КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Тенденции развития техники и технологии подземной добычи руд
Анализ состояния горной техники и прогноз ее развития показывает, что использование самоходного оборудования остается важнейшим направлением механизации подземной разработки на металлических рудниках. В настоящее время это оборудование применяется примерно на 80 % рудников Канады, США, Австралии, Западной Европы. Самоходное оборудование применяют при различных системах разработки. Среди основных систем 30 % приходится на камерно-столбовую; 31 % - на этажно-камерную и подэтажных штреков; 25 % - на систему горизонтальных слоев с закладкой; 4 % - на этажное и подэтажное обрушение; 10 % - на прочие системы. Для буровой техники в последние годы характерно расширение области применения самоходных установок с гидроперфораторами для бурения шпуров малого диаметра, а также самоходных станков для пневмоударного и шарошечного бурения скважин диаметром 100…200 мм. Однако расширение области применения бурильных установок с гидроперфораторами сдерживается вследствие сложности конструкции и высокой стоимости по сравнению с пневматическими установками.
Таблица 4.6
Система разработки с закладкой
| Показатели | Горизонтальные слои с закладкой и выемкой слоев | Системы с камерной выемкой и закладкой | ||
| снизу вверх (восходящий порядок выемки слоев) | сверху вниз (нисходящий порядок выемки слоев) | этажно-камерная | камерно-целиковая | |
| Размеры пане-ли (блока), м: ширина длина Размеры каме-ры, слоя (за-ходки), м: ширина высота | 100…120 200…250 3-4…8-10 5…7 | 100…120 200…250 Не более 8 5…7 | 40…50 40…120 10…20 40…80 | 120…160 200…400 8…20 До 18 |
| Схема подготовки | 1. Рудная подготовка штреками (ортами), вен-тиляционно-ходовыми и закладочными восстающими, рудоспусками 2. Полевая подготовка штреками (ортами), вен-тиляциионно-ходовыми | 1. Полевая подготовка квершлагами, соедини-тельными штреками на откаточном и вентиля-циионно-закладочном го-ризонтах, рудоспусками, спиральными уклонами (до 120) по руде, слоевыми и разрезными штреками 2. Полевая подготовка квершлагами, штреками на откаточном и вентиля- | 1. При мощности рудного тела не более 20 м и расположении камер по простиранию – подготов-ка полевыми штреками, блоковыми вентиляционно-ходовы-ми восстающими, вос-стающими или уклоном (до 120) для доставки оборудования на гори-зонт бурения 2. При мощности рудного тела более 20 м и расположении камер | 1. Полевыми штреками по лежачему и висячему бокам на уровне откатки (буре-ния), соединитель- ными ортами заездами в камеры первой, второй и т. д. очередей |
Продолжение табл. 4.6
| Показатели | Горизонтальные слои с закладкой и выемкой слоев | Системы с камерной выемкой и закладкой | |||
| снизу вверх (восходящий порядок выемки слоев) | сверху вниз (нисходящий порядок выемки слоев) | этажно-камерная | камерно-целиковая | ||
| восстающими, восстаю-щими для доставки на слой самоходного оборудования, рудоспусками и полевым уклонами (до 120 по ПТЭ) 3. Полевая подготовка штреками (ортами), вен-тиляциионно – закладочны-ми и ходовыми восстаю-щими, рудоспусками, и полевым уклоном (до 120 по ПТЭ) для самоходного оборудования | циионно-закладочном го-ризонтах, рудоспусками, уклонами (до 120 по ПТЭ) по почве рудного тела, перпендикулярно фронту работ, слоевыми и разрез-ными штреками 3. Полевая подготовка квершлагами, штреками на откаточном и вентиляцион- но-закладочном горизон-тах, полевым диагональ-ным уклоном (до 120) вентиляционными восста-ющими рудоспусками на границах панели, слоевыми и разрезными штреками 4. Полевая подготовка штреками (ортами), вен- | вкрест простирания – подготовка полевым и вентиляционным штре-ками по лежачему и висячему бокам, соеди-нительними ортами на границах камер (через одну), блоковыми вен-тиляциионно-ходовыми восстающими, или уклоном (до 120) для доставки оборудования на горизонт бурения | - | ||
Продолжение табл. 4.6
| Показатели | Горизонтальные слои с закладкой и выемкой слоев | Системы с камерной выемкой и закладкой | ||
| снизу вверх (восходящий порядок выемки слоев) | сверху вниз (нисходящий порядок выемки слоев) | этажно-камерная | камерно-целиковая | |
| - | тиляциионно- закладочными и ходовыми восстающими, рудоспусками, восстающи- ми для доставки оборудования на слой слоевыми и разрезными штреками 5. Рудничная подготовка штреками (ортами), вен-тиляциионно- ходовыми и закладочными вос-стающими, рудоспусками | - | - | |
| Конструкция днища блока | - | - | 1. С двусторонними по-грузочными заездами в шахматном порядке 2. С односторонними погрузочными заездами | 1. С двусторонними погрузочными заезда-ми в шахматном по-рядке 2. С односторонними погрузочными заезда-ми 3. С заездами по оси камеры |
| Способ пог-рузки и дос-тавки руды в блоке | С почвы очистной вы-работки ПТМ или погруз- чиком, доставкой в очистном пространстве до рудоспусков | С почвы очистной вы-работки ПТМ или погруз- чиком, доставкой в очистном пространстве до рудоспус-ков | Донный выпуск руды из погрузочных заездов | 1. Донный выпуск руды из погрузочных заездов 2. С почвы камеры ПТМ по типу торцового выпуска |
Окончание табл. 4.6
| Показатели | Горизонтальные слои с закладкой и выемкой слоев | Системы с камерной выемкой и закладкой | ||
| снизу вверх (восходящий порядок выемки слоев) | сверху вниз (нисходящий порядок выемки слоев) | этажно-камерная | камерно-целиковая | |
| Способ отбойки руды | Горизонтальными восхо-дяшими шпурами (сква-жинами) | Горизонтальными шпура-ми (скважинами) | Восходяшими и нисхо-дяшими скважинами | Восходяшими скважи-нами |
| Диаметр шпуров (скважин), мм Глубина бурения шпуров (скважин), м Выход руды с 1 м шпура (скважин), м3 Удельный расход, кг/м3 В том числе: вторичное дробление | 41…55 до 4,5 0,55…1,1 2,1 - | 41…55 до 4,5 0,55…1,1 2,1 - | 51, 60, 65, 80, 105 и более 25÷50 3,0…5,5 1,2…1,6 0,24…0,32 | 51, 60, 65, 80 До 25 3,0…5,5 3,0…5,5 1,2…1,6 |
Основной объем бурения шпуров и скважин на рудниках будет осуществляться более простыми и надежными в эксплуатации пневматическими установками с мощными выносными и погружными перфораторами. Повышению производительности пневматических установок способствует увеличение давления сжатого воздуха. Высокое давление сжатого воздуха в забое обеспечивается применением передвижных автономных компрессоров с электроприводом мощностью 70…80 кВт или специальных дожимных компрессоров для повышения давления сжатого воздуха, подаваемого по трубопроводам. Дожимные компрессоры фирм «Гарднер Денвер» и «Ингерсолл Рэнд» с электоприводом мощностью 50…60 кВт, с подачей 8…17 м3/мин обеспечивают повышение давления с 0,5…0,6 до 1,9 МПа. С учетом стойкости рабочих деталей перфораторов и бурового инструмента и герметичности воздухопроводов оптимальным в настоящее время считается увеличить скорость бурения перфораторами с энергией удара 15…25 Нм погружными пневмоударниками в 1,5-2 раза.
