CC BY
25
СИМПОЗИУМ «СОВРЕМЕННОЕ ГОРНОЕ ДЕЛО:
МОСКВА, МГГУ 29.01.96 - 2.02.96 г
НОВОЖИЛОВ м.г.
Государственная горная академия Украины
пр игу нов ас.
БРО С.М. ИГТМ НАН Украины
Решение проблемы внедрения на карьерах скального типа поточной технологии
Внедрение поточной технологии на карьерах с крепкими породами и рудами позволит создать горнодобывающие предприятия нового поколения, производительность труда на которых возрастет минимум в 3 раза и себестоимость минеральной продукции понизится на 35-40%.
Для широкого внедрения на действующих и вновь строящихся карьерах скального типа необходимо иметь специальное горнотранспортное оборудование непрерывного действия, отличающееся высокой производительностью, надежностью в работе, пониженной металлоемкостью и энергоемкостью. Этим требованиям полностью отвечает комплекс машин непрерывного действия для разработки взорванных скальных пород и руд, разработанный учеными и специалистами ИГТМ НАН Украины в 1962-1966 гг. под руководством проф. М.Новожилова, который является основоположником новой прогрессивной циклично-поточной и поточной технологии открытой разработки месторождений с крепкими породами. Основными разработчиками и конструкторами указанного оборудования являются док. тех. наук Б.Н.Тартаковский, канд. техн. наук А.С.Пригунов и канд. тех. наук С.М.Бро. Совершенствование и исследование конструкций указанного горнотранспортного оборудования продолжалось после 1966 г. вплоть до 1990 г.
Комплекс машин непрерывного действия ИГТМ НАН Украины включает:
• экскаватор непрерывного действия -ЭРГС-5000 / экскаватор роторный гусеничный скальный с ковшом вместимостью 5000 л;
• грохотильно-дробильный перегружатель - ПГС-2250 / перегружатель гусеничный скальный;
• воронку загрузочную передвижную -ВЗП.
Этот комплекс машин предназначен для выемки, дробления и погрузки горной массы, извлекаемой из забоя, на ленточные конвейеры стандартного типа.
Экскаватор непрерывного действия для разработки взорванных скальных пород состоит из рабочего оборудования, несущих конструкций верхних строений, ходовой части, основных и вспомогательных систем обслуживания работы экскаватора.
Рабочее оборудование содержит рабочий орган в виде двухковшевого ротора с диаметрально противоположным расположением ковшей и привод ротора, закрепленные на рукояти, механизм напора, посредством которого рукоять перемещается по стреле, механизм подъема стрелы совместно с рукоятью и рабочим органом, систему конвейеров с приемным, промежуточным и консольным разгрузочным конвейерами. Несущие конструкции верхних строений включают подвесную платформу с машинным залом и опирающу юся на поворотный круг платформы, на которой расположены пилон, стрела и кабина машиниста. В качестве ходовой части используется высокоманевренный гусеничный ход, состоящий из двух гусеничных тележек с приводами, рамы, опорно-поворотного круга, зубчатого колеса механизма поворота и центральной цапфы.
Наполнение ковшей экскаватора осуществляется сочетанием управляемого
: . «Мы* ' $ ••
Усилие напора, т
Усилие копания, т
Радиус копания, м
Высота копания
Радиус разгрузки
Высота разгрузки, м
Установленная мощность, кВт
производительности, обеспечивается селективная выемка полезных ископаемых, уменьшается емкость бункера-перегружателя в связи с обеспечением непрерывности потока горной массы.
Перегружатель гусеничный скальный состоит из ходовой части, платформы, с размещенными на ней приемным бункером, грохотом-питателем, дробилкой, передаточным конвейером и разгрузочной консолью.
Грохот-питатель отделяет горную массу крупностью менее 500 мм и передает ее на конвейер. Надгрохотная часть разделяется на две части: негабарит по приемному отверстию дробилки (куски размером более 1200 мм) удаляются из потока без его остановки за пределы перегружателя на подошву уступа; горная масса, подлежащая дроблению (куски от 500 до 1200 мм) подается в дробилку.
Дробилка является основным звеном перегружателя и предназначена для дробления горной массы крепостью до 20 по шкале М.М.Протодьяконова с размерами кусков 500-1200 мм, которые не могут транспортироваться ленточным конвейером. Принцип ее работы основан на дроблении кусков горной массы в горизонтально серповидном пространстве, образованном дробящими поверхностями валков, установленных один внутри другого со смешанием их вертикальных осей вращения. В дробилке реализуется разные линейные скорости вращения валков и переменный угол захвата. Кусок, попадая в широкую часть кольцевого зазора начинает вращаться со скоростью цилиндра и вала. При определенном соотношении угла захвата и коэффициента трения кусок затягивается в сужающийся зазор и дробится. Достоинствами дробилки являются: небольшая высота и масса дробилки, уравновешенность дробящихся тел и возможность установки дробилки без фундамента.
