Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние вопроса. Задачи и методы исследований 18
1.1. Опыт исследования, проектирования и отработки мощных глубоких карьеров 18
1.2. Зарубежный опыт применения схем циклично-поточной технологии на открытых горных работах 26
1.2.1. Конструкции передвижных дробильно-перегрузочных комплексов на базе конусных и щековых дробилок 44
1.2.2. Самоходные дробильно-перегрузочные агрегаты 65
1.2.3. Средства перевозки дробильных комплексов внутри карьера 70
1.2.4. Применение крутонаклонных ленточных конвейеров 73
1.2.5. Экскаваторно-автомобильные комплексы для схем циклично-поточной технологии 82
1.3. Отечественный опыт исследования и проектирования схем циклично-поточной технологии с передвижными дробильно-перегрузочными комплексами 87
1.4. Задачи и методы исследований 98
2. Формирование концепции карьеров нового поколения 101
2.1. Исторические аспекты развития открытых горных работ 101
2.2. Предпосылки появления карьеров нового, третьего поколения 103
2.3. Выявление необходимости совершенствования теории проектирования для карьеров третьего поколения 109
2.4. Обоснование параметров мощных глубоких карьеров на примерах проектируемого и эксплуатируемого предприятий 119
2.4.1. Карьер для Удоканского меднорудного месторождения 119
2.4.2. Карьер рудника «Железный» АО «Ковдорский ГОК» 138
2.5. Выводы 153
3. Теоретическое и технологическое обоснование применения передвижных дробильно-перегрузочных комплексов в схемах циклично-поточной технологии с учетом режима горных работ и динамики формирования рабочих зон карьера 155
3.1. Исследование закономерностей изменения ширины рабочих площадок и длины фронта горных работ при эксплуатации карьера 155
3.2. Определение средневзвешенной глубины добычных и вскрышных работ 157
3.3. Учет влияния перегрузочных пунктов на динамику параметров рабочей зоны карьера 163
3.4. Порядок установки модулей в выемке уступа и их последующей передислокации 181
3.5. Определение пропускной способности транспортной системы карьера в подземных горных выработках (на примере будущего Удоканского карьера) 189
3.6. Выводы 201
4. Феноменология функционирования мощных глубоких карьеров и совершенствование методов обоснования параметров их грузопотоков при использовании циклично-поточной технологии 203
4.1. Аналитическое описание грузопотоков технологических процессов в карьере 203
4.2. Определение общих показателей карьерных грузопотоков 211
4.3. Развитие системного подхода к оценке взаимодействия и свойств подсистем карьера 214
4.4. Установление взаимосвязи производительности и мощности карьера 218
4.5. Оценка адаптивности технологических процессов к условиям их функционирования при циклично-поточной технологии 227
4.6. Математическое описание характеристик и параметров систем технологических процессов карьера 235
4.7. Разработка гибкой переналаживаемой технологической системы горных работ для карьеров с циклично-поточной технологией 247
4.8. Выводы 258
5. Создание типажного ряда основного технологического оборудования для циклично-поточной технологии с передвижными дробильно-перегрузочными комплексами 260
5.1. Обоснование целесообразности применения передвижных дробильно-перегрузочных комплексов в мощных глубоких карьерах 260
5.2. Определение области возможных решений по типизации схем циклично-поточной технологии с передвижными дробильно-перегрузочными комплексами 261
5.3. Выбор параметрического ряда для типизации передвижных дробильно-перегрузочных комплексов и обоснование их типажного рада 268
5.4. Подбор рациональных комплектов оборудования цикличного звена - автосамосвалов и экскаваторов 271
5.5. Обоснование конструктивных особенностей передвижных дробильно-перегрузочных комплексов 278
5.6. Комплектация оборудования поточного звена - конвейеров и отвалообразователей и формирование предложений по выпуску новых моделей 301
5.7. Обоснование и реализация схем циклично-поточной технологии на карьере рудника «Железный» АО «Ковдорский ГОК» 304
5.8. Разработка рациональной технологической схемы транспорта руды с применением передвижных дробильно-перегрузочных комплексов для Удоканского карьера 323
5.9. Определение экономической эффективности и воздействия на окружающую среду схем циклично-поточной технологии и применения передвижных дробильно-перегрузочных комплексов 326
5.10. Выводы 333
6. Совершенствование структуры и параметров схем вскрытия карьеров с циклично-поточной технологией 336
6.1. Разработка перспективных схем вскрытия на базе циклично-поточной технологии с учетом существующих решений по эксплуатируемым карьерам Кольского полуострова 336
6.1.1. Карьер рудника «Железный» АО «Ковдорский ГОК» 340
6.1.2. Коашвинский карьер рудника «Восточный» АО «Апатит» 349
6.2. Оптимизация развития горных работ в прибортовой зоне для вскрытия карьера конвейерной полутранщеей 359
6.3. Определение рационального места размещения вскрывающих выработок гравитационного транспорта при доставке полезного ископаемого на два раздельно расположенных перерабатывающих предприятия 371
6.4. Поиск рациональной схемы вскрытия нагорной залежи (на примере Удоканского меднорудного месторождения) 374
6.5. Выводы 385
Заключение 388
Список использованной литературы 393
Приложения 410
- Зарубежный опыт применения схем циклично-поточной технологии на открытых горных работах
- Определение средневзвешенной глубины добычных и вскрышных работ
- Подбор рациональных комплектов оборудования цикличного звена - автосамосвалов и экскаваторов
- Поиск рациональной схемы вскрытия нагорной залежи (на примере Удоканского меднорудного месторождения)
Введение к работе
Обеспеченность минерально-сырьевыми ресурсами является основополагающим условием развития мирового сообщества. Известно, что и на достаточно отдаленную перспективу материальные потребности человечества на 75-80% будут покрываться за счет полезных ископаемых, относящихся, как правило, к невозобновляемым ресурсам. Значительных изменений структуры и объемов потребления или появления принципиально новых источников сырья и энергии пока не предвидится, поэтому даже при проведении режима строжайшего ресурсосбережения будет происходить дальнейшая интенсификация горного производства.
В современных рыночных условиях России, и особенно в переходный период, объемы добычи некоторых видов недефицитного с позиций сегодняшнего дня минерального сырья уменьшились и будут продолжать снижаться или оставаться на низком уровне в течение какого-то времени. Однако, по мере исчерпания возможностей ресурсосберегающих технологий извлечения, переработки и использования минерального сырья и его заменителей, объемы добычи большинства видов полезных ископаемых вновь начнут увеличиваться. С учетом постоянного нарастания абсолютного объема добычи и переработки горной массы из-за постепенного выбытия из эксплуатации запасов относительно богатых месторождений, неизбежным становится переход на большие глубины и рост масштабов добычи запасов относительно бедных по нынешним меркам месторождений полезных ископаемых /1, 2/. Тем самым объективно существует тенденция ухудшения экономических показателей горных работ.