С созданием высокопроизводительных самоходных пневмоударных станков (фирмы «Атлас Копко», «Гарднер Денвер», «Ингерсолл Рэнд», Джой») и шарошечных (фирма «Роббинс») на ряде зарубежных рудников наметилась тенденция к переходу при камерных системах разработки от подэтажной к этажной отбойке скважинами диаметром 100…200 мм. Исследованиями установлено, что широко применяемая технология отбойки скважинами малого диаметра (52…70 мм) наряду с достоинствами (лучшее дробление руды, высокая скорость бурения) имеет ряд недостатков: большой объем бурения, незначительный выход руды с 1 м скважины, сложность контроля направления и трудность заряжания скважин, значительный объем подготовительно-нарезных выработок.
За рубежом получает развитие технология, известная под названием обратной вертикальной выемки, при которой отбойку руды ведут нисходящими параллельными скважинами диаметром 100…200 мм. В табл. 5.1 приведены некоторые данные по применению скважин большого диаметра на зарубежных рудниках.
Пневмоударные станки на гусеничном или пневмоколесном ходу массой до 4 т, шириной 1,4…1,6 м, высотой в рабочем положении до 3,5 м, длиной 3,5…4м могут передвигаться по выработкам сечением 2,4×2,4 м.
Особое внимание на рудниках уделяется интенсификация использования станков. На медном руднике «Вайтхорзе» станок на бурение скважин диаметром 165 мм работает в 3 смены и обслуживается двумя квалифицированными бурильщиками. В дневную смену к бригаде прикрепляется слесарь для технического обслуживания и ремонта станка.
Таблица 5.1
Показатели отбойки руды скважинами большого диаметра
| Р у д н и к и | ||||
| Хомстейк | Нъю- Брансуик | Опемиска | Муфулира | |
| Параметры скважины: -диаметр, мм -длина, м -сетка, м Выход руды, т/м Производительность станка, м/смену Расход ВВ, кг/т Модель станка Модель пневмоу-дарника | 45…53 2,4×2,4 19,3 47,5 0,75 АТДЗ 100 («Гарднер -Денвер») Б-53-15 | 4,8×3,3 0,18 СММ («Ингерсолл Рэнд») ДХД36 ОИО пнев-матический | 51-122 3,6×4,3 - 0,227 СММ («Ингерсолл Рэнд») ДХД36 ОИО пнев-матический | до 100 4,5 ×6,0 20-25 - РОК306 («Атлас Копко») КОП6 |
Шарошечные станки применяются для бурения взрывных скважин на никелевых и золотых рудниках Канады, рудниках компаний «Мерамек» в США и «Маунт Айза» в Австралии.
Основной объем горной массы на проходческих и очистных работах доставляется погрузочно-транспортными машинами с грузонесущим ковшом и дизельным приводом. Удельный вес ПТМ с электрическим приводом составляет около 3 %. Наиболее широко применяются ПТМ с ковшом вместимостью 4 и 1,5…2 м3. Расширяется применение большегрузных машин с ковшом вместимостью 6…8 м3. Более 60 % ковшовых ПТМ применяется при камерно-столбовой, камерных системах разработки и слоевой выемке с закладкой. Сменная производительность машин грузоподъемностью 8…12 т достигает 600…900 т при коэффициенте использования планового фонда времени 0,8…0,9.
Из-за трудностей вентиляции горных выработок, особенно на большой глубине, в погрузочных заездах и при проходке тупиковых выработок на ряде зарубежных рудников используются ковшовые ПТМ с электрическим (асинхронным) приводом и питанием через кабель. Максимальное расстояние доставки такими машинами составляет 300 м. На выпуске руды при расстоянии доставки 50…100 м производительность электрических ПТМ, (например, на рудниках компании «Фалконбридж») даже несколько выше, а себестоимость доставки существенно ниже, чем аналогичных моделей с дизельным приводом. Однако из-за наличия кабеля область применения электрических ПТМ пока ограничена. Поэтому намеченное на перспективу увеличение в 5 раз парка ковшовых погрузочно-транспортных машин на зарубежных рудниках предполагает сохранение соотношения удельного веса моделей по грузоподъемности и по видам привода.
