорожный транспорт на карьерах. Его достоинства и недостатки, условия применения. Подвижной состав карьерного железнодорожного транспорта.. Железнодорожный транспорт экономичен, главным образом в карьерах средней и большой производственной мощности по горной массе (10-100 млн.тонн/год). При использовании новейших тяговых агрегатов и уклонных путей до 60 промилле, глубина применения ЖД транспорта увеличивается до 300-350м. Для ЖД транспорта необходимо: • Большая протяженность фронта работ на уступах (не менее 300-500м). • Кривые большого радиуса (не менее 100-120м) для широкой колеи. • Не большие подъемы и уклоны путей (до 25-35 реже 40-60 промилле). ЖД транспорт эффективно применяется при широком изменении объемов перевозки от 20-100 млн.тонн/год. Рациональное расстояние транспортирования составляет 5-10км и более. Радиус кривых до 80-100м. Уклоны путей не превышают 40-50 промилле. Поэтому он наиболее эффективно используется на месторождениях с большими размерами карьерного поля и при выдержанном залегании пластов или рудных тел. Глубина карьеров при ЖД транспорте составляет обычно не более 200-250м, а с применением тоннельных схем скрытия глубоких горизонтов достигает 350-400м. В качестве локомотивов на карьерах применяются: Электровозы (напряжение в контактной сети 1500-3000В постоянного тока и 10кВт переменного тока) Тепловозы (исключает необходимость устройства контактной сети, способны преодолевать значительные подъемы до 30 промилле, однако резко снижают скорость при движении на подъем) Тяговые агрегаты (представляют сочетание электровоза управления, секцией автономного питания — дизельная секция, несколько моторов думпкар, увеличенный сцепной вес в 2-2,5 раза по сравнению с электровозами, увеличенный руководящий подъем до 60 промилле, дизельная секция в составе тягового агрегата устраняет потребность в контактной сети на передвижных путях) Основные приемущества ЖД транспорта: • Поточность транспортирования как технологического процесса. • Автоматичность действия. • Взможность перемещать материал при углах наклона трассы 1,6-18° и вследствие этого сокращение расстояния транспортирования и объема горно-капитальных работ по строительству траншей или наклонных стволов. • Высокая экологичность. Основные недостатки ЖД транспорта: • Жесткие требования к влажности, абразивности и кусковатости материала (размер кусков не должен превышать 400—500 мм). • Зависимость от климатических условий. • Относительно высокая энергоемкость. 32. Автомобильный транспорт на карьерах. Его достоинства и недостатки, условия применения. Подвижной состав карьерного автомобильного транспорта. Автомобильный транспорт применяют (область применения): • Карьеры малой и средней производственной мощности (до 10-15 млн.тонн/год). • Карьеры с ограниченными размерами рабочего пространства. • Период строительства карьера при доработке карьера. • В комбинации с разными видами транспорта. Основные преимущества автомобильного транспорта: • Автономность, т.е. независимость от внешних источников питания энергней, благодаря чему использование в пернод строительства карьеров. • Мобильность, что позволяет применять автотранспорт в сложных условиях залегания. • Сокращение длины транспортных коммуникаций благодаря возможности двигаться по относительно крутым подъемам автодорог 80-160%. • Упрощение процесса отвалообразования. • Отсутствие рельсовых путей и контактной сети упрощает организапию работ, производительность экскаваторов возрастает на 10-15 % по сравнению с их производительностью при железнодорожном транспорте. • Увеличивается возможный темп углубления горных работ и скорость подвигания забоев. Основные недостатки автотранспорта: • Значительная зависимость от состояния автодорог и, как следствие, снижение производительности в период дождей, снегопада, гололеда. • Загрязнение атмосферы отработавшими газами при большой интенсивности движения и ограниченных размерах карьера. • Относительно высокие энергоемкость и эксплуатационные затраты. 33. Конвейерный транспорт на карьерах. Его достоинства и недостатки, условия применения. Конвейерный транспорт эффективно применяется на карьерах с мощной толщей покрывающих мягких пород при перевозке 20-40 млн.тонн/год и более, в районах с умеренным климатом. Расстояние транспортирования обычно не превышает 4-6км и высота подъема груза составляет 250-300м. Основные преимущества конвейерного транспорта: • Поточность транспортирования как технологического процесса. • Автоматичность действия. • Возможность перемещать материал при углах наклона трассы 1,6-18° и вследствие этого сокращение расстояния транспортирования и объема горно-капитальных работ по строительству траншей или наклонных стволов. • Высокая экологичность. Основные недостатки конвейерного транспорта: • Жесткие требования к влажности, абразивности и кусковатости материала (размер кусков не должен превышать 400—500 мм). • Зависимость от климатических условий. • Относительно высокая энергоемкость. 