CC BY
33
ности отгрузки соответственно возрастают объемы перевозок вскрыш.« по ст. Прсдотвальная и гор. 230 м. Лимитирующей является ст. Прсдотвальная, объемы псрсвоюк через которую возрастают на величину, соответствующую 4 млн т в год. объемы перевозок вскрыши через ст. гор.230 м - на величину, соответствующую 1 млн т в год. Интенсивность отгрузи со склада уменьшается соответственно на 30 -33 %.
Имитационно-статистическая модель оперативно-диспетчерского управления режимами отгрузки в зависимости от запаса горной массы на складе КП реализована при следующих условиях: вместимость склада - 40 тыс. т; склад оборудован реклаймером. который может обеспечить производительность погрузки до 6 тыс. т в час. Кроме того, учитывается, что в периоды отсутствия горной массы на складе все локомотивосоставы используются на перевозке вскрыши, что ведет к увеличению потерь в перевозках из-за простоев поездов перед элементами схемы путевого развития Соотношения между проектными и оптимальными коэффициентами резерва позволяют перераспределять грузопотоки в сторону у величения на 20-25 % при соответствующем уменьшении интервалов движения поезлов.
В результате моделирования получены зависимости прироста производительности системы а-к-ж.д. транспорта от критических у ровней запаса горной массы на складе КП (рис.3). Рациональные значения критических уровней запаса, при которых обеспечивается наибольший прирост производительности системы, лежат в области нижнего (V,-15-17 тыс т) и верхнего (С/0 = 29-31 тыс.т).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИ С О К
1. Волотковский В.С.. Ксрмаев Г.Д.. Драя Х/.И. Выбор оборудования карьерного конвейерного транспорта. - М.: Недра. 1990. - 192 с.
2. Воробьев Г.П. Исследозаннс технологических параметров дробильно-конвейерных комплексов для условий карьеров железистых кварцитов КМА: Дис. ... канд. техн. наук / ИГ Д МЧМ СССР - Свердловск, 1974.- 165 с.
3. Лель Ю.И. Организация взаимодействия автомобильного и конвейерного транспорта на карьере Ингулецкого ГОКа // Сб. науч. трудов / ИГД МЧМ СССР. - Свердловск. 1981 - №66. - С. 35-41.
• 4. Оптимизация параметров транспортно-перегрузочиых комплексов на карьерах / Шапарь А.Г., Эрперт А М„ Рипп М.М.. Лошко В Т. - М.: Недра. 1988 - 207 с
5. Ушаков В Н. Оптимизация параметров погрузочно-транспортного комплекса на карьерах с железнодорожным транспортом горной массы: Авторсф. дне ... канд техн. нау к ' ИГД МЧМ СССР. - Свердловск. 1978. -28 с.
УДК 622.271.3.06:658 527.75
В.А. Берсенев
РАЦИОНАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ДРОБИЛЬНО-КОНВЕЙЕРНОГО КОМПЛЕКСА НА БОРТУ КАРЬЕРА
Одним из основных комбинированных видов транспорта при разработке глубоких горизонтов карьеров является автомобильно-конвейерный. Его особенностью является применение в карьерах дробильно-перегрузочных пунктов (ДПП), служащих для дробления в дробилках крупного дробления доставленной из забоев автосамосвалами скальной горной массы перед ее поступлением на ленточные конвейерные подъемники. Разработка с применением в карьерах автомо-бильно-конвейерного транспорта носит название циклично-поточной технологии (ЦП Г)
Опыт разработки железорудных карьеров Украины по ЦПТ показал, что в большинстве случаев ленточные конвейерные подъемники размещают в наклонных стволах и квершлагах. В то же время на глубоких зарубежных карьерах с равнинной поверхностью ленточные конвейерные
■сиъемники размещают в открытых выработках на бортах карьеров В России из трех карьеров, разрабатываемых по ЦПТ. на двух ленточные конвейерные подъемники размешаются в траншеях к- борту карьера В траншее на борту карьера размешается ленточный конвейерный подъемник на золоторудном карьере Мурунтау в Узбекистане.
Анализ строительства дробильно-конвейерных комплексов (ДКК) на постоянных бортах взрьеров Украины и России, а также ка карьере Мурунтау позволил выявить их существенные не--остатки. связанные с необходимостью оставления на конечном контуре карьера площадок для гтроитсльства конвейерных подъемников и размещения ДПП Дпя формирования площадок трс-буется выемка значительных горно-педготовительных объемов вскрыши или оставления целиков оород с потерей в них части проектных объемов руды Решения по уменьшению горноподготовительных объемов вскрыши при строительстве ДКК в научно-технической литературе отсутствуют.
