Технология добычных работ на россыпных месторождениях с применением бульдозерно-cкреперно-рыхлительных агрегатов Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

------------------------------------ © Ю.А. Мамаев, С.А. Шемякин,

2005

УДК 622.75/77

Ю.А. Мамаев, С.А. Шемякин

ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧНЫХ РАБОТ НА РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ С ПРИМЕНЕНИЕМ БУЛЬДОЗЕРНО-СКРЕПЕРНО-РЫХЛИТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ

Семинар № 12

ТЬ ближайшие 15-20 лет, как показыва-

-О ет ряд исследований [1, 2], открытый способ разработки россыпей сохранит свое доминирующее значение, но при условии совершенствования технологий и коренного технического перевооружения приисков.

Уменьшение разведанных запасов россыпных месторождений приводит к повторной переработке так называемых техногенных и природно-техногенных россыпей, в которых содержание ценного компонента понижено.

При повторной разработке россыпей выемка горной массы осуществляется валовым способом, что требует более эффективных технологий и землеройного оборудования. Пониженное содержание ценного компонента требует всемерного снижения затрат на добычу 1 м3 горной массы, поэтому технология повторной разработки россыпей открытым способом должна обеспечивать высокую интенсивность выемки пород при минимальных затратах на их подготовку. При сплошной повторной разработке россыпей обогатительные комплексы должны обеспечить промывку с одной стоянки больших объемов горной массы.

На значительной части Хабаровского края, Магаданской области, Якутии и др. применяется преимущественно бульдозерный способ разработки россыпных месторождений. Это связано со значительным распространением крупнообломочных горных пород в зонах вскрышных и добычных работ, где другие горные машины неэффективны.

Однако и бульдозеры и бульдозерно-рыхлительные агрегаты, имея определенные преимущества перед прочими горными машинами, проигрывают многим из них в энергоемкости процесса перемещения горной массы к

приемным бункерам гидровашгердов на добычных блоках, а также на вскрышных работах.

В последние 15 лет проведены значительные работы по созданию нового типа машин [3, 4], а именно бульдозерно-скре-перных (БСА) и бульдозерно-скреперно-рыхлительных агрегатов (БСРА), приспособленных для работы в тяжелых горных условиях на вскрышных и добычных работах. Эффективная дальность транспортирования горной массы с помощью БСА или БСРА достигает 300-350 м, что в несколько раз превосходит эффективную дальность транспортирования горной массы бульдозерами.

Несмотря на то, что бульдозерноскреперные агрегаты (ЗТМ-25), созданные в НПО «ВНИИстройдормаш» прошли достаточно успешные испытания в Магаданской области на открытых горных работах и в строительстве, необходима разработка типоразмерного ряда таких машин, приспособленных для работы в комплекте с различным промывочным оборудованием. Создание типоразмерного ряда БСА и БСРА позволит резко повысить эффективность открытой разработки природных, техногенных и природно-техногенных россыпных месторождений за счет увеличения размеров добычных блоков, уменьшения числа перестановок промывочного оборудования за сезон, уменьшения количества землеройной техники и, следовательно, капитальных и эксплуатационных затрат.

Применение БСА и БСРА эффективно на породах различного состояния: много-

летнемерзлых с постепенным оттаиванием в течение сезона, сезонного промерзания или талых на всю глубину залегания песков.

Рис. 1. Конфигурация добычного блока, схема разработки породы и расположение промывочного оборудования с применением БСА и БСРА

С применением БСА и БСРА возможны различные технологические схемы разработки добычных блоков, конфигурации добычного блока и расстановки промывочного оборудования в зависимости от конкретного месторождения, но наиболее рациональной для большинства случаев является схема работ с двухкрылым добычным блоком (рис. 1). Отличительной особенностью предлагаемого двухкрылого добычного блока 1, является то, что крылья его представляют собой параллелограммы ДСВК и ВКЕЛ с равными расстояниями угловых точек от приемных бункеров с выдвижением вперед (вверх по уклону долины) угловой точки по смежной стороне крыльев (т. В). Промывочное оборудование, состоящее из нескольких объединенных гидровашгердов 2 с приемными бункерами 3, гидромонитором 4 и промывочным прибором 5 расположено со стороны угловой точки по смежной стороне снизу по уклону долины (т. К). Объединенные гидровашгерды имеют единую горловину для пульповода, а над приемными бункерами располагается металлическая решетка для прохода по ней БСА или БСРА.

