CC BY
14
- -—--■>»'' вод и атмосферы препятствуют очистные сооружения рввв:-. энда. Нет необходимости перечислять все способы и сред-шш ы окружающей среды. Многие из них используются, другие " зтъзаются и испытываются, эффективность их различна, но, как зг-^зы-зет опыт мировой практики, технически и технологически воз-»^жзо локализовать и свести до 1 допустимого уровня почти любое негативное воздействие горного производства на окружающую среду. Главный вопрос состоит в возможности выделения достаточных средств для решения экологических проблем. В принципе достаточные средства для этой цели можно получить за счет увеличения затрат на открытые разработки иа некоторых предприятиях, где необходимо решение первоочередных задач, а также тех, которые носят «косметический» характер, т. е. очистка территории, устранение утечек масел, озеленение, рекультивация старых отвалов, ликвидация очагов самовозгорания, пыления, загрязнения вод, установка простейших заграждений, фильтров и т. п.
Дополнительные расходы на открытых горных работах увеличат себестоимость добычи на 3—5%. В других случаях полное решение экологических проблем увеличит общие затраты предприятия в несколько раз. При этом необходимо проводить довольно сложные технико-экономические расчеты многих вариантов и поиски оптимального соотношения между затратами на непосредственное производство, охрану окружающей среды и выбор оптимального способа разработки.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИП СПИСОК
!. Американская техника и промышленность: Сборник рекламных материалов. Выпуск IX. Горная промышленность/Фирма «Чилтон Ко» (США).— В/О Внешторг-реклама (СССР), 1978.
2. Астафьев Ю. П. Добыча руды открытым способом за рубежом,— М.: Недра, 1983.
3. Геология угольных месторождений: Межвуз. научн. темат. сб. / УГИ,—Екатеринбург, 1992,—С. 17—20; 81—90; 90—97; 97—99.
4. Хохряков В. С. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых — М.: Недра, 1991. •
УДК 622.273.3 : 622.68 : 622 232.1.567
А. В. Юдин
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТРАНСПОРТНО-ПЕРЕГРУЗОЧНЫХ СИСТЕМ В ГЛУБОКИХ КАРЬЕРАХ
Рассмотрим транспортно-перегрузочные системы при автомобильно-конвейерном транспорте (АКТ), приведенные на рис. 1, и установим области их применения в глубоких карьерах. Для анализа воспользуемся методикой ВНИИПТмаша.
Области эффективного применения транспортно-перегрузочных систем (ТПС) определяются сопоставлением приведенных затрат при различных заданных условиях работы и соответствующих им значениях независимых переменных. За независимые переменные принимаются факторы, наиболее существенно влияющие на величину приведенных затрат: величина годового грузопотока и глубина карьера (длина транспортирования). Отличительной особенностью проводимого исследования является то, что впервые ,при сравнении учитываются типы перегрузочных систем (ПС), показатели гибкости системы, влияние модульных ПС и крутонаклонных перегружателей (КНК) на эффективность ТПС.