34. Комбинированный транспорт. Его достоинства и недостатки, условия применения. Как показала практика, для транспортирования горной массы в карьере наиболее целесообразно использовать автосамосвалы различной грузоподъемности. Для подъема горной массы наиболее высокие технико-экономические показатели достигаются при использовании конвейерных и скиповых подъемников. Для транспортирования горной массы на поверхности лучшие результаты дает железнодорожный транспорт. Наибольшее распространение получила комбинация "автомобильно-железнодорожного транспорта, при которой горная масса доставляется автотранспортом от за- боев до перегрузочных пунктов, а затем железнодорожным транспортом на поверхность до отвалов или дробильно-обогатительной фабрики Основные достоинства этой схемы: • Низкие затраты на перевозку горной массы. • Большая провозная способность транспортной сети. Основной недостаток: • Размещение перегрузочных пунктов, имеющие довольно значительные размеры (600-500м и более) приводит к сокращению рабочей зоны и консервации рабочих уступов на длительное время, что усложняет горные работы. 35. Трубопроводный и специальные виды транспорта. 36. Отвалообразование. Конструкция и параметры отвалов. Отвалообразование — технологический процесс размещения пустых пород и некондиционных руд, удаляемых при открытой разработке и строительстве. Отвал по своей конструкции представляет собой насыпь горной массы, состоящую, как правило, из нескольких слоев (ярусов) и имеющую в плане в общем случае криволинейную форму или чаще близкую к прямоугольнику. По размещению относительно контура карьера отвалы делятся: • Внешние • Внутренние По стационарности: • Постоянные • Временные Основными параметрами отвала являются: • Но — высота отвала. • h — высота отвального уступа (яруса). • Lo — длина. • Bo — ширина отвала. • Ао — ширина отвальной заходки. • Sо — площадь земельного участка, занимаемого отвалом. • Yя — площадь горизонтальных площадок и поверхности откосов отвала, угол откоса яруса. • Yо — угол погашения борта отвала. • Yр.о. — угол рабочего борта отвала. Высота отвала и высота отвального уступа зависят от устойчивости складируемых пород и основания отвала, рельефа местности, а также от вида транспорта. Высота яруса в малоустойчивых породах 8-20м, и устойчивых крепких породах достигает 30-60 м. Общая высота отвала должна быть, как правило, оптимальной, при которой все затраты на укладку породы в отвал будут наименьшими. Чем больше высота отвала, тем больше затраты на транспортирование пород и рекультивацию поверхности отвала, но тем меньше площадь, занимаемая отвалом, и тем, меньше затраты за отчуждение земли под отвалы. Угол погашения борта отвала после завершения работ по укладке пород должен обеспечивать долговременную устойчивость борта и отвечать требованиям рекультивации 25-40° Ширина отвальной заходки зависит от способа отвалообразования и вида транспорта и равна шагу передвижки путей, который определяется параметрами отвального оборудования и достигает при ЖД транспорте на плужных отвалах 1.5-3м, на экскаваторных отвалах с мех-лопатами 21-34м, с драглайнами до 120м, на бульдозерных от 60-120м. При автомобильном транспорте на бульдозерных отвалах 35-50м, с использованием драглайнами до 200м. Объем отвальной заходки (приемная способность отвального тупика) — количество породы, которое возможно поместить в отвале между двумя смежными передвижками пути. Приемная способность отвального тупика: • На плужных 30-60мЛ3 • На экскаваторных отвалах с мехлопатами 500-1200мЛ3 • С драглайнами до 10-12тыс.мЛ3 Площадь основания отвала ограничивается наличием свободных участков, которые могут быть заняты под отвал в соответствии с требованиями законов о земле и об охране окружающей среды. Место для расположения отвала должно отвечать следующим требованиям: • Быть как можно ближе к карьеру, чтобы расстояние транспортирования пород было наименьшим. • Площади, занимаемые постоянными отвалами должны бать безрудными и безугольными. Внешние отвалы занимают большие земельные площади, которые на крупных карьерах достигают 2-3тыс.га. 37. Экскаваторные отвалы при железнодорожном транспорте. На экскаваторных отвалах в качестве механизма для размещения породы в отвал после выгрузки ее из состава применяют: • Мех-лопаты • Драглайны • Многоковшовые отвальные экскаваторы абзетцеры Технология отвалообразования с применением мех-лопат имеют следующие особенности: • Отвальный уступ, высотой от 10-15 до 20-40м разделен на 2 подуступа, экскаватор располагается на кровле нижнего уступа на 4-7м ниже кровли верхнего подуступа, на котором находится ЖД путь. Порода разгружается из думпкаров в приемную яму отвального экскаватора, имеющего длину 20-25м. Экскаватор переваливает эту породу в 3-х направлениях: вперед по ходу экскаватора, в сторону под откос отвала, назад, создавая при этом отвальную заходку. • После разгрузки породы откос уступа принимает прямолинейный профиль