Надежность и производительность технологических схем выпуска и доставки руды при отработке рудных месторождений Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

-------------------------------------- © З.Р. Гибадуллин, И. Т. Слащилин,

А.П. Гнедых, 2006

УДК 622.6.00313:622.032

З.Р. Гибадуллин, И. Т. Слащилин, А.П. Гнедых

НАДЕЖНОСТЬ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ВЫПУСКА И ДОСТАВКИ РУДЫ ПРИ ОТРАБОТКЕ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Семинар № 17

ш И роцесс выдачи руды из очистных блоков представляет технологическую схему последовательно увязанных между собой элементов: выпуск, доставка, транспорт, разгрузка. Отказ одного из элементов влечет за собой отказ системы в целом, а надежность функционирования системы зависит от надежности функционирования входящих в неё элементов.

Производительность технологической системы будет зависеть от качества дробления, надежности работы механизмов, применяемых на погрузке, доставке и транспортировке руды, а также возможности разгрузки транспортных средств на конечном пункте.

Исследование технологической схемы проводилось на Учалинском подземном руднике ОАО Учалинский ГОК. Применяемая система разработки - камерная с последующей закладкой. Для бурения скважин на очистной выемке применяются станки: Соло-1008, Соло-1020, Соло-605, НКР-100М. Отбойка руды в камерах осуществляется веерами скважин диаметром 55, 65, 89, 105 мм. На выпуске, погрузке и доставке руды применяются погрузочно-доставочные машины Торо 501Д, Кавасаки-9 в комплексе с автосамосвалами МоАЗ 7405 и Торо 35Д.

Одним из основных факторов, влияющих на надёжность функциониро-

вания элемента “Выпуск” технологической системы, является качество дробления руды. Анализ исследований и опыта работы самоходного оборудования показал, что наиболее приемлемым критерием оценки качества дробления руды на производительность ПДМ является диаметр среднего куска руды.

Исследования качества дробления проводились на основе хронометражных наблюдений, в ходе которых фиксировались объемы выпуска и доставки руды, длительность работы погрузочно-доставочных машин, продолжительность простоев оборудования по техническим и организационным причинам. В процессе наблюдений периодически проводилось фотографирование навала руды и фиксировалось время наполнения ковша, а также замерялось время на ликвидацию зависаний, транспортирование негабаритных кусков к месту их разделки.

Обработка полученных данных позволила определить коэффициент готовности элемента «Выпуск» в зависимости от качества дробления руды при отбойке

кв = 1 - 0,3125$* (1)

Надёжность функционирования элементов “Доставка” и “Транспорт” обуславливается надёжностью работы ПДМ и автосамосвалов. Для установления характеристик надёжности машин, а также их основных узлов, был использован

разнообразный статистический материал - хронометражные наблюдения, журналы учёта простоев оборудования, ежемесячные технические отчёты по использованию погрузочно-

доставочного оборудования. Статистический материал был обработан методами математической статистики и теории вероятностей.

Наличие на Учалинском подземном руднике парка самоходных машин с различным сроком эксплуатации (от одного года до восьми лет) позволило установить влияние срока эксплуатации на показатели надёжности оборудования. Так коэффициент готовности машин определяется:

кд = а - Ь • Тэ (2)

где Тэ - срок эксплуатации машины, лет; а и Ь - коэффициенты, характеризующие тип самоходных машин, значения которых даны в табл. 1.

Таблица 1

Оборудование Значения коэффициентов

а ь

Торо 501 Д 0,9 0,08

Кавасаки - 9 0,97 0,02

Торо 35 Д 0,99 0,02

МоАЗ 7405 0,95 0,07

разгрузки находятся в интервале 0,940,96.

Коэффициент готовности технологической системы в целом находится в зависимости от коэффициентов готовности последовательно соединённых элементов, входящих в систему и определяется:

Кг =

1

- (п -1)

(3)

где кГ - коэффициенты готовности элементов, составляющих технологическую систему; п - число входящих в систему элементов.