/
Укажем принятые ограничения: в структуре приведенных затрат не учитываются составляющие процессов, постоянные для всех ТПС; сопоставляется только рудный грузопоток -ун = 2,5 т/м3, /СР=1,5; среднее расстояние транспортирования автомобильным транспортом (АТ) принято 0,5 км; угол подъема обычным конвейером (КТ) 15°, КНК-пере-гружателями— 35°; срок ввода стационарных ПС 2,5—3 года, срок
Рис. I. Схемы транспортно-перегрузочных систем в глубоких карьерах: а — стационарная; б — гибкая система с ПП оптимальной единичной мощностью; в — гибкая система с ПП оптимальной мощностью и КНК-пере-гружателями; г—гибкая система при сопряжении ЦПТ и железнодорожного транспорта;
/ — стационарная ПС: 2 — концентрационный горизонт; 3 — стационарный КТ; 4 — сборочный и магистральный АТ; 5 — переносная модульная ПС; 6 — передвижная модульная ПС; 7—модульный КНК перегружатель; « — магистральный ЖТ; 9 — модульная бункерная ПС
ввода секции переносной ПС 3 мес.; секции передвижной ПС 1 мес.; секции КНК-перегружателя 1 мес, стационарный конвейерный подъемник устанавливается в траншее на нерабочем борту, и его ввод предусматривается к моменту ввода стационарной ПС или к моменту вскрытия концентрационного горизонта при переносных и передвижных ПС; КНК-перегружатели (пластинчатого, ковшового типа или с прижимной лентой) стыкуются со стационарным конвейером; до момента ввода АКТ весь грузопоток транспортируется магистральным АТ; во всех ТПС приняты автосамосвалы БелАЗ-548А, тяговые агрегаты ОПЭ-1, думпкары 2ВС-105; затраты по ТПС приводятся к одному году с учетом времени ввода; глубина расчетного горизонта карьера с некоторым варьированием принята 100,200,300,400 м; принятое оборудование ПС: конусная дробилка ККД-1500/180; щековая дробилка ЩДП 15X21; вибрационный питатель-грохот ГПТ. Всего рассмотрено шесть ТПС, исходные данные и характеристики которых приведены в таблице. Расчеты по определению затрат проводились на ЭВМ ЕС-1033 при различных значениях независимых переменных. Значения производительности ТПС варьировались от 5 до 30 млн т в год. Капитальные вложения определялись суммированием затрат на все оборудование ТПС. Годовые эксплуатационные расходы определялись по следующим
2 Заказ 253
17
статьям: амортизационные отчисления, заработная плата, затраты на электроэнергию, ремонт, топливо и материалы.
По результатам расчета приведенных затрат сравниваемых вариантов систем построены графики Зул=/((2г) при постоянной глубине
Характеристика транспортно-перегрузочных систем
Наименование схемы н отличительные признаки Вариант схемы на рис. 1 Пронзво-дительн.. млн. т н год Срок ввода ПС. мес. Затра тыс капитальные гы на ПС. ■ руб. эксплуатационные
1. Со стационарными ПС и КТ: с щековой дробилкой (2 шт.) с конусной дробилкой (1 ПС) с конусной дрсбилкой (2 ПС) а 10 15 30 24 30 36 1650 2300 4600 450 650 1300
2. С переносными ПС из конструктивных модулей (КМ) с грохочением и стационарным КТ: с щековой дробилкой (1 секция) то же (2 секции) то же (3 секции) б 10 20 30 3 6 9 517 1034 1551 270 540 810
3. С передвижными ПС из технологических модулей (ТМ) и стационарным КТ: с щековой дробилкой (1 компл.) то же (2 компл.) то же (4 компл.) б 5 10 20 1 2 4 1500 3000 6000 500 1000 2000
4. С передвижными ПС из технологических модулей (ТМ) и стационарным КТ: с конусной дробилкой (I компл.) то же (2 компл.) б 15 30 2 4 9000 18 000 2570 5140
5. С передвижными ПС из ТМ и модульными КНК: с щековой дробилкой (1 компл.), стационарный КТ на отм,— 100 м то же (2 компл.) в 10 20 1 2 1500 3000 500 1000
6. Автомобильно-конвейерно-железнодорож-ный транспорт. С передвижным ПС ия ТМ и модульными КНК: с щековой дробилкой (1 компл.) ЖТ до отм,— 100 м ПС на отм,—200 м, затем ПС —300 м то же (2 компл.), ЖТ до отм — 200 м ПС на отм,—300 м, затем ПС —400 м г 10 20 1 2 1500 3000 500 1000
карьера 100, 200, 300, 400 м (рис. 2) и 5уд=/(Я) при постоянной производительности 5, 10, 15, 20, 30 млн.т в год (рис. 3). На рисунках системы условно сгруппированы в две группы. В левой части показаны затраты систем со стационарным КТ, в правой — затраты комбинированных систем со стационарным КТ, с модульными КНК-перегружате-
лями (ленточными,, пластинчатыми), с введением на верхних горизонтах железнодорожного транспорта (ЖТ).