Для транспортирования руды и породы на значительные расстояния, как правило, более 400 м на очистных и 250 м на проходческих работах, ковшовые ПТМ применяются в комплексе с автосамосвалами. В настоящее время эксплуатируются самосвалы грузоподъемностью 5…70 т. Срок эксплуатации самосвалов составляет до 14 лет, при среднем – 4 года. Производительность в зависимости от грузоподъемности и расстояния транспортирования колеблется 50…1500 т/смену, расходы на транспортирование – 0,25…2,7 долл/т в среднем составляет 1,2 долл/т.
Фирмы ведут опытные работы по созданию троллейвозов для транспортирования руды на концентрационных горизонтах, между горизонтами и по наклонным стволам на поверхность. Дизель – электрический троллейвоз МК-Ф40 грузоподъемностью 40 т фирмы «Гутенхофнунгехютте» (Германия) предназначен в основном для транспортирования руды на земную поверхность по наклонным съездам на рудниках глубиной до 300 м и производительностью до 1 млн т/год. Троллейвоз оборудован электроприводом мощностью 180 кВт при напряжении 600 В и способен преодолевать подъемы до 150. Ширина троллейвоза 3000 мм, высота с токосъемником 3100 мм, масса 36 т. Система троллейвозного транспорта руды испытана на канадском руднике «Фокс». Троллейвоз представляет собой стандартный подземный автосамосвал фирмы «Джарвис Кларк» модели ДТ-426 грузоподъемностью 26 т, на котором дизель заменен электродвигателем постоянного тока мощностью 205 кВт при напряжении 660 В. Тем не менее, зарубежные специалисты делают прогноз, что на современном этапе развития техники единственной альтернативой вертикальному скиповому подъему руд цветных металлов является конвейерный транспорт по наклонным выработкам, как правило, непосредственно на обогатительную фабрику. Это устраняет перегрузки горной массы, упрощает комплекс подземных и поверхностных сооружений. Конвейерный уклон может служить одновременно вспомогательной выработкой для передвижения самоходных машин, что устраняет проходку специальных наклонных съездов и облегчает эксплуатацию конвейеров. Успешное конвейерное транспортирование становится возможным благодаря созданию канатно-ленточных конвейеров для транспортирования абразивных руд, подземному механическому дроблению руды.
Конвейерный транспорт руды в бункер на поверхности или непосредственно на обогатительную фабрику эксплуатируется на медных рудниках «Думбартон» и «Руттан» в Канаде, молибденовом «Квеста» в США и др.
На подземных рудниках сохраняются и получают развитие, кроме отмеченных, следующие тенденции:
- сохраняется широкое применение концентрационных горизонтов;
- максимально упрощаются конструкции систем разработки, что способствует снижению объемов подготовительно-нарезных работ, уменьшению сроков подготовки блоков к очистной выемке;
- увеличивается удельный вес систем с закладкой, применяемых взамен с открытым очистным пространством. Их применение снижает экологические последствия подземных разработок, повышает полноту выемки, уменьшает концентрацию напряжений в горном массиве. При этом однако происходит удорожание добычи;
- осуществляется сооружение искусственных целиков вместо оставления естественных, что обеспечивает более высокие показатели извлечения;
- повышается высота этажа, составляя в среднем при разработке крутопадающих рудных месторождений 80…90 м. Этому способствуют появление производительных буровых станков с глубиной бурения 70…100 м, более широкое применение восстающих, оборудованных лифтоподъемниками;
- увеличиваются объемы руды, отбиваемой скважинами большого диаметра (100…200 мм);
при проходке горных выработок все более широкое применение находят набрызг-бетонная крепь, анкерная и комбинированные крепи;
- возрастает удельный вес восстающих, проходимых с применением комбайнов;
- сохраняется применение вибропитателей, виброконвейеров и виброкомплексов при выпуске, погрузке и доставке руды.
Контрольные вопросы:
1. Направления развития горной буровой техники.
2. Диаметр взрывных скважин.
3. Дожимные компрессоры.
4. Троллейвозы.
5. Привод погрузочно-транспортных машин.
6. Механизированные средства доставки рудной массы.
7. Высота этажа.
8. Конструкция систем разработк
9. Применение комбайнов на проходке и очистной выемке.
10. Малоотходность, ресурсосберегаемость.
11. Системы разработки с закладкой.
12. Замена естественных целиков искусственными.
13. Концентрационные горизонты.
14. Конвейерные доставки и транспортирование рудной массы.
15. Самоходное оборудование.
16. Виброкомплексы, вибромеханизмы.
17. Комплексы на монорельсовом ходу.
18. Поточные технологии.
19. Концентрация горных работ.
20. Глубина шпуров, скважин.
Рекомендуемая литература
1. Горный журнал, издания с 1990 г.
2. Горный информационно-аналитический бюллетень. – М.: МГГУ, издания с 1990 г.
Литература
1. Агошков М.И., Борисов С.С., Боярский В.А. Разработка рудных и нерудных месторождений. М.: Недра, 1983. – 600 с.
2. Именитов В. Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений.- М.: Недра, 1984–502 с.
3. Ломоносов Г.Г. Инженерная графика. – М.: Недра, 1984. – 287 с.
4. Баранов А.О. Проектирование технологических схем и процессов подземной добычи руд. Справочное пособие – М.: Недра, 1993. – 285 с.
5. Скорняков Ю.Г. Системы разработки и комплексы самоходных машин при подземной добыче руд. – М.: Недра, 1978. – 230 с.
6. Ерофеев И.Е., Никифоров И.М., Черкасов И.П. Подземная разработка полиметаллических руд . - М. : Недра, 1990. – 285с.
7. Ерофеев И.Е. Повышение эффективности буровзрывных работ на рудниках. – М.: Недра, 1988. – 271 с.
8. Демидов Ю.В., Аминов В.Н. Подземная разработка мощных рудных залежей. –
М.: Недра, 1977. – 238 с.
9. Назарчик А.Ф., Олейников И.А., Богданов Г.И. Разработка жильных месторождений. – М.: Недра, 1990. – 174 с.
10. Липовой А.И. Ковшовые погрузочно-транспортные машины на подземных рудниках. – М.: Недра, 1988. – 225 с.
