Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами Караулов Николай Геннадьевич

Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами
<
Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Караулов Николай Геннадьевич. Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами : диссертация ... кандидата технических наук : 25.00.22.- Магнитогорск, 2001.- 135 с.: ил. РГБ ОД, 61 02-5/510-3

Содержание к диссертации

Введение

1. Обоснование объектов и темы исследования 9

1.1. Оценка сырьевой базы карьеров облицовочного камня и анализ применяемых технических средств для отделения блоков от массива 9

1.2. Эволюция внедрения камнерезного оборудования в россии 14

1.3. Анализ и перспективы применения природного камня в россии 17

1.4. Влияние минерального состава мрамора на добычу и качество продукции 20

1.5. Постановка задач исследований 24

2. Характеристика месторождений облицовочного камня 26

2.1. Трещиноватость горных пород 26

2.1.1. Особенности методов оценки трещиноватости 28

2.1.2. Методы оценки блочности 30

2.2. Особенности изучения трещиноватости при добыче блоков по двухстадийной схеме 34

2.3. Методика расчета коэффициента выхода товарных блоков 37

2.4. Исследование изменения коэффициента выхода товарных блоков на коелгинском мраморном карьере 43

2.5. Исследование изменения коэффициента выхода товарных блоков от интенсивности трещиноватости 48

Выводы 51

3. Обоснование рациональной геометрии забоя при добыче мрамора алмазно-канатными пилами 52

3.1. Обоснование необходимости определения оптимальной высоты уступа при добыче блочного камня с применением алмазно-канатного оборудования 52

3.2. Причины разрушения опрокидываемого монолита 54

3.3. Влияние параметров опрокидываемого монолита на его разрушение и их обоснование 64

3.3.1. Влияние высоты на разрушение опрокидываемого монолита 65

3.3.2. Влияние ширины опрокидьюаемого монолита на его разрушение 70

3.3.3. Влияние длины опрокидываемого монолита на его разрушение 73

3.4. Экспериментальные исследования влияния высоты уступа на технологические потери при добычи блочного камня 76

Выводы 79

4. Исследование и обоснование технологических параметров высокоуступной технологии добычи мраморных блоков 80

4.1. Особенности высокоуступной технологии добычи блочного камня 80

4.1.1. Бурение технологических скважин 83

4.1.2. Вырезка монолитов из массива алмазно-канатными пилами 84

4.1.3. Вырезка монолитов из массива комбинированным способом 88

4.1.4. Опрокидывание монолитов 90

4.1.5. Разделка опрокинытух монолитов на товарные блоки 92

4.2. Анализ экспериментальных исследований режимов работы канатно-алмазных пил при пассировке опрокинутых монолитов на товарные блоки 93

4.3. Методика оптимизации высоты монолитов отделяемых по двухстадиинои схеме с применением алмазно-канатного оборудования 99

4.4. Экономическая оценка рекомендаций 107

4.4.1. Экономический анализ технологических вариантов отработки месторождения блочного камня 107

4.4.2. Экономическая оценка эффективности разработанных рекомендаций 117

Выводы 119

Заключение 121

Библиографический список 123

Приложения 129

Введение к работе

Природный камень с его уникальными декоративными свойствами был и остается не только незаменимым экологически чистым материалом, но и перспективным экспортно-импортным товаром. Уровень объемов добычи и переработки природного камня в России не отвечает тем природным запасам, которыми обладает страна. По всем основным технико-экономическим показателям, характеризующим уровень развития отрасли, Россия относится к развивающимся странам мира и занимает место в третьем десятке. При этом для России в настоящее время характерно значительное отставание темпов роста мощностей добывающих предприятий от темпов роста мощностей камнеобработки, т.е. наблюдается рассогласование объемов добычи сырья и возможностей его переработки.

Неполное удовлетворение потребностей в природном камне вызвано недостаточным вниманием к проблемам разработки месторождений облицовочного камня и несовершенством технологии ведения добычных работ.

Увеличение добычи блоков камня может быть достигнуто техническим перевооружением карьеров, внедрением высокоуступной двухстадийной технологии с применением алмазно-канатного оборудования; использованием методики определения коэффициента выхода товарных блоков с учетом свойств массива пород.