с углом, близким к углу естественного откоса пород. • При устойчивом основании и крепких устойчивых породах применяется схема отсыпки отвала на всю высоту, а при неустойчивом основании и рыхлых породах применяют схему с поочередной отсыпкой нижнего и верхнего подуступа. К достоинствам применения мех-лопат на отвалах относятся: • Небольшая трудоемкость передвижки разгрузочных путей. • Высокая производительность отвального тупика. • Возможность устройства отвалов в самых различных условиях в том числе на заболоченных площадях. Основной недостаток: • Высокая себестоимость переэкскавация породы дорогостоящими экскаваторами. Процесс отвалообразования драглайнами аналогичен процессу отвалообразования мех- лопатами. Думпкар составы поочередно (2-3 вагона) разгружаются в приемный бункер, который переодически по мере развития отвальной заходки сооружаются драглайном, глубина приемки 3-8м, а длина 2-3 думпкарам. ЖД путь и драглайн располагаются на кровле отвального уступа, отсыпаемого на всю высоту. Породы из приемного бункера экскавируются вперед по ходу экскаватора, сбоку под откос отвала. Применение драглайна в приемном бункере в сравнении с мех-лопатами имеют следующие преимущества: • При одинаковой вместимости ковша драглайна и мехлопаты ширина заходки увеличивается в 3-4 раза, что существенно снижает трудоемкость работ по переукладке ЖД путей. • ЖД пути служат длительный срок год и более, поэтому их можно устраивать капитальными и применять мощный подвижной состав. • Возможно увеличение высоты отвального уступа до 30-40м т.к. деформация откосов уступов при нижней отсыпке менее опасно, чем при работе мех-лопат. • Вследствие увеличения высоты уступа и ширины отвальной заходки в 3-7 раз снижается трудоемкость работ по переукладке и содержанию путей на отвалах. • Более высокая эффективность отвалообразования рыхлых и обводненных пород, а также в условиях сложного рельефа и при слабых основаниях. Вследствие больших капитальных затрат и сравнительно высокой производительностью на 1мЛ3/1м ковша, применение драглайнов обычно не снижает затраты на 1мЛ3 породы, уложенной в отвал, а иногда даже повышает. При работе в карьерах многоковшовых экскаваторов с ЖД транспортом применяется абзетцерное отвалообразования. Современные абзетцеры оснащены короткой ковшовой рамой, специальной конструкцией приспособленной для черпаете породы из траншей шириной 1,5-2,5м разгрузочный механизм абзетцера имеет консольную ферму с ленточным конвейером. Экскаватор передвигаясь по фронту работ черпает ковшом породу, разгруженную из думпкаров поползла, а затем разгружает ее на отвальный ленточный конвейер. 38. Плужное и бульдозерное отвалообразование при железнодорожном транспорте Процесс плужного отвалообразования включает выполнение следующих операций: разгрузку породы из думпкаров под откос отвального уступа, профилирование откоса уступа (вспашка), планировка поверхности отвала для пути и передвижку пути. Бульдозерное отвалообразование. При этом способе отвалообразования отвальный уступ разделяется на два подуступа. Порода разгружается на кровлю нижнего подуступа (транспортные пути располагаются на кровле верхнего подуступа) и бульдозерами перемещается к его откосу. Нижний подуступ отсыпается в направлении к тупику. Верхний подуступ отсыпают наоборот. Высота верхнего подуступа принимается такой, чтобы разгруженная из думпкара порода была ниже уровня пути, т.е должна быть в пределах 1,5 – 2,5 м. Расстояние от внешнего конца шпал до верхней бровки верхнего подуступа должно быть не менее 1 м. Высота нижнего подуступа принимается по условию устойчивости его откоса. Рациональная длина отвального тупика составляет 1,5 – 2,0 км. 39. Бульдозерное отвалообразование при автомобильном транспорте состоит из разгрузки автосамосвала, планировки отвальной бровки и устройства автодорог. На отвале устраивают главную и временную автодороги, последняя проходит близ кромки отвала. При этом большая часть выгружаемой породы скатывается непосредственно под откос отвала. При бульдозерном отвалообразовании высота отвального уступа зависит от устойчивости пород и обычно составляет 20-40 м. Общая длина фронта отвального участка, включая длину разгрузочной, планируемой и резервной площадок, колеблется от 100 до 500 м и зависит от числа одновременно работающих автосамосвалов. Основными параметрами, характеризующими отвальные работы при транспортировании пород автомобилями, являются: длина фронта отвального участка и всего отвала, число участков, высота отвала, шаг переноски отвальной автодороги, приемная и пропускная способность отвала, продолжительность загрузки и подготовки отвального участка, время между переносками автодороги, необходимое число бульдозеров и обслуживающего персонала при заданном объеме работ. 40. Для вскрытия рабочих горизонтов карьера применяют открытые горные выработки. Реже вскрытие осуществляется подземными выработками, а также сочетанием открытых и подземных выработок. 1 2 |