11. Байконуров О.А., Филимонов А.Т., Калошин С.Г. Комплексная механизация подземной разработки руд. – М.: Недра, 1981. – 263 с.
12. Галаев Н.З. Управление состоянием массива горных пород при подземной разработке рудных месторождений. – М.: Недра, 1990. – 174 с.
13. Васильев В.М. Перфораторы. Справочник. – М.: Недра, 1989. – 215 с
14. Широков А.П., Лидер В.А., Дзауров М.А. Анкерная крепь. Справочник. . – М.: Недра, 1990. – 208 с.
15. Справочник по закладочным работам./ Под ред. Д.М. Бронникова, М.Н. Цыгалова. – М. : Недра, 1983. – 815с.
16. Справочник по горнорудному делу / Под ред. В.А. Гребенюка и др. – М.: Недра, 1983. – 815 с.
17. Горная энциклопедия. – М.: Советская энциклопедия, 1991.- т. 5- 541 с.
18. Ломоносов Г.Г., Каплунов Д.Р., Левин В.И. Технологические схемы рудников. – М.: Московский горный институт, 1988. – 63 с.
19. Будько А.В. Выбор и совершенствование систем разработки . – М.: Недра, 1971. – 243 с.
20. Панфилов Е.И. О классификации минерального сырья. – В сб. «Проблемы рационального использования и охраны недр. – М.: Институт проблем комплексного освоения недр РФ. 1982.
21. Пирогов Г.Г. Малоотходная технология подземной добычи руд цветных металлов.// Горный журнал. – 1997. - № 9 -10. – С. 22-23.
22. Пирогов Г.Г. Приближение обогащения к подземной добыче руд. //Горн. информ. – аналитич. бюл. – М.: МГГУ, 2001. - № 2. – С. 15-17.
23. Пирогов Г.Г. Сплошная система разработки крутопадающих рудных тел вертикальными прирезками с твердеющей закладкой. //Горн. информ. – аналитич. бюл. – М.: МГГУ, 2001. - № 10. – С. 42-44.
24. Пирогов Г.Г. Бесцеликовая выемка мощных крутопадающих рудных тел.- Чита, 2002. -4 с. Деп. В МГГУ 15.02.02. № 2014 – 6 //Горн. информ. – аналитич. бюл. 2002.- № 3.
25. Пирогов Г.Г. Основные методические положения оценки освоения рудных месторождений подземными обогатительно-добычными комплексами // Горн. информ. – аналит. бюл. – М.: МГГУ, 2000. - № 12. – С. 73-75.
26. Миронов Е.И. Основные тенденции развития техники и технологии подземной добычи руд. // Горный журнал. – 1991. – № 5. – С. 57-61.
27. Нормы технологического проектирования рудников цветной металлургии с подземным способом разработки. – М.: Недра, 1986. – 221 с.
28. Единые правила охраны недр при разработке месторождений твердых полезных ископаемых. – М.: Недра, 1987. – 78 с.
29. Единые правила безопасности при взрывных работах. – М.: Недра, 1992. – 237 с.
30. Единые правила безопасности при подземной разработке рудных и россыпных месторождений. – М.: Недра, 1996. –223 с.
31. Правила технической эксплуатации рудников, приисков и шахт, разрабатывающих месторождения цветных, редких и драгоценных металлов. – М.: Недра, 1980. – 108 с.
32. Сборник руководящих материалов по охране при разработке месторождений полезных ископаемых. – М.: Недра, 1987, - 590с.
33. Шестаков В.А. Проектирование рудников. – М.: Недра, 1987, - 230с.
34. Проектирование предприятий с подземным способом добычи полезных ископаемых: Справочник/А.С. Бурчаков, А.С. Малкин, В.М. Еремеев и др. – М.: Недра, 1991, - 395 с.
35. Ляхов А.И. Технология разработки жильных месторождений. – М.: Недра, 1984. – 480 с.
36. Рафиенко Д.И., Назарчик А.Ф., Галченко Ю.П., Мамсуров Л.А. Совершенствование разработки жильных месторождений. – М.: Недра, 1986, - 215с.
37. Осипов И.Л. О применении химических реагентов и технологии гидрозакладочных работ. /Освоение эффективных технологий добычи руд цветных металлов. – Свердловск: СГИ, 1987. – 63-67 с.
38. Кавтаськин А.А. Технико-экономическая оценка систем разработки при проектировании. – Владивосток: Дальневосточный политехнический институт. 1985. – 30 с.
39. Фаткулин А.А. Развитие научно-методических и технологических основ разработки наклонных залежей с доставкой руды: Автореферат дисс. докт. технич. наук Дв ГТУ, 1998, 46 с.