Проектирование и эксплуатация карьеров блочного камня по средним показателям трещиноватости и блочности массива без учета их изменения в пределах карьерного поля приводит к существенным потерям товарной продукции. Поэтому чрезвычайно важно рассчитывать геометрические параметры забоев и проектировать развитие фронта горных работ в карьере на основе анализа естественной трещиноватости массивов месторождений облицовочного камня. Выход товарных блоков можно увеличить и за счет роста объемов блоков, отделяемых от массива, при увеличении высоты уступа и длины блока постоянной ширины по простиранию фронта горных работ.

Внедрение высокоустугшой двухстадийной технологии добычи облицовочного камня, разработка методики определения оптимальных параметров забоев с учетом последовательности отработки месторождения -актуальные научно-технические задачи.

Цель работы. Увеличение выхода товарных блоков и снижение удельных затрат на добычу блочного камня за счет оптимизации технологических параметров.

Идея работы заключается в учете влияния природной трещиноватости, формы и размеров отделяемых монолитов при выборе направления фронта горных работ.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Оптимизация размеров монолитов, отделяемых от массива по двухстадийной схеме, обеспечивает минимизацию технологических потерь блочной продукции и удельных затрат.

2. При добыче блочного камня по высокоуступной технологии увеличение выхода товарных блоков достигается выбором расположения монолита заданной формы и размеров по отношению к системе природных трещин, обеспечивающего максимальное количество кондиционных блоков из слагающих монолит отдельностей.

3. Технологические потери от раскола при опрокидывании монолита на рабочую площадку зависят лишь от высоты и не зависят от длины и ширины монолита.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается теоретическими и экспериментальными исследованиями в лабораторных и производственных условиях, сопоставимостью результатов математического моделирования, аналитических расчетов и натурных замеров. Научная новизна работы состоит в теоретическом и экспериментальном установлении:

Технико-экономической модели оптимизации размеров монолитов в зависимости от условий природной трещиноватости массивов и направлений фронта горных работ. Аналитической зависимости коэффициента выхода товарных блоков от природной трещиноватости при различных сочетаниях направлений плоскостей пропилов и систем трещин. Методики определения коэффициента выхода товарных блоков при различном сочетании направлений развития фронтов горных работ и природной трещиноватости, размеров и формы отделяемых монолитов.

Практическая значимость работы заключается в разработке методических принципов расчета оптимальных параметров забоя и направления развития фронта горных работ при добыче мраморных блоков по высокоуступной технологии с применением алмазно-канатных пил.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты исследований использованы при корректировке рабочего проекта и составлении годового плана развития горных работ Коелгинского карьера по добыче мрамора.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на конференциях: «Экологическая наука на службе производства» (Пермь, 1998 г.); «Совершенствование методов поиска и разведки технологии добычи и переработки полезных ископаемых» (Красноярск, 1999 г.); «Экология горнопромышленного производства» (Пермь, 2000 г.); «Теория и практика добычи, обработки и применения природного камня» (Магнитогорск, 2001 г.); «Коммунальное хозяйство, энергосбережение, градостроительство и экология на рубеже третьего тысячелетия» (Магнитогорск, 2001 г.); на ежегодных научно-технических конференциях МГТУ и технических совещаниях ЗАО «Коелгамрамор».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ. Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, включает 129 страниц машинописного текста, 34 таблицы, 53 рисунка и библиографический список из 52 наименований.

Работа выполнена в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова на кафедре «Открытая разработка месторождений полезных ископаемых».

Автор выражает искреннюю признательность научным руководителям проф., д.т.н [Малярову И.П.; и проф., д.т.н Першину Г.Д., сотрудникам кафедры ОРМПИ и ПРМПИ МГТУ за ценные предложения и замечания при выполнении и обсуждении результатов исследований.  

Оценка сырьевой базы карьеров облицовочного камня и анализ применяемых технических средств для отделения блоков от массива

Объемы использования в строительстве облицовочных материалов и изделий из природного камня зависят от состояния и стадии освоения минерально-сырьевой базы, по богатству и разнообразию которой Россия занимает ведущее место в мире [1]. Разведанные месторождения природного камня на территории СНГ представлены: породами высокой прочности типа гранита и сходных с ним пород (156 месторождений); средней прочности типа мрамора, мраморизованного известняка и травертина (123 месторождения). В настоящее время разрабатывается 150 месторождений, в том числе 41 - гранитов и фанодиоритов, 38 - лабрадорита, габбро, сиенита, кварцита, базальта, оникса и др., 57 - мраморов и мраморизованных известняков, 14-туфов [2].