Существенным недостатком размещения ленточных конвейерных подъемников на постоянных бортах карьеров является нерациональное взаимное расположение стационарных трасс конвейерного подъемника и автомобильного съезда, из-за чего на конечном контуре карьера формируются дополнительные транспортные коммуникации, необходимые для строительства и обслуживания подъемника. Они также требуют значительных дополнительных объемов горноподготовительной вскрыши.
Из анализа используемых на железорудных карьерах Украины способов вскрытия горизонтов размещения ДПП следует, что при подземном способе вскрытия типсвой является схема вскрытия с размещением ленточного конвейерного подъемника в наклонном стволе и квершлагах, размещаемых за конечным конту ром карьера При этой схеме вскрытия ДПП размещаются на целиках пород - временно нерабочих участках борта карьера После удлинения наклонного ствола с подъемником и строительства на нижележащих горизонтах карьера нового ДПП с размещением передаточного конвейера от ДПП до стационарного подъемника в квершлаге старый ДПП демонтируется, а целик под ним отрабатывается без влияния взрывных работ на стационарный подъемник.
При размещении ленточных конвейерных подъемников на постоянных бортах карьеров дробнльно перегрузочные пункты, размещаемые на целиках пород, примыкают к подъемникам непосредственно или через передаточные конвейеры, также расположенные на рабочем борту карьера При таком примыкании на конечном контуре карьера остаются целики пород под площадками ДПП и передаточными конвейерами Целики пород на конечном контуре карьера уменьшают проектный объем руды и увеличивают средний коэффициент вскрыши в карьере.
Графическое моделирование карьеров с дробильно-конвенернымн комплексами позволило установить, что для исключения выемки дополнительной вскрыши или оставления в карьере целиков пород технологическая схема ДКК с размещением ленточного конвейерного подъемника на постоянном борту карьера должна соответствовать схеме комплекса с размещением подъемника в наклонном стволе и квершлагах. Для этого от ДПП. расположенного на участке рабочего борга карьера, до стационарного подъемника на борту карьера дробленая горная масса должна передаваться подъемным ленточным конвейером, также расположенным на постоянном борту карьера. Этот конвейер выполняет ту же фу нкцию, что и конвейер в квершлаге При использовании таких передаточных конвейеров целики пород под площадками ДПП могут быть отработаны с использованием взрывных работ без повреждения стационарного подъемника на борту карьера.
При размещении стационарного ленточного конвейерного подъемника и передаточных конвейеров на постоянном борту карьера, а дробильно-перегрузочных пунктов - на временных целиках пород горные работы должны развиваться по однобортовон системе разработки карьера. При разработке крутопадающих месторождений, когда горные работы рационально развивать от центра карьера к его флангам, первоначально ДКК может быть использован на борту карьера, поставленном в положение долговременной консервации. При этом горные работы должны развиваться по однобортовой системе разработки, а ДПП примыкать к подъемнику непосредственно со стороны разрабатываемого борта карьера После выхода этого борта на конечный контур на нем должно быть осуществлено строительство стационарного подъемника, связанного с ДПП, расположенными на участках рабочего борта карьера по границе рабочего и постоянного бортов карьера, через передаточные конвейеры на постоянном борту карьера
На глубоких горизонтах борта карьера приобретают округлую форму и удлинение ленточного конвейерного подъемника ленточными конвейерами становится нерациональным из-за необходимости выемки больших объемов вскрыши от спрямления бортов На глубоких горизонтах карьера более рациональным является удлинение подъемника крутонаклонными конвейерами, угол наклона которых соответствует углу наклона постоянного борта карьера. Однако в настоящее время отсутству ют способы строительства таких конвейеров без оставления на постоянном борту карьера строительных площадок и заездов на них.