Из анализа затрат в зависимости от производительности видно, что ТПС со стационарными ПС и КТ (/) имеют самые высокие затраты и превосходят затраты с переносными ПС (2) на 20%. На графиках затрат систем (/) и (2) отсутствуют точки пересечения. Это свидетель-
РУ&
т
0.6
0.5
ОЛ
0.3
0.2
1 ' ^—N г/ щ № т ръ
460 ^ 470* г/ У
1 1 400 * У {¡^оо ч \ \ \ \ ч] Р^ООм
1 \ 'зоо 030 0.25 0.20 \ к \ /> ч X / \ 1\30О
1 \ I \ / 200 \ 300 ЖТ"} т-Шч К\ / \ ^Жл/
1 »\ УПР ш 5-шЧ V ^ ! жт 'бгм-М/ \ 1
\\ \ 6г 200Мч \ Ст. КТ тшм
\\ У С200 I ОТ. КГ 0ГМЛОМ
\ \.Ю0 _т
<
/О 20 30
10 20 Ог.ММТ
Рис. 2. Изменение удельных приведенных затрат в зависимости от производительности ТПС:
/ 6 — номера исследуемых ТПС в соответствии с таблицей
ствует о том, что при сопоставляемых параметрах ТПС с модульными ПС из КМ всегда выгодны. Сопоставим системы с передвижными ПС из ТМ (3) и (4). При малом грузопотоке (до 10 млн т) при любой глубине карьера затраты системы (3) с единичной мощностью секции 1000 т/ч сопоставимы со стационарными системами. Системы из ТМ с единичной мощностью до 3000 т/ч по затратам проигрывают стационарным системам при глубине карьеров до 200 м, приравниваются при глубине 300 м и имеют меньшие затраты при глубине 400 м. Системы с ТМ единичной мощности 1000 т/ч (5) при производительности 15 млн т в год в 1,3—1,5 раза имеют меньше затраты по сравнению с системами, включающими ПС из ТМ с единичной мощностью 3000 т/ч (4) во всем диапазоне глубины карьеров.
2'
19
Из всех сравниваемых систем со стационарным КТ (1, 2, 3, 4) самые низкие затраты имеют системы с переносными ПС (2) до глубины карьера 100 м. При увеличении глубины разработок до 200 м затраты системы (2) сопоставимы с затратами системы (<?), а при глубине карьера 300—400 м влияние модульных ПС с малым сроком введения системы проявляется в большей степени, и затраты систем с ТМ со щековыми дробилками (3) в 1,2—1,3 раза ниже по сравнению с затратами систем (2).
Рис. 3. Изменение удельных приведенных затрат в зависимости от глубины карьера:
1.6 — номера исследуемых ТПС в соответствии с таблицей
Из комбинированных систем (5, 5'), отличающихся тем, что стационарный КТ введен до отметок— 100 м и 200 м соответственно, а в рабочей зоне установлены модульные КНК-перегружатели, меньшие затраты имеет система (5). С повышением производительности затраты в системах пропорционально снижаются во всем диапазоне глубины карьера. Из графиков видно, что затраты в системе (5) ниже, чем в системе (6), и разброс результатов при росте глубины карьера незначителен. Затраты на системы укладываются в диапазоне 0,22— 0,37 руб/т. Особенно значительный эффект наблюдается при глубинах карьеров свыше 300 м. Можно отнести снижение затрат за счет введения более гибкого КТ. При исследовании не удалось выявить преимущества систем с тем или иным типом КНК (пластинчатым, ленточным). При расчетах затраты на пластинчатый КНК были приняты по детальным разработкам КарПТИ, затраты на ленточный КНК — по аналогии с зарубежными конвейерами при условии 1500 руб. за одну тонну оборудования по ценам 1990 г.
В системе с комбинированным АКЖТ при наличии ЖТ на отм.— 100 м (6) проявляется разнозатратность по сравнению с системами (5, 5') с чисто КТ при глубинах карьера 300—400 м и имеются значительные преимущества по затратам по сравнению со стационарными
системами (1) и модульными системами на основе конусных дробилок (4) на глубоких горизонтах 250—400 м. Установлено, что затраты возрастают пропорционально производительности сравниваемого комплекса, и, напротив, во всех других сравниваемых системах затраты снижаются.