40. Кавтаськин А.А., Звонарев М.И., Науменко Ю.Д. Сплошная подэтажная отработка маломощных рудных месторождений по простиранию с применением самоходной техники, закладки и рудоподготовки. – Владивосток: Дальневосточный университет, 1991, – 164 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Формулы для расчета производственных процессов
технологии очистной выемки
| Процесс, способ | Формулы для расчета |
| Отбойка руды 1) мелкошпу-ровой способ | Удельный расход ВВ по Н.М. Покровскому Q = qн е V Кс кг/м3, (1) Удельный расход ВВ по Б.Н. Кутузову q = qт Крш Кз, Кт, е кг/м3, (2) Линия наименьшего сопротивления W = d (0,785Δ τ / m q η)0,5 м, (3) Расстояние между шпурами А = m W, (4) В формулах (1…4): qн – удельный расход условного ВВ в зависимости от крепости пород, кг/м3 ; коэффициент крепости пород по шкале М.М. Протодьяконова qн 20 – 15 1,5 – 1,2 14 – 10 1,1 – 1,0 9 – 7 0,9 – 0,7 6 – 4 0,6 – 0,4 3 – 2 0,3 – 0,2 2 0,15 е - коэффициент относительной работоспособности (см. табл. 4.2); |
Продолжение прил.1
| Процесс, способ | Формулы для расчета |
| V - коэффициент зажима пород; при наличии двух обнаженных плоскостей V = 1,1…1,5; Кс - коэффициент структуры массива Кс =0,8…2,0; qт- теоретический удельный расход ВВ при шпуровой отбойке, кг/м3; прочность руды при Значения qт при ширине забоя одноосном сжатии, МПа До 1 1-2 2-3 3-5 Более 5 | |
| Более 200 3,9 2,6 2,3 2,1 2,0 180…200 3,6 2,3 2,1 1,9 1,8 160…180 3,3 2,1 1,9 1,8 1,7 140…160 3,0 1,8 1,7 1,5 1,4 120…140 2,7 1,5 1,5 1,4 1,2 100…120 2,4 1,4 1,2 1,1 1,1 80…100 2,1 1,2 1,0 0,9 0,9 60…80 1,8 1,1 0,9 0,8 0,8 До 60 1,84 0,9 0,8 0,6 0,6 | |
| Крш – коэффициент, учитывающий расположение шпуров: при шпурах, параллельных плоскости забоя Крш = 1; при пендикулярных (одна обнаженная плоскость) - Крш = 1,4…1,6; Кз - коэффициент, учитывающий способ заряжания; при ручном заряжании Кз = 1; при пневмозаряжании россыпными ВВ Кз = 0,9…0,95; Кт - коэффициент, |
Продолжение прил.1
| Процесс, способ | Формулы для расчета |
| Скважинная отбойка | учитывающий величину диаметра шпура и трещиноватость массива, Кт = (d/0,042)n, здесь n = 0,5…1 (большие значения – для монолитных пород, меньшие – для трещиноватых). См. формулы (4.7), (4.8), (4.9), (4.10) в тексте. Дополнительные формулы: - при отбойке пучками параллельных скважин: линия наименьшего сопротивления W = 0,03d (2,17nк – 1)0,5, (5) где nк – число скважин в комплекте (пучке), nк = 0,46 + W /1,9 d2, здесь d – диаметр скважины, м; - при отбойке руды веерными скважинами: линия наименьшего сопротивления а) при диаметре скважин менее 0,08 м W = 3,5d (15 – асf) (е Δ)0,5, (6) б) при диаметре скважин более 0,08 м W = (15 – асf) (е Δ d)0,5, (7) где d – диаметр скважин, м, d ориентировочно можно определить по формуле d = (Н +5Кг) / f0, 5(8), (8) здесь Н – величина выхода негабарита, %. При самоходных погрузочно-транспортных машинах Н – 5…7 %; при скреперной доставке Н – 7…10 %; при |
Продолжение прил.1
| Процесс, способ | Формулы для расчета |
| вибропитателях – 10…15 %; Кг – коэффициент, учитывающий горно-геологические условия, Кг – 1,0…2,5. В формулах (6), (7) – ас – коэффициент структуры массива, ас = 0,4…0,6; е – коэффициент работоспо-собности; Δ – плотность ВВ в заряде, г/см3 (кг/дм3). Линия наименьшего сопротивлении при отбойке руды в зажатой среде W = (4,5 / η) [(еp) / ]0,5, (9) где η – коэффициент зажима, учитывающий потери энергии прямой волны при взрыве на контакте с зажимающим материалом; η зависит от коэффициента разрыхления руды Кр: при Кр = 1,35…1,45 η = 1,2…1,3. Минимально допустимый интервал замедления между слоями при отбойке в зажатой среде равен T = (0,15В)/{76(q)0,5Крlп[1+ 1/(W Кр)]}. (10) Эксплуатационная производительность ковшовых ПТМ, равна, т/смену, равна: Q = Vк Кн γн Кг [60(Тсм – Тпз)] / tц, (11) где Vк – вместимость ковша, м3; Кн – коэффициент наполнения ковша; для мелкокусковой руды Кн = 0,9…1,1, среднекусковой Кн = 0,85…0,95, крупнокусковой Кн = 0,75…0,85; Кг – коэффициент использования грузоподъемности машины, Кг = |
Окончание прил.1
| Процесс, способ | Формулы для расчета |
| 0,8…1,0; γн – насыпная плотность руды т/м3; Тсм– продолжительность смены, ч, Тсм=7 ч; Тпз – время на подготовительно-заключительные операции, Тпз = 0,7…0,8 ч; tц продолжительность цикла мин, равна tц = tп+ tр + tгр + tпор, где tп и tр - время погрузки и разгрузки, равное 1…2 мин в зависимости от крупности руды и маневрирования ПТМ; tгр и tпор – время движения груженой и порожней ПТМ, мин tгр = L/Vгр, tпор = L/Vпор, где L – дальность доставки, м; Vгр – скорость движения груженой ПТМ, м/мин Эксплуатационная производительность ковшово-бункерных ПТМ, т/смену Q = [60 Vδ Кн γн (Тсм – Тпз)]/(tц, Кр), (12) где Vδ – вместимость бункера, м3; Кн – коэффициент наполнения бункера; Кн = 0,8…0,9. Tц = tп+ tр + tгр + tпор, мин, tц продолжительность цикла; tп – время погрузки бункера, мин. Tп = (Vδ Кнг tк Км)/ (Vк Кнк), здесь tк время цикла черпания и разгрузки ковша, мин., tк = 0,12…0,2 мин.; Км – коэффициент, учитывающий маневры в забое, Км = 1,2…1,3; Кнг – коэффициент, учитывающий разборку в забое негабаритов, Кнг= 1,1…1,3; Vк – вместимость ковша, м3; Кнк – коэф- фициент наполнения ковша, Кнк = 0,8…1,1. |
Поддержание выработанного пространства целиками, крепью, закладкой, а также доставку руды комплексами (виброкомплексы, ПНБ + автосамосвал, экскаватор + автосамосвал, вибропитатель + автосамосвал) удобно проектировать с использованием рекомендованной литературы, в частности, источников [4, 5, 11, 13, 14, 15].