Применение вместо стационарных ДПП передвижных дробильно-перегру зочных установок (ПДПУ) позволяет перемещать их по мере понижения горных работ, уменьшая расстояние транспортирования сборочным автотранспортом. Для перемещения ПДПУ вдоль стационарного ленточного конвейерного подъемника требуется формирование на конечном контуре карьера целиков пород под площадками установки ПДПУ. В результате графического моделирования бортов карьера с дробильно-конвейерными комплексами установлено, что для перемещения ПДПУ рационально использовать временный ленточный подъемный конвейер, устанавливаемый в траншее на участке рабочего борта карьера по границе между рабочим и постоянными бортами. По мере понижения рабочей зоны карьера ПДПУ понижается вдоль временного подъемного конвейера, с которого горная масса подается на стационарный конвейерный подъемник через подъемный передаточный конвейер. После удлинения стационарного подъемника с выходом от него в рабочую зону новым передаточным конвейером вышележащий передаточный конвейер и временный подъемный конвейер демонтируются, а целики пород под временным конвейером и площадками размещения ПДПУ отрабатываются
При доработке карьера г.од площадкой размещения последнего по глубине карьера дро-бильно-перегрузочного пу нкта формируется целик пород Его исключение возможно за счет использования при доработке карьера ПДПУ. не связанной со стационарным ленточным конвейерным подъемником, размещаемой в верхней части рабочей зоны карьера и понижаемой по мере понижения горных'работ Дробленая в ПДПУ горная масса перегружается в автосамосвалы, которыми по постоянному автосъезду поднимается до стационарного конвейерного подъемника и перегружается на него с разворотной площадки автосъезда через бункер с пластинчатым питателем. Высота подъема горной массы автосамосвалами может быть уменьшена за счет удлинения стационарного конвейерного подъемника наклонным скиповым подъемником на постоянном борту карьера. При его использовании возможны следующие две схемы. В первой схеме скиповым подъемником транспортируется дробленая взрывом горная масса. Перегрузка на конвейерный подъемник осуществляется через ПДПУ, стационарно установленную на площадке, сопряженной с разворотной площадкой постоянного автосъезда. В другой схеме автосамосвалами до скипового подъемника транспортируется уже дробленая в ПДПУ горная масса. Перегрузку на скиповой подъемник рациональнее осуществлять через бункеры с пластинчатыми питателями, что исключает зависания горной массы при перегрузке и намерзание на стенки бу нкеров, что характерно для перегрузки через бункеры-дозаторы. Перегрузка на конвейерный подъемник осуществляется через бункер с пластинчатым питателем, установленный на площадке, сопряженной с разворотной площадкой постоянного автосъезда
Если ниже стационарного конвейерного подъемника доработка карьера осуществляется двумя - тремя рабочими уступами, то для дробления скальной горной массы могут быть использованы самоходные дробильные агрегаты с загру зкой их в забоях экскаваторами и разгрузкой дробленой горной массы в автосамосзалы до конвейерного подъемника. Эти агрегаты могут быть использованы и при доработке карьера на наклонный скиповой подъемник, удлиняющий ленточный конвейерный подъемник.
На рис. 1, а представлена схема разработки, а рис. 1, б - доработки карьера с использованием мобильных дробильно-перегрузочных устройств При разработке карьера дробленая скальная горная масса с передвижной дробильно-перегрузочной установки (ПДПУ) I поступает на подъемный ленточный конвейер 2. с которого через передаточный конвейер 3 в траншее на постоянном борту карьера поступает на стационарный ленточный конвейерный подъемник 4. ПДПУ перемещается вдоль конвейера 2. расположенного на временно нерабочем участке борта карьера по границе рабочего и постоянного бортов. Доработка карьера на рис. I. б осуществляется с перегрузкой скальной горной массы в забоях экскаваторами 5 в автосамосвалы б через самоходные дробильные агрегаты (СДА) 7. Перегру зка с автосамосвалов на стационарный конвейерный подъ-
- осуществляется через бункер «V с пластинчатым питателем, расположенный на площадке, генной с разворотной площадкой постоянного автосъсзда.
