Основные параметры технологических схем разработки россыпей крупногабаритными блоками Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

Рис. 2. Зависимость себестоимости ВЖМЖВ-ПО?' руЗки 1 м3 пород

от ДОКЛАД НАнСпИМРОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА -

Н20О^"’’погрузчик с ковшом 4,6 м3; 2 -погрузчик с ковшом 8,41 м3' 3- погрузчик сМОСКВА3, МгГУ, 29 января - 2 февраля 2001 г.

© Б.Н. Заровняев, А.А. Ларионов, 2001

УДК 622.271.3

Б.Н. Заровняев, А.А. Ларионов

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

СХЕМ РАЗРАБОТКИ РОССЫПЕЙ

КРУПНОГАБАРИТНЫМИ БЛОКАМИ

В

работах [1, 2, 3, 4] разработаны основные научные положения, технология формирования и отделения крупногабаритных блоков от массива многолетнемерзлых пород и технологические схемы ведения вскрышных и добычных работ в зависимости от соотношения мощностей продуктивного пласта и вскрыши.

Разработанная технология вскрышных работ (патент 1677317 - способ внутреннего отвалообразования) крупногабаритными блоками предусматривает вскрытие месторождения внешними траншеями, проведение разрезной траншеи и образование первичного пространства для размещения крупногабаритных блоков и отвалов пустых пород на них. Вскрышные работы могут развиваться вдоль или поперек линии простирания. Заполнение выработанного пространства сверх крупногабаритных блоков возможно после исключения возможности попадания пульпы или хвостов промывки в рабочую зону, т.е. после

Рис. 1. Зависимость удельного объема капитальных траншей от длины фронта горных работ: 1 -при вскрытии с одного фланга; 2 -

при вскрытии с 2-х флангов; 3 - при центральном расположении вскрывающих выработок

сооружения соответствующих дамб.

От количества вскрывающих выработок зависит удельный их объем, приходящийся на 1 м3 вскрыши:

Утру = Утр/ ^ м3/м3,

где Утру - удельный объем капитальной траншеи, приходящийся на 1 м3 вскрыши, м3; Утр - объем траншей, м3; Увскр - объем вскрыши, м3;

На рис. 1 показана зависимость удельного объема капитальных траншей от длины фронта работ ^фр), которая показывает, что с увеличением длины фронта работ уменьшается удельный объем вскрывающей выработки. Для установления оптимальной длины фронта работ необходим техникоэкономический анализ работы погрузочно-доставочной машины и установление оптимального расстояния транспортирования.

Единственно возможным

оборудованием для работы на добычном забое является мобильный пневмоколесный погрузчик в сочетании с автомобильным транспортом. При этом, как установлено опытом применения погрузчиков на разработке россыпных месторождений, наиболее эффективно применение погрузчиков с емкостью ковша 5-15 м3. Установлено, что оптимальное расстояние транспортирования погрузчиками составляет до 200 м, мощность забоя до 15 м.

Производительность погрузчика определяется по формуле: о.ч. = (3600 Ес • к) •кр),

где Qп.ч. - производительность погрузчика за час чистой рабо-

33

ты, м ; Ес - емкость ковша, м ; Кк - коэффициент наполнения ковша; ^ - продолжительность цикла, с; кр - коэффициент разрыхления пород.

^ = 11/ Уп + 1гр/Угр + 13 / Ух + tр+

+ ^ер + tраз,

где 11 и Уп - длина пути и скорость движения погрузчика при разгрузке, м/с; 1гр и Угр - то же груженного погрузчика, м/с; 13 и Ух - то же холостого хода, м/с; ^ - время разворота погрузчика, с; ир - время переключения скоростей, с; ^аз - продолжительность разгрузки, с.

Себестоимость выемки и погрузки 1 м3 пород погрузчиками определяется по формуле

Сп = Sп.ч. / Qп.ч, тыс. руб/м3. где Сп - себестоимость выемки и погрузки 1 м3 пород погрузчиком; Sп.ч. - стоимость машино-часа работы погрузчика, тыс. руб.

Выбор оптимальной длины фронта работ производится с учетом удельного объема капитальных траншей и себестоимости выемки и погрузки 1 м3 пород. При этом окончательный выбор осуществляется на основе технико-экономичес-кого анализа, с учетом мощности продуктивного пласта. Рекомендуемая длина фронта работ согласно рис. 2 составляет от 60-80 м до 160-180 м.

Чрезмерное уменьшение Lфр приводит к увеличению объемов капитальных работ, а увеличение - приводит к повышению себестоимости выемки и погрузки продуктивного пласта.

На рис. 2 представлена зависимость себестоимости выемки и погрузки 1 м3 пород от расстояния транспортирования для погрузчиков с емкостью ковша 4,6; 8,41; 12,5 м3.

Одним из условий работоспособности технологии также как и при любой бестранспортной системе разработки является равенство ширины заходок по вскрышному и добычному уступам, т.е. Ав=Ау.

Ширину заходки по вскрыше определяют с учетом мощностей

вскрыши и продуктивного пласта (в случае когда отношение мощности вскрыши к мощности продуктивного пласта равно 2), в этом случае высота вскрышного уступа равна мощности вскрыши, а высота добычного уступа равна мощности продуктивного пласта. В случае, когда отношение мощности вскрыши к мощности продуктивного пласта больше 2-х, то добычной уступ включает в себя часть вскрыши и его высота определяется как треть суммы мощностей вскрыши (тв) и продуктивного пласта

(тп п)

hу = (тв +тп п)/3.

Высота вскрышного уступа как 2/3 этой суммы.

Мощность остаточной

вскрыши:

тост = (тв +тп „) / 3- тпп.

Ширина рабочей площадки Шрп определяется с таким расчетом, чтобы в горизонтальном положении блока центр его тяжести С находился над верхней бровкой добычного уступа. Это расстояние, можно для практических случаев принять как половину высоты вскрышного уступа:

Шр п = Ь/2.

Угол откоса вскрышного уступа Р определяется исходя их условий безопасности и с учетом состояния мерзлых горных пород. Установлено, что для мерзлых осадочных пород безопасный угол откоса составляет 70-750. Угол откоса внутреннего отвала Р принимается также для мерзлых монолитных пород, т. к. отвал представляет из себя перевернутые монолитные блоки.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Патент РФ 1677317. Способ внутреннего от-валообразования. Авторы Заровняев Б.Н., Добровольский Г.Н., Павловцев С.Н. и др., заявлено 24.04.89. опубл. 15.09.91., бюлл. №34.

2. Заровняев Б.Н., Ларионов А.А. Кинематические характеристики перемещения крупногабаритных бло-ков.-В кн. Экологические проблемы горного производства,

переработка и размещение отходов. Тез. Докл. Второй на-учно-техн.конфер. т. 1. М.: МГГУ, 1995, с. 585-590.

3. Заровняев Б.Н., Ларионов А.А. Технология разработки месторождений крупногабаритными блоками// Тез. Докл. Неделя горняка, М.-МГГУ, 1994.- С. 218-219.

4. Zarovnyaev B.N., Kiprianov G.O., Sorokin V.S., Larionov A.A. Large size blok’s mining technol-

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

СГ5

Lc

Заровняев Б.Н., Ларионов А.А. - Якутский государственный университет.

LJ