Метод определения энергоэффективности технологий и механизации горных работ по добыче полезных ископаемых открытым способом
Шрифт:
5) использование специальной роторной погрузочной машины непрерывного действия в выемочно-погрузочном процессе;
6) перемещение горной массы в забойной части технологического грузопотока специальными карьерными автопоездами большой грузоподъемности с двусторонним движением при большой производительности потока или использования прицепных кузовов для потоков малой производительности;
7) применение подъемников (скиповых, или
конвейерных) для доставки скальной горной массы из карьера, а
с нагорных карьеров гравитационных
8) применение для отвалообразования бульдозеров и специальных машин непрерывного действия.
Исходя из этого анализа, принципиальная схема перспективного оборудования технологического потока, отвечающая специфике открытых работ на карьерах со скальными и полускальными породами, представляется в вариантах;
– мощные выемочно-погрузочные машины высокой надёжности и производительности с высокой степенью использования во времени;
– выемочно-погрузочный машина непрерывного действия или комбайн с автомобильным или конвейерным транспортом;
– буровзрывной агрегат, выемочно-погрузочная машина непрерывного действия с перемещением горной массы автомобильным или конвейерным транспортом.
Глава 7
Влияние параметров элементов систем разработки месторождений на энергосбережение в технологии добычи полезных ископаемых.
1.7 Угол откоса рабочего борта карьера.
Высокие темпы развития открытых горных работ на базе внедрения новой техники и технологии, снижение на этой основе затрат на добычные и вскрышные работы на карьерах позволили значительно увеличить эффективные границы открытых горных работ. Так, на некоторых отечественных карьерах горные работы проводятся уже на глубине 350—500 м проектируется глубина 500—800 м.
Большая глубина разработки при существующих системах разработки требует значительного разноса бортов карьера, что повышает объёмы вскрыши, текущий коэффициент вскрыши, а следовательно, энергетические и материальные затраты на производство продукции карьера.
Рассматривать влияние элементов систем разработки в совокупности с параметрами комплектов оборудования технологических потоков на энергозатраты производства продукции карьера можно через текущий коэффициент вскрыши. Известно, что он уменьшается при увеличении угла рабочего борта карьера (рис.39).
Рис.39 Влияние элементов систем разработки:
а – изменение текущего коэффициента вскрыши в зависимости от угла рабочего борта карьера,
б – влияние угла наклона уступа на угол рабочего борта карьера.
В настоящее время имеются два пути увеличения угла рабочего борта карьеров:
1. Увеличение угла откоса уступа, в результате чего угол рабочего борта карьера повышается на 13%.
Средством получения устойчивого безопасного крутого откоса является контурное взрывание.
2. Сокращение рабочей площадки вкрест простиранию фронта работ, т.е. по направлению разноса бортов карьера.
В настоящее время ширина рабочей площадки, как правило, проектируется с учетом размещения развала горной массы, транспортных коммуникаций и резервной зоны, учитывающей неравномерность подвигания фронта работ на горизонтах.
Средством сокращения ширины
Сущность этой схемы заключается в том, что развал горной массы направляется в торец широкой заходки (рис.40). В результате появляется возможность сокращения рабочей площадки в сторону расширения контура карьера до величины транспортной полосы и резервной зоны.
Величина широкой заходки, которая влияет на ширину панели, определяется в зависимости от учёта наклона рудного тела и принятой
схемы проведения разрезной траншеи.
Рис.40 Панельная схема отработки горизонтов: а 1 –ряд контурных скважин, 2 – заряды на рыхления массива горных пород с направлением развала вдоль фронта работ, в – обычная схема отработки горизонтов с направлением развала горой массы взрывом вкрест простиранию фронта работ.
Использование в данной схеме изложенного выше способа увеличения угла рабочего борта карьера за счет контурного взрывания увеличивает ее эффективность. Затраты на контурное взрывание при этой схеме отработки горизонтов уменьшается обратно пропорционально увеличению ширины заходки по сравнению с общей.
Дальнейшее сокращение рабочей площадки до величины предохранительной бермы приводит к схеме отработки горизонтов с тупиковым движением транспорта забойной части технологического потока (рис. 41).
Рис.41. Изменение угла наклона рабочего борта карьера при сокращении ширины рабочей площадки в направлении разноса бортов карьера: а — при существующей технике и технологии отработки горизонтов; б — при направлении развала горной массы при взрыве в торец заходки и расположение вдоль фронта работ; в — при направлении развала горной массы в торец заходки и при тупиковой подаче транспортных средств в забой; г — при панельной схеме отработки горизонтов с расположением рабочей площадки по простиранию фронта работ.
Высота уступа является функцией рабочих параметров выемочных машин. Но известно, что с увеличением высоты уступа увеличивается и угол рабочего борта карьеров.
В то же время увеличение высоты уступа приводит к необходимости иметь большую рабочую площадку для размещения развала горной массы.
В этом случае панельная технология отработки горизонтов, при которой развал горной массы направлен в торец уступа, позволяет совместить стремление увеличить высоту уступа, иметь достаточное пространство для размещения развала и сократить ширину рабочей площадки вкрест фронта работ.
С другой стороны, исследование способов подготовки горных пород к выемке показывает, что надежное получение качественной горной массы возможно при скважинах малого диаметра. Средством для ее получения является комбайн или буро-зарядный агрегат.
Как показало исследование, высокопроизводительная работа комплектов с комбайном или бурозарядным агрегатом обеспечивается при высоте уступа 5—8 м. Для существующих типов выемочно-погрузочных машин, как показывают моделирование и исследования за рубежом, что высота забоя в развале горной массы в пределах 1,8—4 м. обеспечивает минимальные затраты рабочего времени на заполнение ковша.