2843.Разработка калийных месторождений практикум
..pdfИсходящая струя воздуха удаляется из панелей и блоков по вентиляционным штрекам, пройденным в пластах, либо по конвейерно-вентиля- ционным полевым штрекам. Последняя схема проветривания находит все большее применение, особенно при отработке наклонных пластов, когда направление струи исходящего воздуха совпадает с направлением тепловой тяги, возникающей при работе конвейеров. При этом снижаются утечки, улучшается вентиляция участков, проветривание рабочих зон становится более надежным и устойчивым. Кроме того, совмещение конвейерного и вентиляционного штреков намного снижает объемы подготовительных работ и повышает безопасность персонала в случае возникновения пожара на конвейерном транспорте (в этом случае все пожарные газы удаляются в общешахтную исходящую струю, не попадая в рабочие зоны участков).
Способ подготовки шахтного поля рудника СКРУ-1 – панельный.
Панели имеют ширину от 350 до 400 м (на большей части шахтного поля)
иот 500 до 600 м (в юго-западной части шахтного поля), длина панели определяется положением главных выработок относительно границ шахтного поля и составляет от 750 до 2000 м. Ориентирование панельных выработок широтное.
Раскройка шахтного поля рудника СКРУ-1 по сильвинитовому и карналлитовому комплексам в основном совпадает, за исключением центральной части шахтного поля, где над 1-й и 2-й северных панелях (1СП
и2СП) сильвинитового комплекса располагается 11-я восточная панель (11ВП) карналлитового комплекса.
Вподстилающей каменной соли от главных конвейерных (откаточных) штреков под прямым углом проходят панельные конвейерные штреки (рис. 2.1). По этим выработкам транспортируется руда с разрабатывае-
мых сильвинитовых пластов (Красный-II, АБ и Вс) и подается свежий воздух на горные участки. Над панельными конвейерными штреками располагаются панельные выемочные штреки, соединяемые между собой транспортными уклонами. Панельные конвейерные и выемочные штреки проходят по оси панели, а на ее границах располагаются пластовые вентиляционные штреки. При проходке вентиляционных штреков проходят разрезные камеры, служащие для доставки руды от проходки на выемочный штрек.
Подготовка панелей для отработки карналлитового пласта В осуществляется аналогично. На ряде панелей выработки для подготовки запасов
31
карналлитового пласта проходятся по пласту АБ. С панельных конвейеров карналлитовая руда перегружается в вагонетки в районе сопряжений с главными откаточными штреками.
Рис. 2.1. Схема подготовки панели на руднике СКРУ-1: 1 – главный транспортный штрек; 2 – главный вентиляционный штрек; 3 – главный конвейерный штрек; 4 – панельный конвейерный штрек; 5 – панельный выемочный штрек; 6 – панельный выемочный штрек пласта АБ; 7 – панельный вентиляционный штрек пласта Красный-II; 8 – панельный вентиляционный штрек пласта АБ; 9 – разрезной штрек пласта Красный-II; 10 – разрезной штрек пласта АБ; 11 – очистная камера пласта Красный-II; 12 – очистная камера пласта АБ; 13 – транспортный уклон с пласта Красный-II на каменную соль; 14 – транспортный уклон с пласта Крас- ный-II на пласт АБ; 15 – транспортный уклон с главного транспортного штрека на панельный выемочный штрек пласта Красный-II; 16 – транспортный уклон главного
транспортного штрека на панельный выемочный штрек пласта АБ
Способ подготовки шахтного поля рудника СКРУ-2 – панельный с широтным расположением панелей. Ширина панелей составляет 380– 400 м, а длина определяется расстоянием от главных выработок до границ шахтного поля. Порядок отработки панелей принят обратный.
Применяется групповая подготовка панелей, при этом на одни групповые выработки отрабатываются, как правило, две-три панели (рис. 2.2). Для этого с главных штреков по одной из осей панелей проходятся групповые выработки – транспортные штреки по пласту Красный-II и кон- вейерно-вентиляционные по каменной соли.
От групповых выработок, перпендикулярно им, до осей вскрываемых панелей проходятся межпанельные транспортные штреки, располагаемые в пласте Красный-II, и полевые конвейерно-вентиляционные штреки (пласт
32
33
Рис. 2.2. Групповой способ подготовки панелей при обратном порядке отработки: 1 – главный конвейерный штрек; 2 – главный транспортный штрек; 3 – групповой конвейерный штрек; 4 – групповой транспортный штрек; 5 – вентиляционный уклон; 6 – межпанельный конвейерный штрек; 8 – панельный выемочный штрек; 9 – разрезной штрек; 10 – панельный вентиляционный штрек; 11 – очистная камера; 12 – вентиляционно-транспортный уклон; 13 – транспортный уклон; 14 – межпанельный транспортный штрек; 15 – главный вентиляционный штрек
каменная соль). Межпанельными штреками панели делятся на участки (блоки) длиной 800–1200 м, которые подготавливаются поочередно, начиная от границ шахтного поля.
С межпанельных штреков осуществляется проходка панельных подготовительных выработок. При этом по оси панели проходятся конвейерный
итранспортный (он же выемочный) штреки, а по ее границам – вентиляционные штреки. Наряду с вентиляционными штреками проходятся разрезные камеры. Подготовка панелей комбинированная с размещением панельных конвейерных штреков в каменной соли, а транспортных и венти-
ляционных – в рабочих пластах (Красный-II, АБ, Вс).
Групповой транспортный штрек на участке отработки пласта используется в качестве панельного выемочного штрека, а групповой кон- вейерно-вентиляционный штрек – в качестве панельного конвейерного штрека.
Для вскрытия пластов Вс и АБ в пределах участков панелей, ограниченных межпанельными штреками, и проходки панельных транспортных штреков по сильвинитовым пластам с группового и межпанельных транспортных штреков пласта Красный-II проводятся транспортные (воздухоподающие) уклоны. В конце панели для проветривания панельного конвейерного штрека с него проходится вентиляционный уклон на пласт Красный-II. Для удаления исходящей струи воздуха с панельных вентиляционных штреков проходятся вентиляционные уклоны на межпанельный конвейерно-вентиляционный штрек.
Руда с панельных конвейерных штреков перегружается на межпанельные, а с них – на групповой конвейерный штрек, далее по нему транспортируется до главного конвейерного штрека. Для перегрузки отбитой руды с панельного конвейера на межпанельный, а также с группового на главный сооружаются аккумулирующие бункеры.
Способ подготовки шахтного поля рудника СКРУ-3 – панельно-
блоковый. От выработок главных направлений нарезаются добычные панели шириной 1200 м (в отдельных случаях – до 2100 м) и длиной 2000 м
иболее (до 4000 м). Каждая панель разбивается на блоки шириной по 400 м, длина блока составляет, как правило, 600 м. Оси панелей ориентированы в меридиональном направлении, оси блоков – в широтном.
Подготовка панелей комбинированная, т.е. осуществляется как пластовыми, так и полевыми выработками. Панельные выработки проходят по оси панели, при этом конвейерный штрек располагается в подстилаю-
34
щей каменной соли, панельный транспортный – на пласте Красный-II, вентиляционный – на пласте АБ.
Для подготовки блоков с панельных выработок под прямым углом к ним проходят блоковые конвейерные, выемочные и вентиляционные штреки. Схема подготовки также комбинированная – блоковые (заглубленные) конвейерные штреки размещаются в каменной соли, выемочные
ивентиляционные – на рабочих пластах (Красный-II, АБ и Вс). Выемочные штреки проходят по центру панели соосно конвейерному штреку, вентиляционные проводятся по границам блока. Одновременно ведется проходка разрезных камер. Блоковые выработки соединяются с панельными посредством уклонов и заездов.
Запасы в панелях отрабатываются прямым либо комбинированным порядком. В последнем случае во время подготовки панели к обратному порядку отработки одновременно ведется очистная выемка в первых (от главных выработок) блоках. Отработка запасов в блоках панелей осуществляется обратным порядком.
На руднике до недавнего времени (до 2010 г.) осуществлялась добыча пищевой и технической соли. При подготовке запасов технической и пищевой соли очистные и подготовительные выработки в пласте каменная соль располагаются соосно выработкам в сильвинитовых пластах. Размеры блоков и панелей по каменной соли соответствуют размерам блоков и панелей сильвинитовых пластов.
Способ подготовки шахтного поля БКПРУ-2 – панельный. Шахтное поле разделено в широтном направлении на панели шириной 400 м.
Впоследние годы стала применяться групповая подготовка панелей, при этом на одни групповые выработки отрабатываются, как правило, дветри панели. Для этого с главных штреков по одной из осей панелей проходятся групповые выработки – транспортные штреки по пласту Красный-II
иконвейерно-вентиляционные по каменной соли.
От групповых выработок, перпендикулярно им, до осей вскрываемых панелей проходятся межпанельные транспортные штреки, располагаемые в пласте Красный-II, и полевые конвейерно-вентиляционные штреки (пласт каменная соль). Межпанельными штреками панели делятся на участки (блоки) длиной 800–1200 м, которые подготавливаются поочередно, начиная от границ шахтного поля.
Способ подготовки шахтного поля рудника БКПРУ-4 принят па-
нельно-блоковый. Шахтное поле разделено на панели шириной 1350 м
35
идлиной 2,6–3,0 км. Каждая панель разбивается на блоки шириной 400 м, ориентированные в широтном направлении. Подготовка панелей осуществляется системой панельных и блоковых штреков.
Панельные транспортные и конвейерные выработки располагаются в подстилающей каменной соли. Панельные вентиляционные штреки проходят по пласту АБ. Блоковые выработки (выемочные и вентиляционные штреки) проходят по пластам АБ и Красный ІІ. Отработка запасов в блоках
ипанелях производится в обратном порядке. Блоковые выработки располагают под прямым углом к панельным. По середине блока проходят выемочные штреки, а на его границах – вентиляционные.
2.3. Рудничный подъем
Шахтные подъемные установки являются основным видом транспорта, обеспечивающим связь подземных горных выработок с поверхностью.
На рудниках ОАО «Уралкалий» эксплуатируется 15 вертикальных шахтных стволов глубиной от 289 до 472,5 м. Два из них имеют диаметр 5 м, остальные – 7 м.
|
Стволы оснащены 22 подъемными ус- |
|
тановками. Все подъемные установки яв- |
|
ляются одноканатными. Схема одноканат- |
|
ной шахтной подъемной установки приве- |
|
дена на рис. 2.3. |
|
Подъем полезного ископаемого, спуск- |
|
подъем людей, материалов и оборудования |
|
осуществляется в подъемных сосудах 1, |
|
подвешенных на подъемных канатах 2, оги- |
|
бающих копровые (направляющие) шкивы |
|
3 и навитых на барабаны подъемной маши- |
|
ны 4. |
|
К шахтной подъемной машине через |
|
редуктор (или напрямую) передается кру- |
|
тящий момент от вала подъемного двигате- |
Рис. 2.3. Схема одноканатной |
ля. Подъемные канаты запасованы к органу |
шахтной подъемной установки |
навивки подъемной машины таким обра- |
|
зом, что при их вращении один канат нави- |
вается, а другой свивается, и при подъеме одного сосуда второй опускается. В результате собственный вес подъемных сосудов уравновешивается.
36
На шахтных подъемных установках с противовесом один подъемный сосуд заменен противовесом, вес которого равен весу сосуда плюс половина веса поднимаемого в нем расчетного груза.
Подъемная машина состоит из главного вала, включающего орган навивки, механизм перестановки и коренные подшипники; тормозного устройства; соединительных муфт; редуктора; электропривода; аппаратуры управления, защиты и блокировок.
На рис. 2.4 приведен общий вид двухбарабанной подъемной машины. Один из барабанов жестко соединен с коренным валом (его называют «заклиненный»), а второй («переставной»), благодаря специальному «механизму перестановки», может поворачиваться и жестко соединяться с валом в любом положении. Двухбарабанными машинами оснащены скиповые подъемные установки.
Рис. 2.4. Двухбарабанная подъемная машина
Большинство клетевых подъемных установок оснащено однобарабанными подъемными машинами с разрезным барабаном (рис. 2.5). Обечайка барабана вблизи одной из реборд имеет поперечный круговой разрез. При этом большая часть барабана жестко соединена с коренным валом, а меньшая, благодаря механизму перестановки, может поворачиваться и жестко соединяться с валом в любом положении.