Агрегаты добычного комплекса для разработки взорванных скальных пород (ЭРГС, ПГС) прошли лабораторные и промышленные испытания на действующих карьерах, а также экспертные оценки
Масса, т
ера, кинетически связанная с приводом ротора, совершает круговые движения синхронно движению ковшей экскаватора. В момент начала разгрузки ковша приемная воронка конвейера подается под разгрузочную часть ковша для осуществления безударной перегрузки, а после разгрузки удаляется из-под него для пропуска ковша. Конвейеры на экскаваторе безроликовые, оборудованные в приемной части специальными устройствами, обеспечивающие безударную загрузку. Процесс черпания горной массы одним ковшом совмещается во времени с процессом разгрузки другого ковша на приемный конвейер, что позволяет создать непрерывный лоток. Из рабочего цикла экскаватора исключены непременные для экскаватора цикличного действия непроизводительные повороты на разгрузку и возвращение в забой. Технологические операции по уборке негабарита, разборке забоя и подработке подошвы уступа выполняются по технологической схеме работы одноковшового экскаватора цикличного действия. Экскаватору присущи следующие технологические преимущества: улучшаются условия работы машиниста экскаватора путем снижения динамических нагрузок и отсутствия постоянных весьма интенсивных поворотов экскаватора, контролируются куски горной массы, негабаритные по приемной щели дробилки, снижается по сравнению с одноковшовыми экскаваторами энергопотребление и материалоемкость при высокой
вращательного движения вокруг оси ротора и одновременного поступательного движения рукояти. Загрузочная часть конвей-
Техническая характеристика экскаватора
ЭРГС-5000
Теоретическая производительности в рыхлом состоянии при Кр - 1,3, м /ч
Вместимость ковша, м
проектных институтов машиностроительного и горного профилей.
Техническая характеристики перегружателя
ПГС-2250
Производительность (в рыхлом состоянии), м /ч 2250
Производительность дробилки п§ надгрохот-ному продукту (класс +500 мм), м /ч 500
Размеры приемного отверстия дробилки, мм • .. =___ _ 1300x1800
Крепость дробимых пород по шкале М.М.Протодьяконова до20
Высота перегружателя в месте загрузки, м 8,5
Установленная мощность, кВт 1100
Масса, т 600
Проектными институтами были выполнены технические проекты, размещены заказы на серийное изготовление рассматриваемого оборудования на машиностроительных заводах, однако выполнение последних были приостановлено с распадом Советского Союза.
В проекте института "Кривбасспро-ект", выполненном в 1977 г. для карьера ЦГОК, показан годовой экономический эффект работы одного забойного комплекса машин непрерывного действия в сумме 2,4 млн. рублей (в ценах 1977 г.), повышение производительности труда рабочих в 2,8 раза, высвобождение 8 экскаваторов ЭКГ-4,6 и 80 автосамосвалов грузоподъемностью 40 т каждый.
Согласно данных проекта опытно-промышленного участка Калмакырского карьера, выполненного в 1989 г. институтом ВНИПИгорцветмет, применение поточной технологии с комплексом машин непрерывного действия обеспечивает повышение производительности труда рабочих в 2 раза и экономический эффект по приведенным затратам - 2,7 млн. руб. в год (в ценах 1989 г.). Таким образом, проектные данные подтверждают высокую работоспособность рассматриваемого горного оборудования и возможность получения при его использовании на карьерах высоких технико-экономических показателей, соответствующих мировому уровню.
При поточной технологии горных работ на рабочих горизонтах эксплуатирует-
ся один комплекс машин непрерывного действия в составе экскаватора, перегружателя, загрузочной воронки, системы забойных, торцовых, передаточных и магистральных наклонных ленточных конвейеров.
Взорванная горная масса из забоя экскаватором непрерывного действия подается на перегружатель, на котором разделяется грохотом на под- и надгрохотный материалы. Подгрохотный материал загружается через загрузочную воронку на забойный конвейер, а надгрохотный поступает в дробилку и после дробления также загружается на забойный конвейер. Системой конвейеров горная масса доставляется на поверхность карьера.