Рис. 1. Схемы разработки (а) и доработки (б) карьера с мобильными дробильно-перегрузоч-ными устройствами:
1 - ПДПУ, 2 - подъемный ленточный конвейер, 3 - передаточный конвейер. 4 - стационарный ленточный конвейерный подъемник. 5 - экскаваторы; б - автосамосвалы; 7 - С ДА; 8 - перегрузочный бункер с пластинчатым питателем
Угол наклона ленточного конвейера всегда меньше угла наклона постоянного борта карьера Для обеспечения возможности размещения ленточного конвейерного лодъемника на постоянном борту карьера требуется предварительное проведение горно-подготовительных работ Ширина разноса борта карьера при их проведении зависит от ширины основания траншеи и углов наклона траншеи и борта карьера. В научно-технической литературе ширина основания траншеи обосновывается шириной галереи подъемника и необходимыми зазорами до бортов траншеи
Анализ проектов строительства ленточных конвейерных подъемников позволил установить, что помимо ширины галереи ширина основания траншеи определяется способом строительства галереи с подъемником. Строительство выполняется с использованием строительного крана, для размещения которого на основании траншей устраивается полоса с горизонтальными площадками Для подвоза к месту' строительства оборудования и строительных конструкций используется тракторная тележка, для движения которой на основании траншей устраивается дорога При таком способе строительства ширина основания траншеи составляет более 30 м. Например, на Аннов-ском карьере Северного ГОКа она составляет 36 м. на Полтавском карьере - 32.
Установленные аналитические зависимости ятя определения объема горно-подготовительных работ под траншею конвейерного подъемника позволили установить, что при заложении траншеи с шириной основания 30 м до глубины 200-400 м эти объемы будут составлять от 2-10 млн м при изменении угла наклона борта карьера от 20 до 50°. Установлено, что горноподготовительный объем под траншею ленточного конвейерного подъемника может быть использован для внутрикарьерного отвалообразования вскрыши. В этом случае подъемник укрывается железобетонными коробами и засыпается вскрышей. Отвал ©образование осуществляется снизу вверх, начиная от границы между рабочим и конечным бортами карьера
На основе графического моделирования вскрывающих выработок установлено, что на прямолинейном участке борта карьера наименьший горно-подготовительный объем обеспечивается при размещении конвейерного подъемника в полутраншее. Часть основания полутраншеи по ее ширине представляет собой наклонную предохранительную берму, заменяющую по трассе подъемника участки горизонтальных предохранительных берм. Ширина разноса борта карьера по сравнению с траншеей уменьшается на ширину предохранительной бермы карьера.
Установлено, что снизить объем горно-подготовительных работ при строительстве конвейерного подъемника возможно за счет уменьшения ширины участка на постоянном борту карьера, задействованного под строительство подъемника. Разработан способ строительства конвейерного подъемника с максимальным совмещением площадок для размещения конвейерного подъемника и оборудования для его строительства с предохранительными бермами карьера (рис. 2). Галерея У с одним ставом ленточного конвейерного подъемника размещается в нижней части в траншее, средней - в траншее и на опорах, а в верхней - на опорах. Такое размещение позволяет полностью использовать ширину предохранительных берм карьера под галерею с подъемником и узлы перегрузки 2 между конвейерными ставами. Параллельно трассе конвейерного подъемника устраивается съезд 3 на выемках 4 - насыпях 5, .полностью размещаемый на участках предохранительных берм карьера, с которого на участки предохранительных берм, заключенных между подъемником 1 и съездом 3, устраиваются съезды б для доставки строительного крана 7. Доставка строительных конструкций обор>дования к месту строительства осуществляется сверху вниз на тракторной тележке 8 по съезду- 3.
Для строительства и обслуживания ленточного конвейерного подъемника необходимо устройство на постоянном борту карьера автомобильного съезда с поверхнссти на площадки узлов перегрузки между конвейерными ставами В результате графического моделирования карьеров с ДКК установлено, что с целью исключения дополнительных съездов в карьере, требующих выемки дополнительной вскрыши, необходимо трассы подъемника и автосъсзда увязать таким образом, чтобы площадки узлов перегрузки между конвейерными ставами и разворотные площадки постоянного автосъсзда были сопряжены между собой, как показано на рис. 2.
При размещении в карьере двух и более ленточных конвейерных подъемников рационально размещать их в одной вскрывающей выработке на борту карьера и одной галерее. Это позволит использовать для заезда на площадки узлов перегрузки между конвейерными ставами только постоянный автосъезд в карьере. Д™ устройства в карьере нескольких конвейерных подъемников по разным трассам требуется устройство на постоянном борту карьера дополнительных автосъездов с выемкой дополнительных объемов вскрыши.
I - став ленточного конвейерного подъемника в галерее. 2 - узел перегрузки между конвейерными ставами, 3 - съезд на выемках 4 и насыпях 5; б - съезды »и строительные площадки: 7 - строительный кран. 8 - тракторная тележка
Рис. 2. Схема строительства конвейерного подъемника:
