Параметры ведения добычных работ земснарядами при разработке обводнённых месторождений песка Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

The parameters for conduct mining operations dredgers in the development of water-bearing sand deposits Ivanov V. (Russian Federation)

Параметры ведения добычных работ земснарядами при разработке обводнённых месторождений песка Иванов В. В. (Российская Федерация)

Иванов Владимир Викторович / Ivanov Vladimir - кандидат технических наук, доцент, кафедра разработки месторождений полезных ископаемых,

Национальный минерально-сырьевой университет, г. Санкт-Петербург

Аннотация: в работе проведен анализ ведения добычных работ с использованием земснарядов, разрабатывающих обводнённые месторождения песка. Представлены зависимости для определения основных параметров работы земснаряда при разработке подводной и надводной толщи месторождения песка. Предложена методика определения длины добычного фронта для плавучего земснаряда. Представлена зависимость для определения эксплуатационной производительности земснаряда.

Abstract: the paper analyzes the conduct of mining operations using dredgers, developing water-bearing sand deposits. The dependences for determining the basic parameters of the dredger in the development of underwater and surface strata of sand deposits. The method of determining the length of the mining front for a floating dredger. The dependence to determine the operational performance of the dredger.

Ключевые слова: месторождение, песок, обводнённые залежи, земснаряд, параметры забоя.

Keywords: deposit, sand, water-bearing deposits, the dredger, the parameters of the face.

Запасы месторождений песков и песчано-гравийной смеси используются для приготовления строительных растворов и смесей, в дорожном строительстве для отсыпки насыпей автомобильных дорог, при создании намывных территорий, в изготовлении стекла, для благоустройства, а также в других областях промышленности.

Разработка обводнённых месторождений песков обычно производится с разделением залежи на сухую и обводненную части. Отработка обводнённой части месторождений в основном производится гидромеханизированным способом, в некоторых случаях используются экскаваторы с оборудованием типа обратная лопата или драглайн с целью осуществления нижнего черпания породы из обводненного забоя [1].

Основными параметрами ведения добычных работ земснарядом являются:

- ширина заходки земснаряда;

- длина фронта работ;

- цикл работы и производительность земснаряда.

Ширина заходки земснаряда (м) [2]:

B = 2 • R • sin — (1)

о 2

где R о - расстояние между фрезой и осью напорной сваи при полностью выбранном ходе тележки (м); — - угол поворота земснаряда вокруг оси сваи (град.).

Объём горных пород (м3), который предстоит добыть из забоя, на месте одной стоянки земснаряда:

Узаб = B * (R0 - Rmin) * hy (2)

где hj, - высота отрабатываемого уступа (м); Rmin - минимальное расстояние между фрезой и осью напорной сваи при черпании (м).

Длина фронта работ земснаряда обычно определяется, исходя из инвентарного парка понтонов плавучего пульповода (м) [3]:

= l

зем

+ n • 1 зв

l

зв

+

—

sin — 2

к

2 • d

l

зв

(3)

где l - длина корпуса земснаряда (м); l - длина звена плавучего пульповода (м); n - инвентарное количество звеньев плавучего пульповода; — - угол поворота шарового соединения плавучего пульповода (град.).

Экономически целесообразную длину фронта работ земснаряда необходимо определять из условия минимума суммы затрат, по статьям на которые оказывает влияние протяженность длины добычного фронта горных работ земснаряда.

^ ) Ао + ЗТ + ЗРЕМ ^ Ю1П

(4)

где Ao - амортизационные отчисления на насосное и трубопроводное оборудование, стоимость которых определяется длиной фронта работ земснаряда (руб.); Зт - затраты на топливо, потребляемое насосным и транспортным оборудованием, объём потребления которого зависит от длины фронта работ земснаряда (руб.); ЗРЕМ - избыточные затраты на ремонт насосного и трубопроводного оборудования, объём которых зависит от длины фронта работ земснаряда (руб.).

Период времени, за который будет отработан весь объем горных пород из забоя на месте одной стоянки земснаряда

То.заб ^заб / ^э. зем. (5)

где 0эксп - эксплуатационная производительность земснаряда (м1 2 3/ч).

Цикл работы земснаряда складывается из отработки забоя и передвижения к новому забою (мин):

T

■L Ц

= Т Л- т

Т о зяб 1 Т пе

(6)

где Тозаб - период времени, требующийся для передвижения земснаряда от забоя к забою (мин); Тпер.зем. -период времени, требующийся для передвижения земснаряда от забоя к забою (мин).

Количество циклов работы земснаряда в течение смены

N = T / T

-^'ц. зем. ^с^ 1ц. зем.

(7)

где Тсм - продолжительность рабочего времени смены (мин).

Эксплуатационную сменную производительность земснаряда целесообразно определять по следующей зависимости (м3/смену)

бэ.зем

е- K (T — N • Т

тех.зем ки (Т см N ц.зем пер.зем. >

(8)

где бтех.зем - техническая производительность земснаряда (м3/мин); Ки - коэффициент использования земснаряда в течение смены.

Выбор оптимальных параметров ведения добычных работ с использованием земснарядов ещё на этапе проектирования разработки обводнённого месторождения песка позволяет эффективно и безопасно производить горные работы в карьере.

Исследования проводились в рамках финансовой поддержки Комитета по науке и высшей школе (г. Санкт-Петербург).

Литература

1. Иванов В. В. Анализ технологических мероприятий, обеспечивающих рациональную разработку обводненных месторождений песков и песчано-гравийной смеси. / В. В. Иванов, Т. С. Басов. // Киров: Концепт, Т. 4, № 34, 2013. с. 2156-2160.

2. НурокГ. А. Процессы и технология гидромеханизации открытых горных работ. М.: Недра, 1985.

3. Ялтанец И. М Проектирование открытых гидромеханизированных и дражных разработок месторождений. М.: МГГУ, 2003.