Приложение 2
Буровые установки для бурения скважин
| Параметры | Типы буровых установок | ||||||
| БУ-50НБ | БУ-50НБ-01 | БУ-80СБ | 2БУ-80С | 2БУ-100С | 1БП-100 | БП-160С | |
| Минимальные размеры буровой выработки, м: ширина высота | 2,2 2,2 | 2,5 2,5 | 2,8 2,8 | 3,2 3,2 | 3,6 3,6 | 2,8 2,8 | 3,0 3,0 |
| Тип бурильной головки | ПК-60А | ПК-75А | ГБП-3 | Гидравли-ческий ГБГ300-500 | Гидравли-ческий ГБГ400-500 | Пневмо-ударник П-100 | Пневмо-ударник П-160В |
| Энергия удара, джоуль | 90-150 | 150-220 | 220-280 | 294-368 | 364-400 | ||
| Давление сжатого воздуха, МПа | 0,5 | 0,5 | 0,5 | - | - | 1,8 | 1,8 |
| Диаметр скважины, мм | 50-65 | 65-75 | 50-85 | 50-85 | 85-125 | 105-160 | |
| Глубина бурения наи-большая, м | |||||||
| Длина буровой штанги, м | 1,22 | 1,22 | 1,22 | 1,22 | 1,5-1,8 | 1,0 | 1,25 |
| Производительность техническая, м/ч | 19,5 | - | 12,0 | - | |||
| Удельный расход эл. энергии, кВт ч/м3 | - | - | |||||
| Габаритные размеры в транспортном положении, м: ширина высота | 1,0 2,0 | 1,0 2,0 | 1,9 2,0 | 1,9 2,4 | 2,0 2,5 | 1,5 1,8 | 1,8 1,7 |
| Тип ходовой части | Гусенич- ный | - | Пневмоко- лесный |
Приложение 3
Погрузочно-транспортные машины
| П а р а м е т р ы | Типы погрузочно-транспортных машин | ||||
| ПД-2 | ПД-3А | ПД-5А | ПД-8В | ПД-12 | |
| Минимальные размеры буровой выработки, м: ширина высота | 2,4 2,4 | 2,5 2,5 | 2,0 3,9 | 3,0 3,5 | 3,2 3,7 |
| Грузоподъемность, т | 2,3 | 3,8 | 6,0 | 8,5 | 12,0 |
| Техническая производи-тельность, т/ч | 28,6 | 54,5 | 82,6 | ||
| Удельный расход топлива, кг/т | 0,23 | 0,19 | 0,19 | 0,21 | 0,38 |
| Ресурс до первого капи-тального ремонта, ч | |||||
| Габаритные размеры, мм: длина ширина высота | |||||
| Масса, т | 6,8 | 11,0 | 15,0 | 25,0 | 30,0 |
| Год поставки на производство | |||||
| Завод-изготовитель | Воронежский | Воронежский | Воронежский | Донецкий | Воронежский |
Приложение 4
Проходческие комбайны
| П а р а м е т р ы | Типы проходческих комбайнов | ||
| 2 КВА | І КВІА | 2КВ-3000 | |
| Диаметр рабочего органа, м | 1,25; 1,5; 1,8 | 1,5; 1,8 | 3,15 |
| Высота бурения, м | До 150 | дД 160 | дД 200, 400 |
| Производительность при разбуривании, м/ч | 2,8 | 2,4 | 4,0 |
| Коэффициент крепости разрушаемых пород по шкале проф. Протодъяконова | 3÷14 | 14÷16 | 4÷14 |
| Удельный расход электроэнергии, кВт ч/м3 | 55,0 | 55,0 | 58,0 |
| Масса комбайна, т | 64,0 | 68,0 | 235,0 |
| Срок службы до первого капитального ремонта, мес. | 5000 ч | ||
| Угол наклона выработки от горизонтали, град. | 45-90 | 75-105 | 60-95 |
| Ряд диаметров разбуривателей, м | - | - | 2,25; 2,5; 3,15; 3,55 |
| Год постановки на производство | |||
| Завод - изготовитель | Я с и н о в а т с к и й м а ш з а в о д |
Приложение 5
Погрузочные машины
| П а р а м е т р ы | Типы погрузочных машин | ||||
| ПНБ-3ДЗ | ПНБ-4Д | ПНБ-3Б | ППН-1А | ППН-1Э (эл. привод) | |
| Техническая производительность, м3/мин | 5,3 | 8,0 | 2,0 | 1,32 | 1,32 |
| Скорость передвижения, м/мин рабочая маневровая | - - | - - | - - | ||
| Ресурс до первого капитального ремонта, м3 | |||||
| Удельный расход электроэнергии, кВт ч/т | 0,35 | 0,39 | - | - | - |
| Масса, т | 27,0 | 36,0 | 6,8 | 3,6 | 4,5 |
| Год начала серийного производства | |||||
| Завод изготовитель | Ясногорский | Ясногорский | Криворожский | Дарасунский | Дарасунский |
| Вместимость ковша, м3 | - | - | 0,6 | 0,25 | 0,25 |
| Ширина захвата, мм | - | - | |||
| Удельный расход воздуха, м3/ м3 | 24,2 | 18,2 | - | ||
| Удельный расход эл. энергии, кВт ч/м3 | - | - | - | - | 0,85 |
Приложение 6
П и т а т е л и в и б р а ц и о н н ы е
| П а р а м е т р ы | Типы питателей | ||||
| ВДПУ-4ТМ | ВВДР-5 | ПВРА-4,5/1,4 | ПВУ | ВДМ-6 | |
| Техническая производительность, т/ч | 300÷900 | 500÷700 | |||
| Ширина рабочего органа, мм | |||||
| Установленная мощность, кВт | |||||
| Угол установки машин, град. | 15÷20 | 0÷15 | 5÷15 | 0÷10 | 5÷7 |
| Тип привода | Э л е к т р и ч е с к и й | ||||
| Габаритные размеры, мм: длина ширина высота | 7,15 | ||||
| Масса, т | 4,8 | 6,0 | 4,5 | 4,5 | 3,5 |
Приложение 7
Машины вспомогательного назначения
1. Машина ІВОМА для погрузки и доставки грузов, выполнения монтажных и ремонтных работ
Грузоподъемность,т – 4,0
Грузоподъемность крана, т с – 1,0
Максимальная скорость движения на горизонтальном пути, км/ч– 30,0
Дорожный просвет ,мм – 310
Удельный расход топлива, г/кВт·ч – 245
Масса, т – 9,45
Ресурс до первого капитального ремонта, ч – 4000
Год начала производства – 1985
2. Машина ІВЛГ.А для перевозки людей по подземным выработкам
Вместимость, чел – 25
Максимальная скорость движения по горизонтальному пути, км/ч – 30
Дорожный просвет, мм – 300
Масса,т – 8,65
Ресурс до первого капитального ремонта, ч – 4000