Активно противодействовать данному процессу возможно как за счет перехода на малоотходные и экологически приемлемые технологии, так, в основном, и за счет интенсификации научно-технического прогресса в области технологии и техники добычи и переработки минерального сырья.
В зависимости от спроса на тот или иной вид сырья, запасов и условий залегания месторождений полезных ископаемых, их разработка ведется горно-добывающими предприятиями различной производственной мощности. Основное большинство крупных месторождений в стране и в мире эксплуатируются высокопроизводительными предприятиями. Для условий мощных глубоких карьеров характерной является особо высокая ответственность при проектировании, планировании и управлении горными работами, поскольку нерациональные решения приводят к большим экономическим потерям для предприятия даже просто из-за влияния масштабного эффекта, не говоря уже об ущербе от неверных решений. Поэтому основные, системообразующие решения по карьеру, являющемуся сложной производственной системой, должны приниматься в условиях достаточности исходной информации и в расчете на применение новых и новейших наукоемких технологий, что до сих пор, как правило, не учитывалось в полной мере при проектировании и планировании открытых горных работ.
Одной из основных задач для мощных глубоких карьеров является обоснование рационального сочетания основного технологического оборудования в комплектах, формирующих структуру комплексной механизации карьера.
При открытой разработке полезных ископаемых все более широкое распространение находит циклично-поточная технология (ЦПТ), позволяющая существенно сократить дальность транспортирования горной массы за счет применения ленточных конвейеров с углами наклона до 16-18, снизить себестоимость транспортирования горной массы на 30-40%, поднять производительность труда в 1,4-2 раза. Суть циклично-поточной технологии заключается в применении для транспортирования разрабатываемых скальных пород конвейеров, при этом погрузка их ведется цикличным способом, а доставка - либо непосредственно поточным видом транспорта, либо -
комбинированным (сборочный транспорт - цикличный, основной технологический - поточный).
Интенсивный переход на ЦПТ добычи полезных ископаемых и выемки вскрышных пород, вызванный ростом затрат на транспортирование и, следовательно, поиском вариантов более эффективных комбинированных способов доставки горной массы с глубоких горизонтов карьеров, выявил ряд недостатков, свойственных первым вариантам схем новой технологии.
Применение стационарных и полустационарных дробильно-перегрузочных пунктов (ДПП) показало их несоответствие условиям ведения горных работ в глубоких карьерах. Для строительства ДПП на бортах карьеров необходимо создание специальных площадок и котлованов для размещения зданий с дробильным оборудованием, фактически являющихся корпусами крупного дробления обогатительных фабрик. Увеличение объемов выемки вскрышных пород при постановке борта карьера в конечное положение, например, для первой очереди ЦПТ, составляет 3-5 млн. м3 в зависимости от глубины расположения первого концентрационного горизонта. Выполнение строительно-монтажных работ также требует продолжительного времени (3-4 года), в результате чего к моменту сдачи комплекса ЦПТ в эксплуатацию вновь увеличивается до предельно допустимых значений дальность доставки руд или вскрышных пород сборочным транспортом до концентрационного горизонта в связи с понижением горных работ за период подготовки борта и строительства ДПП. Перенос полустационарного пункта на нижележащий горизонт или строительство нового стационарного обычно осуществляются через 90-140 м по вертикали.
В схемах с самоходными дробильными агрегатами основными недостатками стали практическая невозможность подведения конвейера к каждому экскаватору и жесткая технологическая взаимозависимость оборудования в последовательной схеме. Сбой в работе экскаватора или любого из перегрузочных устройств и конвейеров выводит из строя всю систему.
Наиболее перспективным для глубоких карьеров является широкое внедрение передвижных дробильно-перегрузочных комплексов (ПДПК) в блочном исполнении, лишенных указанных недостатков. Использование ПДПК позволяет расширить диапазон функционирования комбинированного автомобильно-конвейерного транспорта и создает предпосылки к переходу на адаптируемые горно-транспортные системы карьеров на базе гибких переналаживаемых технологий.
Отсутствие материалов, обосновывающих целесообразность применения в карьерах новых схем ЦПТ с ПДПК, позволяющих рассчитывать их параметры, проектировать и совершенствовать данную технологию, определяет актуальность исследуемой проблемы транспорта горной массы с глубоких горизонтов высокопроизводительных карьеров.
Исследования выполнены по плановой тематике Горного института КНЦ РАН в период с 1981 по 1996 гг. в рамках следующих программ: Комплексная программа научно-исследовательских работ по проблеме «Совершенствование методов проектирования параметров подземных рудников и карьеров» на 1981-1985 гг. (Постановление ГКНТ СССР от 22.04.1981 г.), Целевая комплексная программа ОЦ.039 «Развитие техники и технологии добычи и обогащения полезных ископаемых и внедрение циклично-поточной технологии горных работ открытым способом» (Постановление ГКНТ'и Госплана СССР от 8.12.1981 г. и Распоряжение АН СССР от 17.03.1982 г.), Общесоюзная научно-техническая программа 0.08.01 «Разработать и освоить технологические процессы, флотационные реагенты и оборудование для добычи руд черных металлов на больших глубинах и их обогащения» (Постановление ГКНТ СССР от 30.10.1985 г. и Распоряжение АН СССР от 24.03.1986 г.), План научно-исследовательских работ на 1986-1990 годы и на период до 2000 года по созданию научных основ и методов повышения эффективности рационального комплексного освоения месторождений полезных ископаемых и охраны недр (Постановления ГКНТ
СССР от 10.03.1986 г. и Госплана СССР от 28.04.1987 г.), Государственная научно-техническая программа «Ресурсосберегающие и экологически безопасные комплексные процессы горно-металлургического производства».
Цель работы состоит в повышении эффективности эксплуатации мощных глубоких карьеров за счет применения научно обоснованных схем циклично-поточной технологии с передвижными дробильно-перегрузочными комплексами.
Основная идея работы: при разработке крутопадающих месторождений мощными глубокими карьерами использование внутрикарьерных передвижных дробильно-перегрузочных комплексов, создаваемых на модульной основе, позволяет за счет их мобильности снизить себестоимость добычи и повысить производительность труда.
Методы исследований включают: аналитические, графические и графоаналитические методы, экономико-математическое моделирование с определением чистой приведенной стоимости инвестиционного проекта и внутренней ставки дохода, методы теории адаптации с элементами системного подхода и метод вариантов с использованием современных информационных технологий.
Основные научные положения, представленные к защите;
Повышение эффективности открытых горных работ за счёт применения новых ресурсосберегающих и высокопроизводительных технологических схем позволяет значительно увеличить глубину карьеров и отнести на более поздние сроки традиционный переход на подземный способ отработки крутопадающих месторождений. Концептуально сверхглубокие карьеры с нетрадиционными технологией работ и вскрытием являются предприятиями нового поколения.
Высокопроизводительная открытая разработка месторождений обеспечивается применением циклично-поточной технологии с новым классом карьерного оборудования - передвижными дробильно-
перегрузочными комплексами в качестве промежуточного звена между автомобильным и конвейерным транспортированием горной массы. Основные параметры и показатели, а также грузопотоки глубокого карьера определяются с учетом постоянного перемещения рабочих зон в пространстве карьера.
3. Разработанные типовые схемы циклично-поточной технологии с
использованием передвижных дробильно-перегрузочных комплексов,
типоразмерный ряд которых сформирован на основе ряда предпочтительных
чисел R10, позволяют учесть высокую динамику развития открытых горных
работ и включают в себя предложенные в ходе исследований и серийно
выпускаемые модели основного технологического оборудования.
4. Использование схем циклично-поточной технологии с
передвижными дробильно-перегрузочными комплексами позволяет решить
проблему вскрытия глубоких карьеров и по сравнению со схемой вскрытия
вертикальными скиповыми стволами снизить затраты на проходку горных
выработок в 1,6 раза и повысить технологическую гибкость транспортной
системы карьера за счёт мобильности и каскадного расположения
передвижных дробильно-перегрузочных комплексов.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается применением современных методов исследований, обширным использованием отечественных и зарубежных научных, проектных и производственных материалов, соответствием направленности исследований по проблеме тенденциям в промышленно развитых странах, и подтверждается использованием результатов и рекомендаций работы в проектах и практике горных предприятий, а также сопоставимостью параметров, показателей и характеристик предложенных разработок с результатами, реализованными со значительным экономическим эффектом.
Научная новизна заключается в следующем:
Установлены объективные предпосылки перехода современных мощных глубоких карьеров в качественное состояние, позволяющее считать их карьерами нового поколения. Охарактеризованы их особенности, главные параметры и показатели; обоснована необходимость и показаны пути совершенствования теории проектирования этих карьеров. Впервые разработаны методические рекомендации по проектированию схем циклично-поточной технологии с передвижными дробильными установками, учитывающие динамику развития горных работ в глубоком карьере.
Обоснована и разработана новая типовая технологическая схема циклично-поточной технологии добычи полезных ископаемых и выемки вскрышных пород с использованием внутрикарьерных передвижных дробильно-перегрузочных комплексов, оперативно перемещаемых на более глубокие горизонты карьера вслед за понижением горных работ. Предложен и научно обоснован новый класс карьерного оборудования - передвижные дробильно-перегрузочные комплексы, разработан их типажный ряд, определены параметры и характеристики нового оборудования, отличающиеся от зарубежных аналогов.
Научное значение работы заключается: в разработке концепции перехода открытых горных работ к применению карьеров нового поколения, установлении их характеристик, параметров и показателей; в теоретическом обосновании и разработке нового класса схем циклично-поточной технологии с передвижными дробильными комплексами и создании методов проектирования этих схем с обоснованием рациональных комплектов смежного основного карьерного оборудования.
Практическая ценность работы заключается в создании и обосновании:
типовых схем циклично-поточной технологии добычных и вскрышных работ с передвижными дробильными комплексами;
типажного ряда передвижных дробильных комплексов и комплектов смежного с ними основного карьерного оборудования;
13 3) методических рекомендаций по проектированию схем циклично-поточной технологии с передвижными дробильными комплексами, позволяющими:
повысить гибкость транспортной системы карьера за счет возможности перераспределения грузопотоков различных видов полезных ископаемых и вскрышных пород;
увеличить надежность транспортной системы карьера за счет создания аккумулирующих внутрикарьерных складов типовой конструкции;
обосновать параметры и показатели развития рабочих зон карьера при наличии в карьере нескольких концентрационных горизонтов.
Реализация результатов работы осуществлена в проектных материалах по реконструкции и развитию карьеров: рудника «Железный» АО «Ковдорский ГОК»; Коашвинский Восточного рудника АО «Апатит» и будущего горного предприятия на Удоканском месторождении меди, выполненных институтами Гипроруда и Гипроцветмет.
Для карьера рудника «Железный» АО «Ковдорский ГОК» обоснованы перспективные конечные границы открытых горных работ и глубина первого этапа расширения за пределы карьера IV очереди. Обосновано развитие горных работ в периоды перехода на циклично-поточную технологию добычных и вскрышных работ. В проектах реализовано обоснование технологии горных работ и карьерной техники при использовании передвижных дробильно-перегрузочных комплексов ПДПК-600, а также разработки по созданию внутрикарьерных складов горной массы на концентрационных горизонтах при циклично-поточной технологии.
В проекте по Коашвинскому карьеру Восточного рудника АО «Апатит» приняты рудная и вскрышная схемы циклично-поточной технологии с перечнем основного оборудования. Разработаны исходные требования на создание передвижного дробильно-перегрузочного комплекса ПДПК-1300 (ПДПУ-1500/200).
14 Для карьеров Удокана оптимизирован режим горных работ, выбрана схема вскрытия и разработаны рудная и вскрышная схемы циклично-поточной технологии. Материалы учтены в ТЭО разработки месторождения. Экономический эффект от реализации I очереди рудной схемы и проекта вскрышного участка циклично-поточной технологии с передвижными дробильно-перегрузочными комплексами на карьере рудника «Железный» АО «Ковдорский ГОК» составляет более 2 млн. рублей в год. Экономические эффекты от разработок для будущего предприятия на Удоканском месторождении меди и от изменения схем вскрытия и границ карьеров рудника «Железный» АО «Ковдорский ГОК» и Коашвинский Восточного рудника АО «Апатит» составляет несколько десятков миллионов рублей каждый с примерной долей автора двадцать процентов. Годовой экономический эффект от перевооружения карьеров страны передвижными дробильными комплексами (при потребности, рассчитанной институтом Гипроруда, 10-15 машин в год) составляет более 15 млн. рублей. Все эффекты от внедрения приведены в ценах конца 80-х гг.
Апробация результатов работы. Содержание работы и ее отдельные разделы докладывались на технических советах АО «Ковдорский ГОК», АО «Апатит», в проектных институтах Гипроруда и Гипроцветмет, на Международном симпозиуме по открытым горным работам (Мирный-1991), Советско-финляндском научно-техническом и коммерческом симпозиуме «Рудник-91» (Ленинград-1991), Международном совещании «Комплексная разработка рудных месторождений мощными глубокими карьерами» (Мельниковские чтения, Апатиты-1993), Третьем международном симпозиуме «Горное дело в Арктике» - Mining in the Arctic (Санкт-Петербург-1994), Западной конференции по открытым горным работам - Western Surface Mining Conference (Денвер, США-1994), 124-й Ежегодной конференции Американского института горных инженеров - AIME 124-th Annual Meeting, 1995 SME Annual Meeting and Exhibit (Денвер, СІЛА-1995), Меж-
15 дународной конференции «Проблемы разработки месторождений глубокими карьерами» (Мельниковские чтения, Челябинск-1996), Международной конференции по информационным технологиям в Баренц-регионе - BAR-IT (Апатиты-1996), Всесоюзных конференциях «Проблемы разработки глубоких карьеров и пути их решения» (Кривой Рог-1987), «Повышение эффективности капитальных вложений на глубоких карьерах» (Свердловск-1987), «Технология и техника открытых горных разработок при извлечении полезных ископаемых» (Москва-1988), «Проблемы комплексного использования природных ресурсов Кольского полуострова» (Апатиты-1989), Четвертом Всесоюзном совещании «Проблемы разработки глубоких горизонтов карьеров» (Днепропетровск-1982), Всесоюзном совещании «Разработка и применение систем автоматизированного проектирования и АСУ горного производства» (Алма-Ата-1987), Всесоюзном семинаре «Опыт проектирования, строительства и эксплуатации комплексов циклично-поточной технологии на открытых горных работах» (Губкин-1984), VIII Всесоюзном семинаре «Оптимизация горных работ» (Новосибирск-1989), Втором Всесоюзном семинаре по геостатистике (Петрозаводск-1990), XXIV Всесоюзной школе по автоматизации научных исследований (Апатиты-1990), семинаре «Циклично-поточная технология на открытых горных работах» при Академии горных наук (Москва-1996) и ряде других всесоюзных, республиканских, областных и региональных конференций, совещаний, конкурсов и семинаров общим количеством по теме диссертации - 53.
Части работы, завершенные к 1985 г., отмечены первыми премиями на молодежных конкурсах НИР Кольского филиала АН СССР и Мурманской области. В 1986 г. автор работы стал лауреатом областной премии среди молодых ученых за результаты исследований в области циклично-поточной технологии на карьерах.
Разработки по циклично-поточной технологии экспонировались на ВДНХ СССР и промышленной выставке «Winter Ехро'90» (Норвегия, 1990).
Публикации. Автором опубликованы 59 научных работ по теме диссертации, основное содержание результатов исследований изложено в 36 публикациях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованных источников из 178 наименований, приложений, изложена на 292 страницах печатного текста, содержит 57 таблиц и 80 иллюстраций.
Работа выполнена в Горном институте Кольского научного центра Российской академии наук в период с 1981 по 1996 гг.
Обзорная часть работы в значительной степени была пополнена во время стажировки в Colorado School of Mines (Колорадо скул ов майнз), г. Голден, штат Колорадо, США. Отмечается помощь сотрудников Colorado School of Mines - Ms. Barbara A. Bosche, Mr. William R. Sharp, Prof. Franklin J. Stennole; USBM - Mr. David R. Wilburn; MSHA - Jake H. DeHerrera, James W. Andrews; Concord Company - к.г-м.н. С.АДьячкова, Mr. Wallace M. Mays, Mr. Thomas С Pool; Cyprus Amax Minerals Company - Mr. M. Harrington; Cyprus Sierrita Corporation - Donald R. Prahl; а также - Ph.D Gregory Wessell, Mr. Ronald W. Cattany, Ms. Karen Ostrander-Krug, к.т.н. Г.ААбрамова и других специалистов из США.
Автор выражает искреннюю признательность к.т.н. В.П.Каменщуку и А.М.Райцину из бывшего Днепропетровского филиала института ВНИПИ-рудмаш, В.В.Берловичу, М.И.Драя, к.т.н. В.П.Линеву, Ю.П.Найко и Н.В.Черевко из АО «Институт Гипроруда», В. А. Александрову и Ф.Б.Кампелю из АО «Ковдорский ГОК», кандидатам технических наук С.Н.Радионову и В.И.Усынину, работавшим в лаборатории открытой разработки недр Горного института КНЦ РАН в период выполнения работы, за содействие в постановке задач и оценке их результатов.
17 Выражается благодарность сотруднику сектора открытой разработки недр инженеру-технологу Е.Н.Зайцевой за ценные советы и помощь при подготовке работы к защите и оформлению диссертации.
Автор благодарит докторов технических наук, профессоров С-ПбГГИ, действительных членов АГН, почетного академика РАЕН А.И.Арсентьева и Г.А.Холоднякова за постоянное внимание к работе и помощь.
Особую признательность автор выражает научному консультанту академику РАН, действительному члену АГН Н.Н.Мельникову за поддержку и активное содействие в работе.
Зарубежный опыт применения схем циклично-поточной технологии на открытых горных работах
Зарубежный опыт эксплуатации циклично-поточной технологии (ЦПТ) на открытых горных работах за последние 20 лет, конструкторские и проектные разработки показывают, что широкое внедрение подобных технологических схем на горно-добывающих предприятиях должно базироваться на использовании существующей и создании новой горно-транспортной техники с дробильными комплексами, параметры и показатели которых отвечают специфическим горно-техническим и горно-геологическим условиям глубоких мощных карьеров. ЦПТ применяется на карьерах, разрабатывающих железорудные, меднорудные, золоторудные, алмазные, фосфатные, угольные месторождения а также на многих карьерах нерудных полезных ископаемых в ряде стран Европы, Азии, Африки, Америки и Австралии. Наибольшее распространение получили схемы ЦПТ с самоходными дробильными агрегатами (СДА) и передвижными дробильно-перегрузочными комплексами (ПДПК) конструктивно представленными в модульном исполнении хотя на первых стадиях применения ЦПТ доминировали стационарные и полустационарные дробильно-перегрузочные пункты (ДПП).
По данным, приведенным в /40/, преимущества конвейерного транспорта перед откаткой автосамосвалами выражаются в следующем.
Автосамосвал тратит 60% дизтоплива на перемещение самого себя и лишь 40% - на доставку полезного груза. Для ленточного конвейера соотношение по энергии - 20% к 80% в пользу транспортируемого груза. Для подъема 100 т груза на высоту 10 м автосамосвал затрачивает 2 л топлива при цене 0,3 доллара США за литр, а конвейер - 3 кВт-ч электроэнергии по цене 0,05 долл. за 1 кВтч. Таким образом, конвейер в 4 раза эффективнее автотранспорта.
На горизонтальных участках автосамосвал на 1 км доставки 100 т по лезного груза тратит 8 л топлива, а конвейер - 12 кВтч, что подтверждает вышеприведенное соотношение.
Капиталовложения в автотранспорт, в общем случае, меньше, чем в конвейерный транспорт, однако более высокие текущие расходы на эксплуатацию автосамосвалов уравнивают шансы в течение 4-5 лет. При глубине карьера 200 м и более, капиталовложения - примерно одинаковы, и преимущества конвейеров явно преобладают.
Впервые широкое применение внутрикарьерного дробления и конвейеризация транспорта были реализованы на известняковых карьерах ФРГ в 50-х гг. Производительность дробилок была около 250 т/ч, максимальный размер куска на выходе составлял 50 мм.
Динамика заказов на мобильные дробильные комплексы для карьеров приведена на рис. 1.1 /41/. Распределение по типам базовых дробилок, ви дам разрабатываемых пород и производительности даны на рис. 1.2.
По оценке фирмы Krupp Fordertechnik (Крупп фёрдертекник, ФРГ) до 2005 г. примерно 100 комплексов ЦПТ с производительностью 5000 т/ч и более будет применено на карьерах в странах с рыночной экономикой /40/.
Фирма Крупп производит СДА и ПДПК с полными комплектами конвейеров к ним, включая самоходные, а также - специальные гусеничные транспортеры для передвижки по карьеру тяжелой техники целиком или поблочно /42/. Созданы комплексы производительностью до 10000 т/ч для скальных пород. с 1956 по 1987 гг. было изготовлено примерно 140 самоходных и передвижных карьерных дробильных комплексов /43/. 16 из них имеют производительность более 3500 т/ч, причем только 2 являются СДА, 11 созданы на базе конусных дробилок крупных классов - 1370x1900, 1520x2260 или 1520x2770 мм.
В /44/ изложены принципы выбора дробилок, применимые при создании ПДПК. Ударные дробилки имеют более высокую степень дробления и позволяют обойтись меньшим количеством стадий по сравнению со щеко-выми и конусными дробилками. Однако они значительно менее производительны и неприменимы на породах с показателем абразивности (Abrasion Index) Ai 0,15. Диапазон значений АІ составляет от 0,001-0,03 (для известняка и мрамора) до 0,75 ±0,1 (для кварцита) и 0,9 (для отдельных разновидностей песчаников и порфировых пород). Для дробления высокоабразивных пород (Ai 0,7) предпочтительны дробилки с простым качанием щеки и дробилки конструкции компании Вагтас (Бармак), входившей в группу компаний Svedala Industries (Сведала индастриз, Швеция).
При дробилке крупного дробления рекомендуется иметь бункер с вместимостью, равной 1,5-2 вместимостям средств транспорта. Кроме того, очень рекомендуется иметь склад с вместимостью, как минимум, всего сменного объема поступающих на переработку пород.
На мощных рудных карьерах за рубежом во многих случаях используются дробильные установки с различными размерами приемного отверстия, созданные на базе конусных дробилок фирмы Allis Chalmers (Аллис Чал-мерс, США). В настоящее время эта компания принадлежит фирме Boliden (Болиден, Швеция) и производит валковые, ударные и щековые Jawmaster (Джомастэ) дробилки. Компания Сведала начала выпуск новой конусной дробилки крупного дробления Superior МК-П (Сьюпериор) с увеличенной на 20% производительностью. Дробилка хорошо уравновешена, что делает ее пригодной для использования в ПДПК и СДА /45/.
Размеры куска на выходе из дробилки обычно не превышают 150-250 мм. Ширина ленты конвейерных подъемников - 1060-1800 мм при угле подъема до 17-18 и скорости движения ленты от 2,5 до 5-6 м/с.
Разработка конструкций передвижных дробилок для мощных рудных карьеров впервые была предпринята Горным бюро США совместно с фир мой Fuller (Фулэ) в 1980-1981 гг. /46/. В результате анализа и сопоставления требований к оборудованию с учетом возможностей технологии и условий производства горных работ была обоснована целесообразность создания крупной высокопроизводительной надежной дробилки, пригодной (с не большими изменениями) для использования в разнообразных горно геологических условиях. Были определены основные параметры и требова ч ния к рабочим характеристикам дробилки: конусная дробилка производи тельностью - 2,27-3,63 тыс. т/ч, размеры приемного отверстия - 1,5x2,3 м, давление при дроблении - 315 МПа, средняя частота передвижек (продолжительностью не более двух недель) внутри карьера - 1 раз в 2 года, возможность перемешения по карьеру на участках с уклоном 10%, рабочая высота - 12-15 м, вместимость бункера - до 360 т, загрузка - автосамосвалами, работа при температуре от -40 до +50С, максимальная продолжительность монтажа - 2 мес. (рис. 1.3).
Определение средневзвешенной глубины добычных и вскрышных работ
Одним из основных параметров при переходе карьеров на ЦПТ является глубина расположения концентрационных горизонтов. Целесообразно максимальное приближение их отметок к средневзвешенной глубине отрабатываемых в течение времени функционирования этих горизонтов объемов полезных ископаемых или вскрышных пород. Определение средневзвешенных глубин не представляет трудности в каждом конкретном случае. Но представляется заманчивой возможность аналитического определения средневзвешенных глубин, что позволит оценить динамику глубин в целом по карьеру и спрогнозировать зависящие от глубины показатели разработки.
Динамика увеличения средневзвешенной глубины разработки текущих объемов полезного ископаемого при выдержанных элементах залегания описывается формулой: ІІДІ = ho + (i - 0,5) Ьд, где ГІДІ - средневзвешенная глубина разработки добытого в i-м году полезного ископаемого; г - глубина карьера, начиная с которой ежегодное понижение добычных работ Ц становится примерно постоянным.
Средневзвешенная глубина разработки полезного ископаемого, добытого с начала отработки, описывается формулой: Нд1 = ho + 0,5 i Ьд.
Приведенные формулы для установления динамики роста средневзвешенной глубины разработки полезных ископаемых достаточно просты. Иначе дело обстоит с установлением аналогичных величин для вскрышных пород. До настоящего времени нет работ, посвященных этому вопросу, но в связи с переходом на ЦПТ, в том числе и по вскрышным породам, актуальность установления динамики средневзвешенных глубин выемки пустых пород значительно возрастает.
Даже при одинаковой скорости горизонтального подвигания вскрышных и добычных уступов скорость понижения вскрышных работ отличается от скорости понижения добычных за счет изменения площади разработки. До выхода горных работ на границы карьера по поверхности скорость понижения вскрышных работ будет меньше скорости понижения добычных, после достижения границ и начала уменьшения площади разработки вскрышных пород - будет больше. Это видно из рис. 3.2а, где показаны две зоны карьера, различающиеся интенсивностью понижения вскрышных работ. Центр тяжести текущих объемов вскрыши перемещается по ломаной ABC WB=ВР). Крутизна линии АВ меньше крутизны линии ВС, это свидетельствует о разной скорости понижения вскрышных работ в этих зонах.
Рассмотрим более общий случай решения плоской задачи на поперечном сечении по карьеру при выдержанных элементах залегания полезного ископаемого (рис. 3.26). Карьер делится на три зоны, в которых скорость понижения вскрышных работ будет различна. Скорость понижения добычных работ примем постоянной и введем следующие обозначения:
а = ctgSj! - ctgy; b = ctgcpв - ctgy; с = ctg(pв + ctgy;
d = ctg5B + ctgy; e = ctgcpB - ctg5 f = ctgcpB - ctgSB, где бл и 5B - углы откосов нерабочих, соответственно, лежачего и висячего бортов карьера; у - угол падения залежи полезного ископаемого; срв - угол откоса рабочего борта по вскрышным породам.
Глубина первой зоны Hi ограничивается достижением границ карьера по поверхности (обычно по лежачему борту): Н,=аНк/Ь.
Средневзвешенная глубина выемки текущих объемов вскрыши в первой зоне равна половине глубины нижнего из вскрышных горизонта: Нв1 = Нвв1 = Нш1 = 0,5Н, где Нвв и HM - средневзвешенные глубины выемки вскрыши в породах висячего и лежачего боков залежи, соответственно; Н - текущая глубина карьера без учета глубины рабочей зоны добычных работ.
Скорость понижения вскрышных работ в породах висячего и лежачего боков и в целом по карьеру будет вдвое меньше скорости понижения добычных работ: hsi = hBBi = Ьвл! = 5Нд. (3.2)
Глубина второй зоны Н2 определится моментом формирования замкнутого контура карьера: Н, = d Нк / с.
Средневзвешенная глубина выемки вскрыши в висячем боку по-прежнему будет равна половине глубины нижнего вскрышного горизонта
Соотношение скоростей понижения вскрышных и добычных работ остается постоянным при изменении конечной глубины карьера и угла откоса висячего борта карьера. С увеличением угла падения залежи отношение скоростей во второй зоне растет (оставаясь меньше скорости понижения добычных работ), а в третьей (тоже не достигая скорости понижения добыч ных работ) - падает. С увеличением угла откоса лежачего борта карьера от ношение скоростей уменьшается и во второй, и в третьей зонах карьера соответственно с 1,25 и 1,5 до 0,65 и 1,2.
Максимальное и минимальное значения скорости понижения вскрышных работ могут быть вдвое больше или меньше скорости понижения добычных работ.
В реальных условиях при изменяющемся, за счет регулирования режима вскрышных работ во времени, угле откоса рабочего борта по вскрышным породам вышеприведенные зависимости будут давать несколько отличные от теоретических значения, но неточность будет невелика и характер зависимостей не изменится. Задача же определения скорости понижения вскрышных работ и средневзвешенной глубины выемки вскрышных работ для реальных условий должна решаться с учетом ряда факторов, главными из которых являются:
- усреднение во времени объемов вскрышных работ, в том числе за счет создания временно нерабочих бортов;
- объемность решаемой задачи;
- изменение с глубиной площади рудной залежи и, соответственно, вскрышных пород, находящихся в отработке.
Подбор рациональных комплектов оборудования цикличного звена - автосамосвалов и экскаваторов
Типоразмерные ряды отечественных экскаваторов и автосамосвалов производства Белоруссии достаточно представительны уже сейчас. Задачей обоснования ряда экскаваторов и автосамосвалов для схем ЦПТ с ПДПК является подбор из серийно выпускаемых наиболее соответствующих по главному параметру типизации - производительности.
Для обеспечения непрерывности транспортного потока и достижения максимального эффекта от использования схем ЦПТ экскаваторно-автомобильный комплекс должен обладать резервом производительности, по сравнению с производительностью ПДПК. Величина резерва принята 20-25%, при этом считаем, что схема ЦПТ не имеет простоев из-за неподачи автотранспортом горной массы от экскаваторов на дробильный комплекс.
В отечественной и мировой практике пока не выявлено четкой взаи V мосвязи производительности карьера и вместимости ковша экскаватора, хо тя и имеется тенденция к применению более мощных экскаваторов на крупных карьерах. В схемах ЦПТ с ПДПК окончательный выбор типа экскаваторов должен осуществляться на основе экономических расчетов с учетом условий конкретного карьера. Техническими ограничениями количеств экскаваторов в схемах ЦПТ являются количество забоев и пропускная способность карьерных автодорог, а также мест разгрузки автосамосвалов с ПДПК, которые определяются расчетами для конкретных условий. Поэтому для схем ЦПТ с ПДПК кроме основных типов экскаваторов, которые определены нами из расчета по два - три на один ПДПК рекомендованы и дополнительные (табл. 5.6).
На современном этапе развития карьерного автотранспорта, произво димого в Белоруссии, наряду с работами по совершенствованию сущест вующих моделей у многих специалистов сложилось мнение о целесообразности дополнения типажного ряда автосамосвалом грузоподъемностью 140-150 т, который мог бы эксплуатироваться в комплекте с экскаваторами ЭКГ-10, -12, -15. В 1997 г. БелАЗ выпустил новую модель карьерного автосамосвала грузоподъемностью 130 т с полностью независимой подвеской.
По мере углубления карьеров и уменьшения размеров рабочей зоны возникает необходимость в применении специализированных транспортных средств, например, самосвалов с короткой базой, высокой маневренностью, улучшенными тягово-динамическими качествами, повышенной удельной мощностью. Наличие на карьерах рудоспусков и перегрузочных пунктов дает возможность более рационально организовать грузопотоки. В подобных технологических схемах создаются условия для применения транспортных средств новой конструкции - рудовозов, имеющих конструктивно объединенные раму и кузов в бункер с донной разгрузкой, что даст возможность значительно уменьшить коэффициент тары.
Для схем ЦПТ с ПДПК автосамосвалы выбраны по рациональному соотношению вместимостей ковша экскаватора и кузова автомобиля. Количество самосвалов, работающих в комплекте с экскаватором, рассчитано в зависимости от расстояния транспортировки, которое для сборочного транспорта принято от 0,5 до 2 км.
Разработка и создание новых, более производительных или менее ресурсоёмких при той же производительности моделей экскаваторов позволят расширить их типажный ряд или заменить в рядах отдельные модели на более эффективные.
Ведущей тенденцией развития экскаваторной техники в мировой горной практике является переход к созданию гидравлических прямых и обратных лопат с вместимостью ковшей до 35-45 м /75, 77, 172, 173/. При работе двух таких машин на один транспортный горизонт появляется возмож V ность довести высоту уступа до 30-40 м, что создает весьма благоприятные условия для повышения эффективности открытой разработки.
При замене механических экскаваторов (типа ЭКГ) на гидравлические (типа ЭГ) с рабочим оборудованием типа «прямая лопата» достигаются известные технические преимущества, улучшаются технологические возможности и показатели работы машин в забое. В целом же по карьеру динамика развития горных работ существенно не меняется. Изменения в возможности управления режимом горных работ вносит использование карьерных гидравлических экскаваторов с оборудованием «обратная лопата».
Многолетний опыт использования экскаваторов на строительстве показывает, что преимущество отдается машинам с нижним черпанием. Экскаваторы «обратная лопата» опускаются ниже поверхности, т.е. в котлован, только лишь при недостаточной глубине черпания машины. V Недостатком механической прямой лопаты является черпание «стружкой», которая заканчивает наполнение ковша в конце траектории черпания, т.е. в верхней части уступа, после чего горная масса выгружается в транспортные средства, расположенные на уровне стояния экскаватора. Прямая гидравлическая лопата может наполнять ковш и в верхней, и в нижней частях уступа, но в любом случае горная масса вновь вывозится с той же глубины. Этот недостаток осознан горняками, но, как известно, в силу ряда условий варианты разработки горной массы с погрузкой в транспорт на вышележащий горизонт так и не получили широкого распространения.
Развитие карьерного экскаваторостроения пошло по пути создания прямых лопат, располагающихся всегда на уровне подошвы отрабатываемого уступа, потому, что на механической основе, без гидравлики, создание карьерных обратных лопат было неэффективно. Теперь положение изменилось, и широкое применение гидрофицированного рабочего оборудования неизбежно приведет к исправлению сложившейся ситуации.
Сравнение эффективности и технологичности прямой и обратной лопат продемонстрируем на условном примере (рис. 5.2). Между горизонтами V 2 и 3 отрабатывается полоса горной массы шириной 30 м общим объемом 2,1 млн. т. При отработке прямой лопатой (с гор. 2) объемы слева от точки С транспортируются влево по горизонту через съезд 2-3 до точки А, объемы справа от точки С - в противоположную сторону. При отработке обратной лопатой (с гор. 3) объемы слева от точки В транспортируются влево, остальные - вправо, также до точки А. Объемы транспортной работы при верхнем и нижнем черпании составили соответственно 1,61 и 1,26 млн. ткм. Разница равна 350 тыс. ткм (21,7%), что при себестоимости транспортирования 0,1 руб./ ткм дает экономию затрат 16,7 тыс. руб. на 1 млн. т горной массы. Для карьера с годовым объемом выемки горной массы 50 млн. т экономический эффект от замены прямых лопат на обратные составляет 835 тыс. руб./год (в ценах 80-х гг.).
Таким образом, сравнение прямой и обратной лопат показало, что объем транспортной работы при нижнем черпании на 25-30% ниже, чем при верхнем за счет погрузки горной массы на более высокий горизонт стояния обратной лопаты.
В расчетах не учитывалась разница в производительности прямой и обратной лопат, которая, в основном, определяется для одной и той же машины разной вместимостью ковша при разном типе рабочего оборудования. Как правило, вместимость ковша при обратной лопате меньше, чем в исполнении с прямой лопатой, на 20-40% /106/. Для реализации указанного выше эффекта производительность обратной лопаты не должна быть менее, чем у прямой, так как в противном случае необходимость увеличения количества экскаваторов приведет к соответствующему росту затрат. Помимо сравнения прямой и обратной лопат только по производительности интересно их сравнение по энергетическим затратам на погрузку и транспорт до одной отметки одинакового объема горной массы.
Экскавация, как технологический процесс, потребляет в зависимости от различных условий от 0,4 до 0,7 кВтч/м при удовлетворительном качестве взрыва. Расходы энергии на подъем горной массы автотранспортом на высоту одного уступа составляют 0,7-0,8 кВтч/м /159/. То есть даже при увеличении энергопотребления обратной лопатой против прямой более эффективным является нижнее черпание.
Если принять соотношение между тарифом на электроэнергию и ценой на дизтопливо на уровне 80-х гг., то использование обратных лопат по сравнению с прямыми оказывается дешевле практически на порядок.
Поиск рациональной схемы вскрытия нагорной залежи (на примере Удоканского меднорудного месторождения)
Вскрытие Удоканского месторождения меди, исходя из условий рельефа и залегания рудного тела, представляет собой сложную задачу, в двух аспектах; вскрытие месторождения в целом, обеспечивающее доставку руды из добычной зоны карьера на обогатительную фабрику, и вскрытие нагорной части карьера, обеспечивающее транспортные коммуникации карьера между отдельными его участками и отвалами.
Организация и строительство автомобильных дорог для вскрытия нагорной части карьера осложняется из-за большой крутизны склона, особенно на участке Шумный-Крутой. Анализ рельефа и развития горных работ на участках Скользкий-Секущий и Шумный-Крутой (рис. 6.13) показал, что попасть на участок Скользкий-Секущий из долины, отделяющей этот участок от участка Медный-Блуждающий, можно по автомобильной дороге (3) длиной 3800 м с отм. 1700 на отм. 2000 м.
Стоимость и срок строительства 1 км горной автодороги в условиях Удокана по расчетам института Гипроцветмет составляет, соответственно, 3 млн. руб. и 6 месяцев. Общая стоимость автодороги, показанной на рис. 6.13, составляет 11,4 млн. руб.
Между участками Скользкий-Секущий и Шумный-Крутой крутизна склонов достигает 40", что требует полной отсыпки полотна автодороги с отм. 2000 на отм. 1800 м. Длина автодороги при уклоне 8% составляет более 2,5 км, а строительство стоит около 8 млн. руб капитальных вложений.
Рассмотрен и вариант вскрытия нагорной части карьера на участках Скользкий-Секущий и Шумный-Крутой тоннелями с однополосным движением. Сечение тоннеля для проезда автосамосвалов БелАЗ-75211 и транс-портировки крупногабаритной техники составляет 122 м . Скорость проходки тоннеля с обделкой принята 40 м/мес, себестоимость 1 м готового тоннеля составила 27,05 руб.
Схема расположения тоннелей №1 (с участка Медный-Блуждающий на участок Скользкий-Секущий) и №2 (с участка Медный-Блуждающий на участок Шумный-Крутой) приведена на рис. 6.13. Длина тоннеля №1 составляет 3200 м при уклоне 8%. Стоимость и срок строительства, соответственно - 10,6 млн. руб и 8 лет. Длина тоннеля №2 - 2000 м, стоимость и срок строительства - 6,6 млн. руб и 5 лет.
Сравнение полученных показателей по строительству автодорог и тоннелей для вскрытия нагорной части Удоканского карьера, обусловило следующие выводы. Для вскрытия участка Скользкий-Секущий целесооб с разно строить автомобильную дорогу, т.к. при примерно одинаковой стои мости строительства, автодорога может быть построена за 2 года, что в четыре раза сокращает срок начала строительства карьера на этом участке. Дорога будет эксплуатироваться в течение 15-17 лет до тех пор, пока на склоне, где она расположена, не начнутся горные работы. К этому моменту заезд в карьер на участок Скользкий-Секущий переносится на север и может осуществляться по новой автодороге с выездом на отм. 1760-1780 м.
Для вскрытия участка Шумный-Крутой рекомендовано сооружение тоннеля №2 с отметки 1760 м под юго-западным бортом карьера вне его контура на отм. 1800 м. Ввиду того, что участок будет строиться во вторую очередь, сроки строительства тоннеля вполне удовлетворяют необходимым требованиям во времени, а кроме того и по стоимости строительство тоннеля на 1,5 млн. руб дешевле автодороги. С
Для вскрытия нагорной части месторождения в контурах Удоканского карьера необходимо выполнить огромный объем работ по строительству временных и постоянных дорог на горных склонах, угол которых зачастую находится в пределах от 35 до 40. Общая длина автодорог на склоновых участках гор составляет более 20 км. Ширина дорожного полотна была принята равной 30 м из расчета двухполосного движения в нормальный период эксплуатации карьера автосамосвалов грузоподъемностью 150- 180 т.
Строительство автодороги по склону горы осуществляется экскаватором ЭКГ-10. На косогоре проходится полутраншея, высота которой не должна превышать 1,5 высоты черпания экскаватора. Вынутая порода складируется на откосе горы. При этом должны соблюдаться условия
Для ускоренного ввода в эксплуатацию оборудования на участках Скользкий-Секущий и Шумный-Крутой предложено провести массовые взрывы на сброс вершинных частей гор в районах геологических разрезов XIII-XVI и XXIII-XXrV рис. 6.14 а, б. Проведение подобных взрывов позволяет вскрыть рудную зону, интенсифицировать горные работы, уменьшить необходимый объем горно-капитальных работ, вывести в эту зону рудоспуски. Методы массовых взрывов на сброс при глубине заложения зарядов ВВ в 50 метров хорошо освоены и отличаются высокой надежностью.
Для пород Удоканского месторождения (коэффициент крепости по М.М.Протодьяконову f=8-16) расчетный удельный расход эталонного ВВ (аммонита №6ЖВ) зарядов выброса находится в пределах 1,7-2,1 кг/м .
Рассчитаны две серии взрывов: I - на участке Скользкий-Секущий с объемом породы, подлежащей сбросу, 4 млн. м и II - на участке Шумный-Крутой с объемом породы 3,7 млн. м . Угол наклона свободной поверхности для взрывов I серии составляет 30-35, для II - 30-40.
Сечение подводящих минных выработок (штолен) принято из расчета минимально допустимого - 4 м . Объем минных камер под размещаемые ; заряды ВВ рассчитан, исходя из поправок количества ВВ на плотность за ряжания (А= 0,88 кг/дм ) и коэффициента заполнения камер (Кз= 0,8).
Общая стоимость работ по производству массовых взрывов на сброс составит около 7 млн. руб, из них: на проходческие работы - 2,8 млн. руб, на оплату ВМ - 3,5 млн. руб, остальные затраты в количестве 0,7 млн. руб составят транспортные расходы по перевозке ВМ от базисного склада до места взрыва, зарплата взрывников и другие неучтенные расходы.
Вскрытие месторождения в целом, обеспечивающее доставку руды на обогатительную фабрику, рассмотрено в двух вариантах с использованием подземных горных выработок: 1) конвейерными штольнями и рудоспусками; 2) железнодорожными штольнями и рудоспусками.
Вскрытие месторождения по первому варианту осуществляется двумя конвейерными штольнями, расстояние между осями которых составляет 27-28 м. Проходка штолен осуществляется от промплощадки обогатительной фабрики с отм. 1230 до отм. 1300 м (протяженность штолен - 7200 м) и далее до отм. 1200 м (протяженность - 4800 м). Угол наклона конвейерных штолен - около 1. Между штольнями проходится вентиляционная выработка сечением 12,08 м . В створе геологического разреза ХХПГ сооружаются перегрузочные камеры, от них проходятся наклонные конвейерные стволы под углами 10 и 16 протяженностью, соответственно, 300 и 400 м. Параллельно стволам проходятся вентиляционные выработки и сбойки к камерам погрузки под рудоспусками.
Схема вскрытия карьера конвейерными штольнями, стволами и семью рудоспусками приведена на рис. 3.12.
При установке в штольнях и наклонных стволах конвейеров, способ С ных транспортировать руду класса минус 400 мм, в карьере у устья рудос пусков должны размещаться ПДПК в блочном исполнении с конусными или щековыми дробилками. В связи с тем, что с передаточных конвейеров ПДПК в рудоспуски будет поступать дробленая руда достаточно равномерным потоком, диаметр рудоспусков может быть принят размером 3 м (площадь сечения рудоспуска 7,1 м ).
Рудоспуски №1-4 над конвейерными штольнями имеют в основании по четыре выпускных течки с установкой в них вибрационных или пластинчатых питателей, подающих руду на магистральный конвейер через разгрузочные воронки.
При применении многоприводных конвейеров длиной 6 км и более в штольнях необходимо сооружение двух камер перегрузки перед рудоспуском №1, а также двух камер перегрузки в районе геологического разреза ХХПГ для руды, поступающей с конвейеров, установленных в наклонных стволах, пройденных к рудоспускам №5-7.
Таким образом, грузопоток руды на один магистральный конвейер в штольне может регулироваться 10-12 пунктами погрузки. Учитывая, что два-три рудоспуска будут постоянно находиться в срезке в связи с понижением горных работ в карьере, всегда сохраняется возможность регулирования необходимой нагрузки на один конвейер за счет наличия в работе 3 пунктов его загрузки и еще 1-3 пунктов, готовых к действию.