В табл. 2 приведены зависимости для определения коэффициента готовности технологической системы (КГ) при различных сочетаниях входящих в неё элементов.

Учитывая вероятностный характер надежности технологической системы доставки руды, ее производительность может быть определена следующим образом:

Оэ =

60уК 1 сиКгкти (к06 + кор -1)

3К с£ + 0,025и + 0,3К К„

Методика оценки надёжности работы пункта разгрузки предусматривала фиксирование простоев погрузочно-доставочного оборудования из-за невозможности приёма руды и определение коэффициента готовности и вероятности безотказной работы его на основе полученных данных.

Результаты хронометражных наблюдений за разгрузкой автосамосвалов и обработки статистических данных документации, ведущейся на руднике показали, что наиболее вероятные значения коэффициента готовности пункта

(4)

где К - коэффициент, учитывающий тип ПДМ; К = 1 для Кавасаки-9; К = 2 для Торо 501Д; V - ёмкость ковша ПДМ, м3; Кз-коэффициент заполнения ковша; ^м -продолжительность смены, ч; Ьд - расстояние доставки ПДМ, м; у - плотность руды в массиве, т/м3; Кр - коэффициент разрыхления руды; кш- коэффициент технологического использования ПДМ; к

об - коэффициент технического обслуживания машин; кор - коэффициент организационного использования оборудования. Значения коэффициентов технологического и технического обслуживания, организационного использования составляют: кТи = 0,95; к об = 0,91; кор = 0,9.

Таблица 2

Коэффициент готовности технологической системы в зависимости от состава погрузочно-доставочного комплекса

Элементы технологической системы Коэффициент готовности технологической системы

Комплекс Кавасаки-9 - МоАЗ 7405 11 1 К Г = ( 14 + 1 + 1 1.95) Г 1 - 0, 31^ 0, 97 - 0, 02Тэ 0, 95 - 0, 07Тэ

Комплекс Торо 501Д - Торо 35Д 11 1 КГ = ( 1 4 + 1 + 1 1.95)-1 Г 1 - 0 , 31 с^р 0 ,9 - 0 ,08Тэ 0,99 - 0,02Тэ

Комплекс Торо 501Д - МоАЗ 7405 11 1 КГ = ( 14 + ' + ' 1.95)-1 Г 1 - 0,31 ер 0,9 - 0,08Тэ 0,95 - 0,07Тэ

Комплекс Кавасаки-9 - Торо 35Д 11 1 К Г = ( 14 + + 1.95)-1 Г 1 - 0 , 31 е14 0, 97 - 0, 02Тэ 0, 99 - 0, 02Тэ

Таблица 3

Необходимое число автосамосвалов в погрузочно-доставочном комплексе

Элементы технологической схемы Число автосамосвалов, ед. Длина транспортирования, м

Торо 501Д - Торо 35Д 2 3

200-400 400-800

Торо 501Д - МоАЗ 7405 3 4

200-475 475-800

Кавасаки - 9 - Торо 35Д 2 3

200-420 420-800

Кавасаки - 9 - МоАЗ 7405 2 3 4

200-275 275-700 700-800

Необходимое число оборудования приведено в табл. 3.

Анализ технологических схем погрузки, доставки и транспортирования руды при отработке рудных залежей

1. Кальницкий Я.Б., Филимонов А.Т. Самоходное погрузочное и доставочное оборудование на подземных рудниках. М.: Недра, 1974.

2. Протасов Ю.И. Разрушение горных пород: Учебник 3 изд., 2003. - 455 с.

Учалинского подземного рудника позволил рекомендовать парк самоходного оборудования для рассматриваемых условий.

-------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

3. Шестаков В.А. Проектирование горных предприятий: Учебник 2изд. переработанное. 2003. - 800 с.

4. Дмитриев А.П. Разрушение горных пород. 2004. - 80 с.

— Коротко об авторах ------------------------------------------------------------

Гибадуллин З.Р. - ОАО «Учалинский ГОК»,

Слащилин И.Т., Гнедых А.П. - Магнитогорский государственный технический университет.