На земной поверхности в зависимости от месторасположения пункта назначения (обогатительная фабрика или отвал) горная масса доставляется либо непосредственно ленточными конвейерами, или с перегрузкой на другие виды транспорта. Отвалы оборудуются системой ленточных конвейеров и консольным отвалообразо-вателем для скальных пород, обеспечивающих отсыпку высоких отвалов.
При циклично-поточной технологии (ДПТ), рассматриваемый забойный комплекс машин может быть эффективно использован в качестве мобильного внутри-карьерного перегрузочного пункта для перегрузки горной массы с автомобильного (лучше - с троллейвозного) транспорта на конвейерный подъемник. Экскаватор непрерывного действия может быть использован взамен одноковшового при работе в забое с автомобильным или железнодорожным транспортом, на внутрикарьерном перегрузочном пункте для перегрузки горной массы с автомобильного транспорта на железнодорожный, на усреднительном складе для усреднения и перегрузки горной массы, при отсыпке внешних отвалов в комплексе с железнодорожным транспортом, в сочетании с отвалообразователем для скальных пород; при внутреннем отва-лообразовании для засыпки выработанного пространства карьеров и др. Перегружатель может быть использован на перегрузочных пунктах в сочетании с одноковшо-
экскаватором, а дробилка на стацио-?Шрных и полустационарных внутрикарь-срвых перегрузочных пунктах.
<*
Наиболее прогрессивным направлением модернизации технологического транс-■орта на современных карьерах является конвейеризация последних с применением стандартных ленточных конвейеров, кон-[ вейерных поездов и других видов конвейерного транспорта в комплексе с экскава-1 торами непрерывного действия и самоход-I мы ми грохотильно-дробильными перегружателями для разработки взорванных стальных горных пород.
Конвейерный транспорт отличается пониженной металл о- и энергоемкостью, позволяет коренным образом улучшить атмосферный климам в глубоких карьерах, существенно повысить производительность труда рабочих и снизить себестоимость минерального сырья.
С точки зрения потребления энергии и использования рабочей силы конвейерный транспорт значительно эффективнее автотранспорта. По зарубежным данным в течение 10 лет автопарк нуждается в техкрат-ной замене, на что требуются значительные капитальные затраты. Также необходимо отказаться от тепловозов, потребляющих дизельное топливо и развивающие низкую производительность по сравнению с электрифицированными средствами карьерного транспорта.
Мировая практика располагает значительным опытом преодоления энергетического кризиса в горнорудной промышленности путем реконструкции карьерного транспорта на крупнейших горных предприятиях Запада, когда энергетический
кризис на нефтяное топливо создал в шестидесятых годах острейшую проблему, угрожающую остановке работы карьеров. В связи с этим, многие крупнейшие карьеры США, Бразилии, Чили Австралии были переведены с автомобильного транспорта на конвейерный, который оказался весьма эффективным, позволяющим успешно продолжать работу горных предприятий. При этом реконструкция технологического транспорта проводилась без остановки работы карьеров.
Заслуживает внимания опыт применения короткозвенных мобильных конвейеров, выполненных из легких металлоконструкций длиной 30 м, при ширине конвейерной ленты 1200 мм (мощностью моторов 74 кВт) перемещаемых по карьеру бульдозерами. При этом используются конвейерные конструкции из короткозвенных конвейеров в качестве сборных конвейеров различной длины, соединяющих отдельные экскаваторные забои с магистральными конвейерами в карьере. Это мероприятие позволило получать существенную экономическую выгоду.
Приведенные примеры из опыта зарубежной практики подтверждают целесообразность перевода отечественных карьеров на конвейерные системы транспорта взорванных скальных горных пород, а также многочисленных карьеров с небольшой глубиной и производительностью, применяя при этом в обязательном порядке предварительное дробление горной массы в карьерах.
(?) М.Г.Новожилову А.С.Пригунов, С.М.Бро
Из истории университетов
В XVIII веке в Болонье существует школа по изучению права. Тех, кто ее посещает - и учителей, и слушателей, - жители города называют одинаково: студентами. Они не имеют прав гражданства в средневековом городе,
разделенном на цеха. Правда, император Барбаросса специальным указом взял под защиту тех, кто ради изучения наук вынужден покинуть родные земли и путешествовать. В самом городе студенты, или, как их еще называют, схолары, создают свою корпорацию. Они сами выбирают преподавателей, единственная основа авторитета которых была их общепризнанная ученость. Любого преподавателя называют доктором. И только в 1130 году Болонская школа (она к тому времени уже именуется университетом) официально вводит ученую степень доктора права.