Гидромонитор установлен на специальных салазках с направляющими и имеет возможность перемещаться по направляющим, в поперечном направлении относительно оси гидровашгердов.

Металлическая решетка над приемными бункерами располагается на таком уровне, чтобы при удалении гали из породы струя из гидромонитора не касалась ее.

Расстояния от угловых периферийных точек В, С, Д, Л, Е добычного блока до объединенных приемных бункеров, равные между собой, определяются расчетным путем в зависимости от емкости ковша БСА или БСРА, производительности гидромонитора, промывочного прибора, гидровашгердов, скорости оттаивания породы в песках и т. д.

Разработку породы в добычном блоке осуществляют с помощью БСА или БСРА послойно по веерно-кольцевой схеме.

БСА или БСРА попеременно переходит из одного крыла добычного блока в другое и наоборот. БСА или БСРА при попеременном переходе из одного крыла в другое каждый раз проходит по металлической решетке, высыпая породу из ковша равномерно по объединенным приемным бункерам (рис. 2). Количество объединенных приемных бункеров выбирают из условия размыва породы гидромонитором. Нижние участки добычного блока по уклону долины должны разрабатываться с некоторым опережением, чтобы избежать залива водой пространства добычного блока. Для этой цели при оттаивании породы используют рыхление во время движения БСРА от объединенных приемных бункеров к периферийным участкам добычного блока.

Поскольку БСА или БСРА перемещает породу в скреперном ковше, а не волоком перед бульдозерным отвалом, то в этом случае сопротивление перемещению оказывается меньше, а следовательно при одной и той же скорости движения и мощности двигателя, по сравнению с бульдозерами, БСА или БСРА может

А

перемещать в 2-2,2 раза больший объем породы. В связи с этим можно увеличить время цикла подачи породы в объединенные приемные бункеры, а также и размеры добычного блока.

После каждого прохода БСА или БСРА по металлической решетке производят размыв породы песков в объединенных приемных бунке-

Рис. 2. Узел установки гидровашгердов и гидромонитора

рах, причем гидромонитор размывает породу песков последовательно в каждом бункере, перемещаясь с помощью специального механизма в поперечном направлении относительно оси гидровашгердов по направляющим салазок. Негабаритные валуны остаются на металлической решетке. С целью предотвращения потерь ценного продукта, негабаритные валуны обмывают на металлической решетке струей гидромонитора, а затем удаляют с помощью отвала БСА или БСРА в выработанное пространство.

После полной выработки породы песков добычного блока осуществляется переход на разработку нового добычного блока вверх по уклону долины.

Данная технология добычных работ принята к внедрению в ассоциации «Ха-баровскзолото». Для этого предприятия расчетная годовая экономия от внедрения предлагаемого способа добычных работ с применением БСА и БСРА составляет не менее 1000000 долларов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Емельянов В.И., Гудович В.В. Основные направления развития россыпной золотодобычи в Российской Федерации // Открытые горные работы, 1999 № 1. С. 28 - 31.

2. Мамаев Ю.А. Рациональное освоение техногенных россыпей золота в Дальневосточном регионе // Открытые горные работы, 1999 № 1. С. 38 - 43.

3. Кузин Э.Н., Регирер Л.Е., Уткин В.И., Харкун Б.И. Землеройно-транспортная машина - скрепер-дозер // Строительные и дорожные машины, 1991 № 9. С. 6 - 9.

4. Рубайлов А.В., Грузинов А.И., Мишин В.А., Бриммер А.А. Оценка эффективности работы скрепер-дозерных агрегатов//Строительные и дорожные машины, 1990 № 7. С. 8 - 13.

— Коротко об авторах ----------------------------------------------------------------------------

Мамаев Юрий Алексеевич - доктор технических наук, профессор, директор ИГД ДВО РАН.

Шемякин Станислав Аркадьевич - кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительные и дорожные машины» со специализацией «Открытые горные работы» Хабаровского государственного технического университета (ХГТУ).

© С.Г. Молотилов, О.Б. Корте