Сочетание высокой декоративности, эстетичности и долговечности природного камня предопределяет повышенный спрос и коммерческую стоимость.

Особое место среди природных облицовочных материалов занимает мрамор как наиболее декоративный и относительно недорогой материал, обладающий высокими показателями физико-механических свойств, долговечностью, сопротивлением воздействию атмосферных реагентов и т.д.

Широкое использование мрамора в строительной промышленности (общее производство материалов из камня в мире превысило в 2000 году 50 млн.т. [3]) стало возможным вследствие изменившегося положения в камнеобрабатывающей под-отрасли, которая достигла высокого технического уровня благодаря использованию эффективного алмазного инструмента. За последние 20 лет добыча и переработка природного камня почти утроилась, а наибольшие темпы развития этой отрасли относятся к последнему десятилетию.

Триумфальное шествие алмазного инструмента объясняется уникальными свойствами алмазов - кубической модификацией углерода[4]. Алмаз имеет большую твердость, малые коэффициенты трения и термического расширения, высокую термостойкость и ударную стойкость, большую теплоемкость. Его высокие адгезионные свойства позволяют хорошо удерживать мелкие кристаллы алмаза в специальных материалах (связках), что крайне важно при производстве и применении алмазного инструмента.

Все эти свойства алмазов позволяют создавать на его основе уникальные инструменты с высокой режущей способностью, обеспечивающие высококачественную и производительную обработку любых материалов. Замена широко использовавшегося ранее абразивного инструмента на алмазный дает следующие преимущества: увеличение скорости резания с соответствующим увеличением производительности труда; улучшение качества обработки; уменьшение числа остановок для замены инструмента, что дает дополнительное увеличение производительности труда; уменьшение образования шламов и большая легкость их удаления; уменьшение коррозии оборудования, поскольку химические компоненты, входящие в состав алмазного инструмента, менее агрессивны по сравнению с соответствующими компонентами, применяемыми при производстве абразивного инструмента.

История создания и применения алмазного инструмента сначала в СССР и затем в России насчитывает уже более 40 лет. В 1958 г. был организован отраслевой институт алмазного инструмента (НИИ алмаз), и одной из его первых лабораторий была лаборатория по обработке природных строительных материалов. Инструмент сначала изготовлялся из добываемых в Якутии природных алмазов. Затем наряду с природными начали использовать и синтетические алмазы, по своим качествам не уступающие природным, а по некоторым параметрам даже их превосходящие [4].

Использование алмазного инструмента для нарезания вертикальных и горизонтальных щелей с целью отделения от массива единичных блоков впервые было осуществлено на дисковых пилах. Созданная для работы в условиях карьера дисковая пила («Акула», «Дельфин» - разработчик -бельгийские фирмы «Диамант Бор» и «Валет»), представляют собой подвижную вдоль направляющих станины установку с дисками диаметров 2,5; 2,7; 3 м, что позволяет осуществлять пропилы шириной 13-15 мм на глубину 1-1,25 м со скоростью подачи от 5 до 8 м/ч в зависимости от диаметра диска. Соотношение предельной высоты пропила к его ширине характеризует экономичность разрушения горной породы тем или иным способом распиловки. Это соотношение определяется, во-первых, интегральными прочностными возможностями рабочего органа, так как связано с жесткостью и устойчивостью работы инструмента, а, во-вторых, кинематическими возможностями перемещения инструмента относительно разрушаемой породы в направлении усилия подачи.

Для добычных алмазно-дисковых пил соотношение высоты (h) к ширине (Ь) пропила составляет h/b =77-83, что является одним из низких показателей для всех видов камне-распиловочного оборудования и относится к существенным недостаткам дисковых пил, имеющих ограничение по глубине пропила. Применение при добыче облицовочного природного камня баровых машин с цепным приводом и резцами, армированными алмазами, имело целью увеличить глубину пропила в массиве породы с тем, чтобы повысить габариты добываемых товарных блоков и тем самым снизить влияние трещиноватости массива на их выход.

По сравнению с алмазно-дисковыми пилами баровые камнерезные машины позволяют увеличить глубину пропила до 1,5 -3,0 м в зависимости от модификации установки при соотношении предельной высоты пропила к его ширине в диапазоне 66-82 (h/b). Однако невысокая скорость резания, недостаточная жесткость бара и несущая способность цепи не дают возможности баровым машинам достигнуть производительности дисковых пил, поэтому стоимость распиловки единицы поверхности пропила у баровых машин значительно выше, чем у дисковых.