В результате анализа затрат в зависимости от глубины карьера
Рис. 4. Области применения транспортно-перегрузочных систем в глубоких карьерах:
1 ■ . .6 — номера исследуемых ТПС в соответствии с таблицей
и (2) нет точек пересечения. Равнозатратные состояния отмечаются между системами (3, 4) и (У, 2), (5 и 5', 6). В общем случае отмечается рост приведенных затрат при увеличении глубины карьера. Наименьшими затратами обладают гибкие ТПС с модульными ПС и КНК-перегружателями. С увеличением производительности ТПС значения удельных затрат снижаются.
Таким образом, наименьшие затраты из ТПС со стационарными ПП и КТ имеют системы (3) и (2) из ТПС с модульными КНК-пере-гружателямн — система (5).
Для определения областей применения устанавливают точки равно-выгодности различных ТПС, переносят их на новый график С}Г=}(Н) и соединяют между собой, получая линии равновыгодности сравниваемых систем. На рис. 4, а и б построены области применения ТПС, близких по затратам и функциональному назначению. На графике а нет области применения системы (4), так как затраты по этой системе в исследуемом диапазоне производительностей и глубины карьера выше затрат других систем. Среди ТПС со стационарным КТ значительные области принадлежат системам (2) и (3) (с переносными и передвижными ПС). Среди гибких систем наибольшую область применения имеют системы с модульным оборудованием, размещенным в рабочей зоне. Определена область применения ТПС с трехзвенным комбинированным транспортом (6). На рис. 4, в показаны области после сопоставления систем с различными свойствами по рис. 4, а и б. Наибольшие области применения в глубоких карьерах имеют ТПС: оснащенные переносными ПС из конструктивных модулей (2) по типу грохотильно-дро-бильной установки, испытанной на Качканарском ГОКе; оснащенные передвижными ПС из технологических модулей и КНК-перегружате-лями (пластинчатыми или ленточными) в сочетании со стационарным КТ.
Исследованы системы комбинированного транспорта в глубоких карьерах. Самые высокие приведенные затраты в зависимости от производительности и глубины карьера имеют системы со стационарными ПС и КТ. Наименьшие затраты из систем со стационарными свойствами имеют системы с переносными и передвижными модульными ПС.
Из систем с гибкими свойствами самые низкие затраты имеют системы с передвижными модульными ПС и модульными КНК.
Установлены области применения различных ТПС. Наибольшее применение в глубоких карьерах должны получить системы с переносными ПС из конструктивных модулей и системы с передвижными ПС их технологических модулей и передвижными КНК-перегружателями (пластинчатыми, ковшовыми, ленточными) в сочетании со стационарным КТ.
УДК 622.684
Ю. И. Лель, Ю. Б. Мещерягин, Е. Ю. Ребрин
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОСАМОСВАЛОВ РАЗЛИЧНОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ ПРИ ДОРАБОТКЕ КАРАГАЙСКОГО КАРЬЕРА
Глубина Карагайского карьера комбината «Магнезит» составляет 240 м, на конец отработки она возрастет до 340 м. В качестве технологического транспорта на перевозках руды используются автосамосвалы
БелАЗ-7522 (30 т) и БелАЭ-7523 (42 т) с гидромеханической трансмиссией. Вскрышные породы перевозятся автосамосвалами БелАЭ-7523, БелАЗ-7519 (110 т) и БелАЗ-75191 (100 т).
Собственный автотранспорт комбината представлен дизель-электрическими автосамосвалами БелАЗ-7519 и БелАЗ-75191, которыми перевозится 32,9 % объемов вскрышных пород. Привлеченным автотранспортом (Саткинское АТП) перевозится 67,1 % объемов вскрышных пород и 100% объемов руды.
Горно-технические условия эксплуатации автотранспорта на глубоких карьерах характеризуются расстоянием транспортирования высотой подъема горной массы Н, средневзвешенным /ср и руководящим (р уклонами трасс и другими показателями. Средневзвешенный уклон трассы определяется:
1ср=ЯД. 100%. (1)
Верхним пределом /ср является руководящий уклон автодорог, составляющий 8 %.
годы
I -----/7
Рис. 1. Динамика горно-техническнх условий эксплуатации технологического автотранспорта на Карагайском карьере:
/ — привлеченный автотранспорт; 2 — собственный автотранспорт (БелАЗ-7519. БелАЗ-75191); I —среднее расстояние перевозок, км; II—средняя высота подъема горной массы, м