Год начала производства – 1985
Завод-изготовитель - Воронежский завод
3.Машина ІДЗ.А для доставки топлива
Вместимость цистерны, л – 3300
в том числе для топлива, л – 2100
для масел, л – 800
для консистентной смазки, л – 200
для отработанного масла, л – 100
для промывочной жидкости, л – 100
Максимальная скорость движения, км/ч – 30
Установленная мощность, кВт – 35
Масса, т – 9,3
Дорожный просвет, мм – 300
Ресурс докапитального ремонта – 4000
Преодолеваемый уклон, град – 15
Год начала производства – 1988
Завод-изготовитель - Воронежский завод
4. Погрузчик ковшовый универсальный ПКУ -А
Производительность техническая, м3/мин
попогрузке – 3
попроходке водосточных канавок – 13
Грузоподъемность (на крюке), кН – 10
Тип сменного оборудования – 2 ковша, крюк,
грейфер, захват
Скорость передвижения, км/ч – 3,0
Ресурс докапитального ремонта, 4 – 7200
Масса, т – 5,9
Год начала производства – 1985
Завод-изготовитель - Криворожский завод горного оборудования
Приложение 8
Машины для крепления кровли
| П а р а м е т р ы | Тип машин | ||
| СП-8А | СП-18А | ||
| Максимальная высота от почвы до рабочей площадки, м | 7,5 | 16,0 | |
| Грузоподъемность площадки, кг | |||
| Максимальный уклон почвы при | |||
| работе машины, град | |||
| То же в транспортном положении, град | |||
| Тип ходовой части | П н е в м а т и ч е с к и й | ||
| Привод ходовой части | Д и з е л ь н ы й | ||
| Мощность привода, кВт | |||
| Скорость передвижения, км/ч | до 30 | до 30 | |
| Масса, т | 11,5 | 14,3 | |
Приложение 9
Машины для возведения набрызг-бетонной крепи
| П а р а м е т р ы | Тип машины | ||
| МНБ-1,8 | МНБ-4,5 | СНБ-2 | |
| Производительность по сухой смеси, м3/ч | 5,4 | 5,4 | 4,0 |
| Эксплуатационная производительность, м3/ч | 4,9 | 5,1 | - |
Окончание прил.9
| П а р а м е т р ы | Тип машины | |||
| МНБ-1,8 | МНБ-4,5 | СНБ-2 | ||
| Дальность подачи сухой смеси, м: по горизонтали по вертикали | - - | |||
| Вместимость бункера, м3 | 1,8 | 4,5 | 2,0 | |
| Максимальный размер фракций заполнителя, мм | ||||
| Расход сжатого воздуха, м3/мин | 20,0 | 40,0 | 8,1 | |
| Тип ходовой части | Певмоколесный | |||
| Привод ходовой части | Д и з е л ь н ы й | |||
| Мощность привода, кВт | 36,8 | 85,0 | 55,0 | |
| Преодолеваемый уклон, град | 15,0 | 15,0 | 12,0 | |
| Масса, т | 8,8 | 19,0 | 11,6 | |
| Габаритные размеры, мм: длина ширина высота | ||||
Приложение 10
Трайлер ТКГ для крупногабаритных грузов
Грузоподъемность, т – 10
Высота платформы, мм – 700
Грузоподъемность крана, т – 1,0
Усилие тягального устройства, т.с – 5,0
Тягач – ТШ75
Радиус поворота по внешнему габариту, мм – 6000
Продолеваемый уклон с грузом, град – 6
Скорость движения максимальная, км/ч – 10
Масса, т – 8,5
Габаритные размеры, мм:
длина – 7600
ширина – 1700
высота – 2000
Приложение 11
Техническая характеристика комплекса КПВ-6
| Наименование параметра и размера | Норма |
| Полок проходческий Техническая скорость бурения, бурильной машины при коэффициенте крепости f=12-14 по шкале проф. М.М. Протодъяконова, м/мин Количество бурильных машин (ПК-60, ПК-75), шт. Давление сжатого воздуха, подводимого к блоку питания, МПа Давление воды, МПа | 0,5 0,6-0,8 0,4-1,6 |
| Зона бурения по высоте, м верх от опорной плоскости монорельсов вниз по опорной плоскости монорельсов | 0,25 1,8 |
| Зона бурения по ширине, м Глубина бурения, м | 2,6 1,8 |
Продолжение прил. 11
| Наименование параметра и размера | Норма |
| Максимальное усилие подачи, Н (кгс) | 5800(500) |
| Скорость перемещения (средняя) мс-1 | 0,16 |
| Грузоподъемность, кг | |
| Габаритные размеры в транспортном положении, мм ширина (по простиранию рудного тела) высота (вкрест простирания, с монорельсом, установленным в ходовой части) длина | |
| Масса, т | 4,5 |
| Расход воздуха во время подъема полка, при давлении 0,6 МПа, м3/ мин | - |
| Расход воздуха при работе двух перфораторов и давлении 0,6 МПа, м/мин | |
| Расход воды при бурении, л/мин | Н менее 10 |
| Комплект монорельса | |
| Условный проход воздушной магистрали, мм | |
| Условный проход водяной магистрали, мм | |
| Допустимый момент на промежуточной секции, КН м изгибающий в плоскости Х, Мх изгибающий в плоскости У, Му крутящий, Мк | 6,5 |
| Допустимая нагрузка на цевку, Кн не менее длина, м масса, т | 15,0 |
Окончание прил. 11
| Наименование параметра и размера | Норма |
| Лебедка шланговая | |
| Шлангоемкость, м | |
| Частота вращения барабана, м-1 | 0,64-0,96 |
| Момент на барабане, КН, м | 0,2-0,3 |
| Масса, т | 0,5 |
| Блок питания и отбора проб Потеря давления при расходе воздуха 20 м3/мин и давления в сети 0,6 МПа Масса, т | 0,03 0,08 |
| Аппаратура связи, сигнализации и освещения Номинальное напряжение, В Связь Масса, т | Телефонная с выходом на коммутатор АТС 0,8 |