Исследование изменения коэффициента выхода товарных блоков на коелгинском мраморном карьере

Зарубежный и отечественный опыт показывает, что наиболее перспективными для добычи блоков в настоящее время являются камнерезные машины с гибким инструментом, оснащенным алмазными резцами (канатно-алмазные пилы, канатно-алмазный бар). Породоразрушающая способность этих машин позволяет эффективно применять их практически во всем прочностном диапазоне пород, используемых в качестве облицовочных материалов. Широкие функциональные возможности таких машин обеспечивают минимум трудозатрат на добычу блоков и подготовительных работ при высокой производительности резания.

Гибким режущим инструментом данных установок является канат, армированный алмазными втулками (рис. 4.4). Канат имеет прядевую конструкцию и состоит из шести прядей и металлического сердечника. Прядь как сердечник имеет семь или девятнадцать проволок, что придает контуру в целом высокую эластичность. Алмазные режущие втулки раскреплены между собой пружинами, а для устранения сдвижки вдоль каната предусмотрены обжимные втулки, которые устанавливают с интервалом через 3-5 режущих элементов (рис.4.4). Канатно-алмазный контур имеет длину 20-60 м. В зависимости от свойств распиливаемой горной породы число режущих элементов на 1 м контура изменяется от 30 до 35 штук. На каждую алмазоносную втулку расходуется 0,30 - 0,46 карата алмаза.

Алмазные режущие элементы, применяющиеся ранее исключительно в виде металлических втулок с однослойным гальваническим покрытием, были частично заменены более износостойкими элементами, получаемыми методами порошковой металлургии (т.е. на металлокерамических связках), с алмазными зернами, размещенными по всей глубине рабочего слоя. Такие алмазно-канатные контура, несмотря на некоторое снижение производительности (на 20-30%) за счет более низкой режущей способности алмазных элементов, имеет очевидное преимущество в износостойкости инструмента, особенно при распиловке абразивных горных пород.

К достоинствам данного камнерезного оборудования следует отнести простоту конструкции, незначительную энерго - и металлоемкость, небольшие потери сырья на пропил, возможность выполнения пропилов значительной длины, технологическую гибкость, позволяющую выпиливать монолиты из массива, максимально учитывая горно-геологические особенности месторождения. Основным недостатком установок с гибким режущим инструментом является сложность их эксплуатации при отрицательных температурах. Поэтому канатные пилы применяются преимущественно в условиях мягкого климата (Италия, Франция, Португалия, Испания, США, Алжир, Болгария и ряд других стран).

Добыча блочного камня с применением канатно-алмазных пил производится по следующей схеме: бурение технологических скважин в которые пропускается алмазный контур; выполнение пропилов канатно-алмазной пилой, отделяющих монолит от всего массива; опрокидывание отпиленных монолитов на рабочую площадку; разделка опрокинутых монолитов на товарные блоки. Перечисленные этапы добычи блоков находятся в тесной взаимосвязи друг с другом, и для эффективной работы всего производства необходимо тщательно исследовать как отдельные этапы, так и их влияние на производство в целом. В частности процесс выполнения горизонтальных пропилов являющийся наиболее трудоемким, для канатно-алмазных пил может эффективно проводить баровыми машинами.

Бурение скважин предназначено для последующего пропускания в них алмазно-канатного контура, которым обеспечивается вертикальный или горизонтальный пропил.

Особенностью бурения технологических скважин при подготовке горизонтального пропила является необходимость пересечения вертикальных скважин с горизонтальными, для чего ось бурения станка выставляется по геодезическим приборам (теодолит, нивелир) или по схеме настройки приведенной на рис. 4.1. При комбинированной технологии добычи блоков производятся только вертикальные пропилы. В данном случае необходимо лишь совместить вертикальную скважину с горизонтальным пропилом (рис.4.1).

В последнее время разработано, выпускается и работает на карьерах несколько модификаций алмазно-канатных пил. Принципиальная схема установки (рис. 4.2) включает приводную станцию, пульт управления и алмазно-канатный режущий инструмент. Приводная станция представляет собой тележку 1, перемещаемую под действием привода подачи 5 по направляющим 8, 9, укладываемым на подошве или кровле добычного уступа. Тележка снабжена ведущим обрезиненным шкивом 4, приводимым во вращение электродвигателем 3.

Экспериментальные исследования влияния высоты уступа на технологические потери при добычи блочного камня

Базой для экспериментов является Коелгинское месторождение белых мраморов. Разработанная в диссертации методика позволяет оптимизировать параметры добычных работ в соответствии с условиями естественной трешиноватости при использовании комплекса алмазно-канатного оборудования и баровых машин. Использование методики позволяет повысить выход товарной продукции по сравнению с базовым вариантом от 7% и выше.

Исходные показатели качественно-колличесвтенной оценки товарной продукции при существующем рекомендуемом варианте разработки представлены в табл. 4.15. 1. Исследованы рациональные силовые режимы алмазно-канатной распиловки мраморов Южно-Уральского региона при пассировке и разделке объемов камня по схеме петлевого охвата. Установлено, что применение контура d = 6 мм для исследуемого силового интервала позволяет повысить производительность распиловки на 38% по " отношению к контуру d = 10 мм и на 22%- к контуру d = 8 мм, при этом значение удельной работы распиловки снижается на 31% и 35 % соответственно. 2. Исследованиями выявлено, что использование контура d = 6 мм при пассировке и разделке объемов камня по схеме петлевого охвата позволяет не только сократить потери продукции и расход инструмента за счет уменьшения ширины пропила, но и решает проблему с односторонним износом инструмента, что обеспечивает равномерный износ алмазорежущих элементов по всей поверхности, а не по одной стороне. 3. При снижении объема монолита оптимальное значение минимума удельных затрат на добычу камня Cv повышается. Так, при уменьшении объема монолита на 34 и 70% удельные затраты Cv возрастают соответственно на 25,7 и 71,4%, а интервал оптимальных значений высоты монолита смещается в сторону уменьшения. 4. Разработана математическая модель определения высоты уступа, что позволяет минимизировать затраты на добычу блочного камня по двухстадийной схеме и увеличить выход конечной продукции. Значения оптимальной высоты уступа в зависимости от естественной трещиноватости, характерной для Коелгинского месторождения, находятся в пределах 6-8 метров. 5. Результат экономического анализа двух технологических вариантов отработки месторождения блочного камня: с применением алмазно-канатного оборудования и баровых камнерезных машин подтверждает более высокую эффективность I варианта комплексной механизации добычи: показатели чистой текущей стоимости проекта и рентабельности инвестиций превышают аналогичные показатели, хотя и не много порядка 5%. Тем не менее, объем капиталовложений существенно ниже - почти на 30%. 6. Установлено, что добыча блочного камня на Коелгинском месторождении в соответствии с направлениями фронта горных работ, рекомендованными на основе разработанной методики расчета коэффициента выхода товарных блоков, позволит за счет увеличения выхода товарной продукции получить годовой экономический эффект в размере 3,57 млн. руб. На основании выполненных исследований в диссертационной работе дано новое решение актуальной научно-технической задачи по оптимизации технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами, которое обеспечивает увеличение выхода конечной продукции при минимальных удельных затратах. Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем: 1. Разработана математическая модель определения высоты уступа, что позволяет минимизировать затраты на добычу блочного камня по двухстадийной схеме и увеличить выход конечной продукции. Значения оптимальной высоты уступа в зависимости от естественной трещиноватости, характерной для Коелгинского месторождения, находятся в пределах 6-8 метров. 2. Разработана методика расчета коэффициента выхода товарных блоков, позволяющая определять выход товарной продукции в любом участке оцениваемого массива и его изменение в зависимости от направления фронта горных работ, что обеспечивает увеличение выхода товарной продукции в среднем на 7% (на Коелгинском карьере). 3. Для добычных участков Коелгинского карьера рекомендованы оптимальные направления развития фронтов горных работ с коэффициентами выхода товарных блоков, превышающими существующие на 5 -15%. 4. Проведенными исследованиями по изучению процесса опрокидывания монолита на рабочую площадку установлено, что из параметров монолита на величину технологических потерь влияет только высота монолита и форма отдельностей, а количественное значение потерь находится в диапазоне Кп =(0,5-7,0) 10"2.

Анализ экспериментальных исследований режимов работы канатно-алмазных пил при пассировке опрокинутых монолитов на товарные блоки

Цель исследований - определение оптимальных направлений дальнейшей отработки карьера на всех добычных участках карьера.

В пределах контура карьерного поля Коелгинского карьера для изучения структуры трещиноватости массива определялись элементы залегания трещин массива на обнажениях, откосах рабочих и нерабочих уступов.

Используя полученные данные по разработанной методике, создана объемная модель блочности каждого участка массива, предусматриваемого к отработке, план исследуемого месторождения с добычными участками представлен на рис. 2.7.

Применительно к каждому добычному участку рассчитали теоретический выход товарных блоков для всех возможных вариантов дальнейшего развития фронта горных работ. Изменение прогнозного коэффициента выхода блоков (Кв) на одном из добычных участков ЗАО «Коелгамрамор» при различной ориентации азимута фронта горных работ относительно трех систем трещин с азимутами простирания Azi=270, Az2=182, Az3=90, и углами падения Рр= 72, Р2= 30, Р3=6 (град.) представлено на рис. 2.8. Изменение прогнозного коэффициента выхода товарных блоков представлено для схемы с применением алмазно-канатного оборудования \Л схемы с использованием только баровых камнерезных машин.

Графическая зависимость (рис. 2.8) указывает на значительное изменение коэффициента выхода товарных блоков при варьировании азимута фронта горных работ. Полученные зависимости (рис. 2.8) подтверждают актуальность выбора направления фронта горных работ с учетом естественной трещиноватости при применении двухстадиинои схемы добычи блочного камня.

На основе полученных данных спроектированы направления работ в карьере для всех участков, позволяющие максимально повысить выход товарных блоков и сократить потери товарной продукции [8]. Расчетный и фактический коэффициент выхода блоков представлен в таблице 2.2. не ограниченность по применению особенностями структуры трещиноватости; методика и программа разработана для широкого круга пользователей, не ограничиваясь узким кругом инженеров исследователей; методика учитывает особенности отработки современным алмазно-канатным оборудованием и дает возможность определить направления отработки карьера.

Особенностью прогнозирования выхода товарных блоков по данной программе является то, что применяемые ранее методики были разработаны применительно к добыче мраморных блоков дисковыми и баровыми камнерезными машинами. Форма блоков, вырезаемых из массива этими машинами, кубическая, поэтому ориентировка его относительно основных трещин значительного влияния на выход товарных блоков не имела.

А как было отмечено выше, использование алмазно-канатного оборудования позволило значительно увеличить параметры монолитов, отделяемых от массива, и, в частности, их формы (рис.2.9.), в результате чего различное сочетание основных систем трещин с плоскостями, по которым выпиливается монолит из массива предопределяет различный выход товарных блоков. В данном случае выход товарных блоков изменяется из-за того, что форма отдельностей, на которые разделяются монолиты, выпиливаемые из массива естественными трещинами, различна (рис 2.10.). В дальнейшую обработку могут быть приняты отдельности удовлетворяющие необходимым стандартам. Если естественные трещины рассекают блок по ширине, то формируются отдельности в форме пластин, которые могут быть не приняты в обработку, что значительно снизит выход товарной продукции. В тоже время, пластины больше подвержены дополнительному разрушению при опрокидывании монолита (рис. 2.10.), что также сокращает выход товарных блоков.

Анализ работы Коелгинского карьера показывает, что те звенья, на которых работа велась одновременно на нескольких фронтах горных работ, были выбраны направления совпадающие с предлагаемыми в данной работе (звено №5 и №6), а на участках №2 и №3 развитие фронта горных в предварительно планируемом направлении оказалось неосуществимо по существующей технологическим причинам. Данный анализ указывает о некотором наличии эмпирического выбора более выгодного направления, но практическая выгода при таком подходе является случайной.

Использование предложенных рекомендаций позволит значительно повысить выход товарных блоков и следовательно, эффективность всего производства в целом. Оптимальное направление развития фронта горных работ должно обеспечить максимально возможный коэффициент выхода товарных блоков при данной технологии и естественной трещиноватости. Теоретическое направление подразумевает по каким направлением фронта горных работ коэффициент выхода блоков будет выше по отношению к простиранию определенных систем трещин. В табл. 2.3; 2.4; 2.5 представлены данные, соответствующие двум системам естественных трещин на Коелгинском месторождении (звено №5), которые для изучения интенсивности трещиноватости представлены с различным межтрещинным расстоянием.

Похожие диссертации на Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами