Разработка рудных месторождений :: 6.2. Транспортирование руд карьера

Разработка рудных месторождений » 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ КАРЬЕРОВ » 6.2. Транспортирование руд карьера

Геология сегодня

Подземная разработка твёрдых полезных ископаемых, совокупность работ по вскрытию, подготовке месторождения и выемке полезного ископаемого (руд, нерудных полезных ископаемых и углей)

Разделы проекта:

Важно:
Совмещение открытого и подземного способов разработки в пределах одного выемочного поля накладывает на ведение подземных горных работ ряд ограничений, требует особой организации труда, решения специфических для совместной разработки технических задач, диктует условия применения подземных систем разработки и производства взрывных работ....
прочитать полностью

Подземная разработка полезных ископаемых при совмещении работ может производиться системами с обрушением налегающих пород или поддержанием выработанного пространства естественным или искуссхвенным способами. В этих случаях имеет место временное обнажение кровли на период образования компенсационных камер и отработки камер первой очереди до их закладки, что при наличии в кровле рыхлых, обводненных, пластично-глинистых пород ведет к потерям полезного ископаемого
прочитать полностью

Партнеры:
виваком - сколько стоит обслуживание сайта в специализированной компании . твердомер роквелла твердомеры металла твердость . комната в общежитии семейного типа
Свежие материалы:

Статистика:

6.2. Транспортирование руд карьера

на обогатительную фабрику через подземные выработки
Опыт применения совместной разработки месторождений показал, что наиболее рациональным является использование подземных горных выработок в качестве транспортных путей для добываемой карьером руды. При этом уменьшается как абсолютная длина транспортирования руд на обогатительную фабрику, так длина и направление внутрикарьерных перевозок, улучшается организация транспорта, технико-экономические показатели. Затраты на транспортирование 1 т руды на Лениногорском руднике приведены в табл. 6.1.
При проектировании совместного вскрытия карьерного и шахтного полей выбор схемы транспортирования руд из карьера через подземные выработки может привести к изменению конструктивных параметров карьера из-за уменьшения ширины транспортных " берм и увеличения угла погашения его борта. Разницу в объемах : вскрыши, полученную при сравнении этой схемы со схемой транспортирования, обычно применяемой на карьере, определим по формуле
В настоящее время подземные транспортные пути используются на карьерах комбината «Апатит», Тырныаузском, рудниках Кок-Су, Лениногорском, Алтын-Топканском, Хайдарканском, Коун-радском и многих зарубежных. Исследования показали, что применение подземного способа транспортирования руды эффективно на большинстве крупных железорудных карьерах, причем иногда для этого выгодно даже переоборудование дренажных вертикальных стволов на скиповые при отсутствии подземной разработки (Соколовский карьер).
Для перепуска руды из карьера на подземные транспортные пути используют рудоспуски. Их расположение на уступах должно выбираться из двух условий: минимальной средней длины транспортирования руды автосамосвалами (изменение длины подземного транспортирования при этом не учитывают, так как ее влияние на изменение себестоимости добычи незначительно) и максимального срока существования устья рудоспуска на данном уступе, так как перенос (опускание) устья рудоспуска с уступа на
уступ является сложной и трудоемкой операцией, причем время существования устья рудоспуска на данном уступе является определяющим.
Первое условие выбора места заложения рудоспуска определяем из выражения
Из соображений необходимости выполнения работ по переносу устья рудоспуска с уступа на уступ и ведения ремонтных работ число капитальных рудоспусков с карьера в подземные выработки должно быть ке менее двух.
Применение капитальных рудоспусков для перепуска руды из карьера позволяет создавать новые оригинальные высокопроизводительные схемы разработки. Например, спирально-круговая схема проф. В. А. Щелканова, при которой отработку уступа ведуг, по спирали вокруг капитального рудоспуска. В этом случае эффективно применение конвейерного транспорта по схеме: экскаватор — перегрузочное устройство — конвейер — рудоспуск, кроме того, появляется возможность применения погрузочных устройств непрерывного действия, создания поточной технологии. При транспортировании руд по этой схеме эксплуатация рудоспусков вызывает наибольшие трудности, связанные с переизмельчением руды в процессе перепуска, значительным износом стенок рудоспусков со временем, зависимостью от климатических условий, возможностью перепуска по- рудоспуску только одного сорта руды и значительными осложнениями при транспортировании гидрофобных, глинистых и склонных к слеживанию руд, образованием заторов-пробок и возможностью выброса обводненной горной массы.
Карьерные рудоспуски, так же как и подземные, состоят из приемной части с колосниковой решеткой, ствола рудоспуска и бункерной части, оборудованной выпускным устройством. Диаметр рудоспуска принимают равным 3—6 диаметрам транспортируемых кусков. В зависимости от угла наклона рудоспуски могут быть вертикальными, наклонными, наклонно-ломаными, ступенчатыми и комбинированными. В нижней части для снижения динамического воздействия падающих кусков рудоспуск расширяется до 2—3 диаметров на высоту 6—7 диаметров. Иногда это делают для увеличения промежуточной емкости рудоспусков.
Как правило, рудоспускр эксплуатируют без крепления, однако, учитывая возможность значительного истирания стенок и увеличения сечения до аварийных размеров, их армируют металлическими кольцами. На Тишинском руднике подземный рудоспуск с 7 на 10 горизонт высотой 180 м закреплен металлическими кольцами — секциями высотой 1 м, диаметром 2,5 м при толщине стенок 50 мм. Кольца отлиты сегментами из марганцовистой стали
(рис. 6.1).
Для наблюдения за движением руды, ликвидации образующихся зависаний, пробок, заторов, вентиляции параллельно рудоспуску проходят смотровой восстающий, который через каждые 10— 12 м сбивают смотровыми ходками с рудоспуском. Обычно проходят два капитальных рудоспуска (рабочий и резервный), и обслуживает их контрольный смотровой восстающий.
Площадь поперечного сечения рудоспусков при проходке обычно не превышает 6—8 м2, но она быстро увеличивается при перепуске руды. На руднике «Молибден» Тырныаузского комбината площадь сечения рудоспусков, пройденных в мраморе, граните и скарне, уже после перепуска первых нескольких миллионов тонн руды увеличилась до 20—80 м2. Через некоторое время площадь сечения составила 110—160 м2. Ее значительное увеличение ведет к разрушению подходных выработок, контрольных ходков, смотровых восстающих. Исследования показали, что основной причиной износа рудоспусков является ударная нагрузка падающей руды, а конструкция не оказывает существенного рлияния на их износ [2].
Интенсивность износа рудоспусков, характеризующуюся показателем износоустойчивости, определяем по формуле
При перепуске руды по рудоспускам преобладают ударные нагрузки, которые можно уменьшить, перепуская руду при постоянно заполненном рудоспуске, что в свою очередь вызовет уменьшение его износа. Однако аккумулирование руды в нем исключает возможность самодробления, способствует образованию пробок, сводов зависания, что резко снижает эффект использования рудоспуска и безопасность работ.
Ликвидация пробок, особенно образующихся на большой высоте, является весьма трудоемкой операцией, на проведение которой затрачивается 5—10 смен. На Алтын-Топканском руднике на ликвидацию пробок потребовалось 3 мес, при этом была пройдена специальная выработка для производства взрывных работ.
Сводообразование часто имеет место при перепуске всех типов руд. Ликвидация их производится взрыванием фугасных или кумулятивных зарядов, устанавливаемых из смотровых ходков контрольных восстающих или вручную с применением длинных деревянных стержней. Все большее распространение получает взрывной способ с использованием гранатометов (динамореактивные снаряды) конструкции Раменского отделения ВНИИГеофизики. На рудниках Зыряновского свинцового комбината и Тишинском руднике успешно применяют пневмоимпульсные устройства.
Наибольшую трудность представляет ликвидация пробок, образующихся при попадании в рудоспуск колосников грохотных решеток, колонковых труб, частей экскаваторных ковшей. Для их ликвидации применяют автогенную резку.
Причиной образования пробок могут быть и выступы в рудоспуске. Выступ величиной в 5—8 % диаметра рудоспуска может остановить движущуюся руду. На Лениногорском руднике ликвидировали в рудоспуске переходные площадки, которые уменьшали скорость движения руды и вследствие этого стали причинами образования пробок. При выборе формы продольного сечения рудоспуска следует учитывать, что вертикальные рудоспуски из-за большой скорости движения по ним руды истираются равномерно, но более интенсивно по сравнению с наклонными или ломаными. Пробки в них образуются ближе к выпускному отверстию. У наклонных и ломаных рудоспусков интенсивнее изнашивается лежачий бок и места перегибов. Для скальной кусковатой руды применяют наклонные, а для мелкой и склонной к слеживанию — вертикальные рудоспуски. Оптимальный угол наклона составляет 60— 65°, а их диаметр должен в 4—5 раз превышать максимальный размер куска транспортируемой по нему руды.
Так как площадь поперечного сечения рудоспуска со временем увеличивается, рекомендуют при достижении ее 15—25 м2 аккумулировать руду до высоты, обеспечивающей ее самодробление ч верхней части рудоспуска.
Рассмотрим особенности эксплуатации рудоспусков на примере карьера Лениногорского рудника, который расположен в центре промышленной площадки Лениногорского полиметаллического комбината. При совмещении открытого и подземного способов разработки для транспортирования руды из карьера применили эффективную технологическую схему с перепуском ее через рудоспуски в подземные откаточные выработки.
Для этого два подземных капитальных рудоспуска (рис. 6.2) были продолжены до уровня одного из уступов- карьера. Общая длина каждого из них составила 180 м. Рудоспуски были оборудованы железобетонными люковыми устройствами с двойными секторными затворами, имеющими пневматический привод. Дистанционное управление электровозом и затворами осуществляли с откаточной выработки.
Площадь поперечного сечения рудоспусков при проходе составляла 6 м2, их приемное устье на карьере было оборудовано грохотнои решеткой, рассчитанной на возможность ее очистки бульдозером С-100.
Руду в карьерные рудоспуски транспортировали самосвалами КрАЗ-255Б и БелАЗ-540.
Между рудоспусками на высоту 50 м был пройден контрольный восстающий, оборудованный лестничным отделением и имеющий сбойки с рудоспусками через 15—20 м. Сбойки служили для наблюдения за состоянием рудоспусков и ликвидации пробок и зависаний.
Ответственным моментом эксплуатации карьерных рудоспусков является перенос (опускание) приемной части рудоспуска с уступа на уступ при их отработке. На Андреевском карьере Ленино-горского рудника эту операцию, связанную ранее с большими трудностями, производят следующим образом. Перед отработкой уступа, где находится приемная часть рудоспуска, его заполняют рудой до уровня грохотнои решетки, затем обуривают этот участок и снимают решетку. Скважины располагают на расстоянии не менее 1,2—1,5 л. н. с. от рудоспуска, что предохраняет будущее приемное устье от разрушений. После взрыва и очистки экскаватором района рудоспуска устанавливают контур выхода рудоспуска на уступ, укладывают грохотную решетку. Затем производят контрольный выпуск руды, что дает возможность откорректировать установку решетки, определить состояние приемного устья. Все работы по переносу приемной части рудоспуска с уступа на уступ осуществляют за 12—13 смен.
В зимний период может произойти обмерзание рудоспусков при наличии грунтовых вод или стоке в него технологических вод. Такие случаи имели место на Лениногорском руднике, что приводило к полной остановке работ.
Ликвидировать обмерзание рудоспусков наиболее целесообразно подачей теплого воздуха из подземных выработок. Для этого рудоспуск на уровне карьера изолируют, а из подземных выработок вентиляторами местного проветривания нагнетают в него теплый воздух, получаемый при пропускании его через электрические нагревательные устройства. Лед подтаивает и обрушается большими массами вместе с находящейся в рудоспуске рудой, что сопровождается воздушными ударами, значительной силы. Поэтому при ликвидации ледовых пробок указанным методом следует принимать соответствующие меры безопасности: определить безопасную зону, вывести за ее пределы людей, выставить посты, укрепить элементы, выпускного устройства рудоспуска.
Способ нагнетательного проветривания рудоспуска является и весьма эффективным- профилактическим мероприятием против обмерзания. Вентилятор ВМ-500 устанавливается в устье контрольного восстающего и по нему нахнетается через сбойки теплый воздух в рудоспуски, после чего их обмерзания не наблюдалось. Нагнетание воздуха в рудоспуск предотвращает также проникновение через него газов от взрывных работ из карьера в подземные выработки.
Одним из важнейших условий эффективной и безопасной эксплуатации капитальных рудоспусков большой высоты (особенно карьерных) является правильная организация выпуска руды. На Лениногорском руднике за почти двадцатилетний период эксплуатации карьерных рудоспусков не было крупных аварий, хотя добываемые в карьере руды не всегда соответствовали требованиям, предъявляемым к ним с точки зрения пригодности их транспортирования через рудоспуск: окисленые, глинистые, слеживаемые и водонепроницаемые.
Эффективную эксплуатацию рудоспусков обеспечивают следующие выпускное устройство и все его элементы (железобетонная ло-бовика, металлический двухсекторный затвор, аварийный сектор) должны иметь десятикратный запас прочности;
в рудоспусках всегда должна оставаться рудная подушка высотой 7—10 м, что предотвращает разрушение элементов выпускного устройства, препятствует проникновению пыли на откаточные выработки, способствует профилактическому проветриванию рудоспусков;
перерывы в выпуске руды из рудоспуска не должны превышать одних суток, что предотвращает зависания, слеживаемость; при перепуске руд глинистых, обводненных и склонных к слеживанию запрещается аккумулирование руды в рудоспуске. Высоту рудной подушки необходимо уменьшить до 3—5 м;
лицам, ответственным за проведение работ в карьере и в подземных откаточных выработках, необходимо поддерживать регулярную связь для взаимной информации о состоянии работ на рудоспусках.
Практика работы рудников показывает, что обводненные руды, глинистые и склонные к слеживанию весьма сложно, а порой просто невозможно перепускать по рудоспускам, оборудованным запирающимися приемными устройствами. Попытки транспортирования такой руды приводили к выбросам через люковые затворы, непрерывным зависаниям и запрессовкам.
В 1972 г. на руднике Кок-Gy Текелийского комбината произошло внезапное обрушение столба зависшей горной массы из карьерного рудоспуска. Рудоспуск высотой 152 м с площадью поперечного сечения 5,5 м2 был пройден из подземных выработок в карьер без крепления для перепуска руды. Он пересекал участок глинистых пород с притоком воды 10—15 л в минуту. Люковое устройство было выполнено из дерева с металлическими секторными затворами с пневмоприводом. До аварии через рудоспуск было перепущено несколько тысяч тонн руды. Перед аварией руда более трех суток-находилась в рудоспуске, что привело к ее значительному уплотнению, поэтому при выгрузке она зависла на высоте 3 м от уровня течки. Ликвидацию зависания производили с применением сжатого воздуха и воды.
Аналогичные случаи имели место на Тишинском руднике, Андреевском карьере и др.
Для перепуска руд, склонных к слеживанию и зависаниям, предлагается испытанная и внедренная в практику&qt;схема со свободным истечением руды из рудоспуска по специально пройденной течке на погрузочно-доставочную выработку (рис. 6.3), откуда ее скреперной установкой грузят в вагоны виутрищахтного транспорта. Такая схема обеспечивает высокопроизводительный перепуск руды. Так, на Алтын-Топканском руднике, несмотря на увеличение времени погрузки состава по сравнению с люковой примерно в 1,5 раза, общее время погрузки уменьшилось в 2,5—3 раза из-за отсутствия люкового хозяйства, требующего регулярного ремонта, зависаний и благодаря свободному выходу негабаритов.
Как видно из рис. 6.3, при наличии благоприятных условий схема не исключает прямой выпуск руды из рудоспусков непосредственно в вагоны.

Оглавление Вверх: 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ КАРЬЕРОВ