Приложение 12
Техническая характеристика комплекса КОВ-25
| Наименование параметра и размера | Норма |
| Полок очистной Техническая скорость бурения бурильной машины при коэффициенте крепости f=12-13 по шкале проф. М.М. Протодъяконова, м/мин Количество бурильных машин (ПК-75) | 0,5 |
Продолжение прил.12
| Наименование параметра и размера | Норма |
| Зона бурения по высоте, м параллельными скважинами по простиранию рудных тел, м веером скважин в плоскости , перпендикулярной монорельсу, град | |
| Угол поворота рабочего органа в плоскости параллельной монорельсу, градус | ± 5 |
| Глубина бурения, м | |
| Максимальное усилие подачи, Н (кгс) | 12000(1200) |
| Давление воздуха, подводимого к блоку питания, МПа | 0,6-0,8 |
| Номинальный расход воздуха, м3/мин | Не более 15 |
| Давление воды, подводимой к блоку питания, МПа | 0,4-1,6 |
| Расход воды при бурении, л/мин | Не менее 10 |
| Скорость перемещения (средняя) мс-1 | 0,5 |
| Габаритные размеры в транспортном положении, м ширина (по простиранию рудного тела) высота (вкрест простирания, с монорельсом, установленном в ходовой части) длина | 2,6 1,8 2,5 |
| Масса, т | 3,5 |
| Монорельс Условный проход воздушной магистрали, мм Условный проход водяной магистрали, мм Допустимый момент на промежуточной секции, КН м |
Окончание прил. 12
| Наименование параметра и размера | Норма |
| изгибающий в плоскости Х, Мх изгибающий в плоскости У, Му крутящий, Мк Допустимая нагрузка на цевку, Кн Длина става, м Масса комплекса, т | 6,5 |
| Лебедка шланговая Шлангоемкость, м Частота вращения барабана, м-1 Момент на барабане, КН, х м Масса, т | 0,64-0,96 0,2-0,3 0,5 |
| Блок питания Потеря давления при расходе воздуха 20 м3/мин и давления в сети 0,6 МПа, МПа Масса, т | 0,03 0,08 |
| Аппаратура связи, сигнализации и освещения Номинальное напряжение, В Связь Масса, т | Телефонная с выходом на коммутатор АТС 0,08 |
Приложение 13
Техническая характеристика подъемника вспомогательного ПВ-1000
| Наименование параметра и размера | Норма |
| Подъемник Грузоподъемность, кг Пассажировместимость, чел Грузоподъемность механизма раздвижения кабины клети, кг Ход механизма раздвижения кабины клети, м Скорость перемещения (средняя) мс-1 Габаритные размеры в транспортном положении, м ширина (по простиранию рудного тела) высота (вкрест простирания, с монорельсом, установленном в ходовой части) длина Масса, т Давление воздуха, МПа Расход воздуха, м3. мин-1 | 3÷0,3 0,16 2,3 1,8 2,5 2,5 0,6-0,8 |
| Лебедка шланговая Шлангоемкость, м Частота вращения барабана, м-1 Момент на барабане, КН, х м Масса, т | 0,64-0,96 0,2-0,3 0,5 |
| Блок питания Потеря давления при расходе воздуха 20 м3/мин и давления в сети 0,6 МПа, МПа Масса, т | 0,03 0,08 |
ОГЛАВЛЕНИЕ
| Предисловие 1. Подготовка и нарезка выемочных участков 2. Системы разработки рудных месторождений 2.1. Понятие системы разработки 2.2. Классификации систем разработки 2.3. Сплошная система разработки 2.4. Система подэтажных штреков (ортов) 2.5. Этажно-камерная система разработки 2.6. Система разработки с магазинированием руды блоками 2.7. Системы подэтажного бурения 2.8. Этажное обрушение 2.9. Сплошная система с очистными комплексами на монорельсовом ходу 2.10. Система разработки с вертикальной кратерной выемкой 2.11. Сплошная подэтажная очистная выемка маломощных крутопадающих жил 3. Малоотходные ресурсосберегающие системы разработки 3.1. Технико-экономическая оценка применяемых систем разработки 3.2. Отечественный и зарубежный опыт применения систем разработки с закладкой 3.3. Факторы, сдерживающие внедрение систем разработки с закладкой 3.4. Использование хвостов подземного обогащения в закладочных смесях 3.5. Закладочные смеси на основе хвостов подземного обогащения 3.6. Классификация систем разработки с закладкой на основе хвостов подземного обогащения 3.7. Система разработки горизонтальными слоями с закладкой 3.8. Система разработки сплошной слоевой выемкой с твердеющей закладкой 3.9. Система разработки с этажной камерной выемкой и закладкой 3.10. Сплошная система подземной разработки крутопадающих месторождений слоевой выемкой вертикальных прирезок с твердеющей закладкой 3.11. Классификация рациональных технологических схем очистной выемки на базе подземных горно-обогатительных комплексов 3.12. Критерий сравнительной экономической оценки систем разработки с закладкой на основе подземных горно-обогатительных комплексов 4. Расчет систем разработки 5. Тенденции развития техники и технологии подземной добычи руд Литература Приложения |
Геннадий Георгиевич Пирогов
Дата добавления: 2015-09-13; просмотров: 244; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |