CC BY
18
в перспективе в повторную разработку в качестве техногенно-минерального объекта.
Основные показатели вариантов транспортирования и складирования хвостов обогащения Качканарского ГОКа
Вариахт 1
Вариант 2
Гидротранспорт* рова кие
33,6 33,6 33,6
34,1 24,4 .
79/16,1 79/16,1 150
52260 51340 78500
1450 1450 2600
Годовой объем складирования хвостов обогащения, млн.т Протяженность, км:
конвейерных линий . пульповодов/водоводов Дополнительно установленная мощность оборудования, кВт 11лоп}аль хвостохранили п;а 2-й очереди, га
В целом выполненные исследования свидетельствуют об эффективности реализации на Качканарском ГОКе технологии складирования обезвоженных хвостов обогащения с использованием техники непрерывного действия, что позволит по сравнс*гию с существующей технологи« складирования (с применением гидротранспорта):
- снизить капитальные затраты на 20% "Ри увеличении их активной части с 15-17% при использовании гидротранспорта до 60-65% при конвейерном транспорте;
- снизить установленную мощность оборудования в 1,5 раза, энергоемкость - в 1,4 раза, а металлоемкость технологических процессов транспортирования и складирования хвостов (с учетом сроков амортизации и фактической долговечности наиболее быстроизнашивающегосл оборудования) - в 2 раза;
- уменьшить площади изымаемых земель в 1,7 раза;
-существенно сократить объемы строительных работ, т.к. отпадает необходимость возведения пульпонасосных и насосных станций оборотного водоснабжения четвертого и последующих подъемов при расширении действующего хвостохранилища и объектов, связанных с их эксплуатацией.
УДК 622.28.042.4
А.И.Гусев (НИИОГР)
УЛУЧШЕНИЕ РАБОТЫ ПОДАТЛИВЫХ УЗЛОВ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ АРОЧНОЙ КРЕПИ ИЗ ПРОФИЛЯ СВП
Большое значение для стабильной и безопасной работы шахт имеет надежность крепления горных выработок. С переходом горных работ на более глубокие горизонты увеличивается смещение боковых пород и растут нагрузки на крепь, превышающие ее технические характеристики. Аварийное состояние крепи приводит к завалам выработок, образованию пустот над крепью, нарушению зазоров, необходимых для безопасного перемещения людей, горных машин и оборудования.
Наиболее распространенной конструкцией крепи в нашей стране является изготовляемая из специального взаимозаменяемого профиля (СВП) арочная крепь, которой поддерживается от 80 до 95% выработок (1).
Одной из важнейших эксплуатационных характеристик крепи подготовительных выработок является ее податливость. Для создания благоприятных условий работы крепежной рамы в
податливом режиме и достижения оптимальных величин технических характеристик узлы податливости должны обеспечивать равномерное проскальзывание соединяемых элементов с заданным рабочим сопротивлением (75-80% от несущей способности рамы). Под несущей способностью понимается показатель, характеризующий величину наибольшей вертикальной нагрузки на крепь при заблокированных податливых узлах (работа рамы в жестком режиме), при которой отсутствует деформация несущих элементов и сохраняется работоспособность рамы крепи.
Наблюдения, проведенные в выработках шахт Челябинского бассейна, использующих арочную металлическую крепь, элементы которой соединяются замками податливой крепи (ЗПК), показали, что от 10 до 30% крепежных рам в сложных горно-геологических условиях работают в режиме деформации ее элементов, что приводит к нарушениям работоспособности крепи в конструктивно заданном режиме, невозможности ее повторного использования и повышенной аварийности выработок.
Для устранения подобных недостатков необходимо рассмотреть механизм деформации элементов крепи в процессе се эксплуатации.
При просадке элементов в податливых узлах замки ЗПК сходятся друг с другом, а при воздействии изгибающих моментов деформируются полки планок, вытягиваются скобы (наблюдаются также случаи их отрыва). Вследствие этого профили в местах соединения поворачиваются относительно друг друга, образуя «зевы», фланцы стойки сползают с фланцев верхкяка. При этом концы стоек разрываются.
Весьма важным с экономической точки зрения является такой показатель, как повторное использование элементов кропи.
Извлечение металлической арочной крепи из погашаемых выработок в Челябинском бассейне (по статистике за последние 10 лет) составляет 70-80%, а использование извлеченных элементов для повторного крепления подготовительных выработок - лишь 40-50%. Остальные элементы восстановлению на шахтных правильно-гибочных прессах не подлежат, так как часть стоек в результате описанных деформаций и разрушений имеет разорванные концы.
В таблице приведены сведения по извлечению из погашаемых выработок и повторному использованию элементов крепи в АО «Челябинскуголь».
Извлечение и повторное использование элементов арочной крепи
в АО «Челябинскуголь»
ГОА Всего металл о-крепч ■ погашаемых »ьгработ-ш. Т Изялсчсно крепи Поггорио используемые элементы крепи
т % Т %
1991 5364 3603 67.0 2087 38.9
1992 4699 3297 70,1' 2678 56.9
1993 4401 3346 76,0 2521 57,2
Сопротивление рамы крепи с нарушенной целостностью элементов в податливых узлах резко снижается, что создает условия для повышенной опасности при эксплуатации горных выработок, а также влечет за собой дополнительные затраты на замену невосстанавливаел*ых элементов крепи.
Для повышения устойчивости и безопасности эксплуатации горных выработок институтом НИИОГР предложена конструкция крепи из спецпрофиля СВП с усиленными узлами У П1 и УП2, обеспечивающими высокое и стабильное сопротивление крепи в сложных горно-геологических условиях [2].
Металлическая арочная крепь сусиленными податливыми узлами УП (см.рисунок) состоит из верхняка 1 и стоек 2, выполненных из профиля СВП и соединенных между собой внахлестку верхним 3 и нижним 4 замками ЗПК с фиксатором 5, образующими усиленный податливый узел УП [3,4]. Верхний замок установлен на конце стойки, планка его смещена вверх и своими
полками опирается на фланцы профиля с торцевой части. Нижний замок посредством фиксатора связан с концом верхняка. Фиксаторы изготовлены из разрезанного вдоль отрезка профиля СВП.
Узлы УП могут использоваться на арочных, кольцевых и траг*ециевидных крепях, а также применяться на податливых стойках усиления указанных крепей.
Как показали лабораторные испытания, проведенные на специальном стенде конструкции НИИОГР, сопротивление усиленных узлов УП осевой нагрузке выше, чем податливых узлов ЗПК, на 60-80%.
Производственные испытания арочной крепи с усиленными податливыми узлами были проведены на тахте «Красная горнячка» АО «Челябинскуголь».
На транспортном штреке лавы N 120 (глубина 430 м), закрепленном арочной металлической крепью МН 10,7, располагались экспериментальный и контрольный участки.
Результаты шахтных испытаний показали, что замки ЗПК в узлах УП смещаются вместе с соответствующими концами элементов крепи, предотвращая их раскрытие. Средняя величина смещений элементов в податливых узлах экспериментального участка на 21,7% меньше, чем на контрольном, что свидетельствует об увеличенном рабочем сопротивлении податливого узла.
Подобная конструкция крепи позволяет предотвратить образование «зевов» и повысить надежность крепления боковых пород, однако при значительных напряжениях не исключает возможности расшире1шя боковых стенок профиля стойки в верхней части податливого узла и ее разрыва.
В настоящее время в институте НИИОГР ведутся работы по дальнейшему совершенствованию конструкции крепи, повышению ее несущей способности, податливости, безопасности эксплуатации, а также по обеспечению возможности многократного применения ее элементов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. A.c. СССР N1627712. Податливый узел для металлической крепи из спецпрофиля/В.П.Макаров, И.Б.Ильина, Ю.А.Белоглазое, В.Я.Мниниберг, В.Г.Лисичкин) от 21.07.88.
2. Временная инструкция по применению металлической рамной крепи с усиленными податливыми узлами УП и креплению выемочных выработок, используемых повторно. -Челябинск: НИИОГР, 1989. - 15 с.
3. Корнилков М.В. Способы повышения несущей способности арочной крепи //Изв.уГИ. Сер.: Горное дело. - 1995. - Вып.З. - С.47-50.
4. Патент N1627711. Металлическая податливая крепь /В.П.Макаров, Ю.А.Белоглазов, И.Б.Ильина от 18.03.88.
УДК 621684:629
А.С.Довженок, Ю.А.Гурьянов
К ВОПРОСУ О РАЦИОНАЛЬНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕСУРСА СВЕРХКРУПНОГАБАРИТНЫХ ШИН
До 30-40% затрат при транспортировании горной массы карьерными автосамосвалами приходится на крупно- и сверхкрупногабаритные шины (далее СКГШ).
Известно, что срок службы СКГШ зависит от механической прочности конструкции и величины энергии, прошедшей через нее в единицу времени. В связи с этим основными факторами, определяющими эффективность их использования, являются: среднеэксплуатацион-
204
Общий вид усиленного податливого узла УП1: 1 - верхняк; 2 - стойка; 3 - замок верхний; 4 - замок нижний; 5 - фиксатор