37
Рис. 2.5. Подъемная машина с одним разрезным барабаном: 1 – барабан; 2 – тормоз; 3 – привод тормозной; 4 – подъемные электродвигатели; 5 – редуктор
Технические характеристики подъемных установок некоторых рудников приведены в табл. 2.1–2.3.
Скиповые подъемные установки оснащены неопрокидными скипами с секторным и шиберным (ствол № 5 СКРУ-2) затворами. Они обеспечивают подъем калийной руды. Разгрузка скипов с секторным затвором осуществляется автоматически при движении скипа в разгрузочных кривых, смонтированных на копре. Шиберный затвор открывается двумя каретками, установленными на скипе. При подходе скипа к отметке разгрузки каретки взаимодействуют с разгрузочными кулаками, установленными на металлоконструкции станка копра, и открывают шибер. Закрытие шиберного затвора происходит его собственным весом при движении скипа вниз.
Клетевые подъемные установки осуществляют спуск и подъем людей, различных материалов и оборудования, выполняют вспомогательные функции подъема. На рудниках применяются одно- и двухэтажные клети. Подъемные установки оснащены одной клетью с противовесом или двумя клетями.
Проходческая подъемная установка ствола № 2 рудника СКРУ-1 используется при реконструкции крепи и монтажа новой армировки. Ствол № 4 СКРУ-3 законсервирован, и проходческая установка на нем обеспечивает контроль за состоянием ствола.
38
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.1 |
|
|
Характеристики подъемных установок рудника СКРУ-1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Технические характеристики |
Ствол № 1 |
Ствол № 2 |
|
Ствол № 2-бис |
|||
|
Клеть |
Двухскиповой |
Проходческий |
|
Клеть |
|
Двухски- |
|
|
|
с противовесом |
|
с противовесом |
|
повой |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип подъемной машины |
ЦР-3,5×2,4 |
2Ц5×2,4 |
Demag 2×4×1,5 |
|
ЦР-4×3,2/0,6 |
|
2Ц5×2,7 |
|
Максимальное статическое натя- |
200 |
280 |
115 |
|
222,6 |
|
489 |
|
жение каната, кН |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Максимальная разность статиче- |
200 |
210 |
48 |
|
86,6 |
|
315 |
39 |
ских натяжений канатов, кН |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Высота подъема, м |
280,3 |
315,9 |
280,8 |
|
332,6 |
|
402 |
|
Скорость подъема, м/с |
5,5 |
6,0 |
6,8 |
|
6,65 |
|
8,75 |
|
Тип двигателя |
АД4630S4 |
П2-26/51-225У4 |
R324P-12Д1 Demag |
АКН-2-17-39-16-У4 |
П-23/ 125 |
||
|
Мощность электродвигателя, кВт |
630 |
2250 |
340 |
|
630 |
|
2500 |
|
Частота вращения, об/мин |
630 |
40 |
465 |
|
365 |
|
32 |
|
Тип подъемного сосуда |
22НВ3.1 |
С11-1 |
Бадья БПСМ-1,0 |
|
1КО-4,5-19-51 |
|
СН 19,5 |
|
Масса груза, кг |
2560 |
13500 |
– |
|
9200 |
|
23500 |
|
Масса сосуда с подвесным уст- |
5300 |
8400 |
673 |
|
12030 |
|
17680 |
|
ройством, кг |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.2 |
|
|
Характеристики подъемных установок рудника СКРУ-2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Технические |
|
Ствол № 3 |
Ствол № 4 |
Ствол № 5 |
|||
|
|
Клеть с про- |
Клеть с про- |
Двух- |
Двух- |
Двух- |
Клеть с про- |
|
|
характеристики |
|
||||||
|
|
тивовесом |
тивовесом |
скиповой |
скиповой |
скиповой |
тивовесом |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип подъемной машины |
|
ЦР-4×3,2/0,6 |
ЦР-4×3,2/0,6 |
2Ц5×2,7 |
2Ц5×2,7 |
2Ц5×2,5-ТД |
ЦР-4×3/0,9-ТД |
|
Максимальное статическое |
|
204 |
204 |
454 |
485 |
502 |
232 |
|
натяжение каната, кН |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Максимальная разность стати- |
84 |
84 |
290 |
290 |
320 |
101 |
|
|
ческих натяжений канатов, |
кН |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Высота подъема, м |
|
346,5 |
346,5 |
330 |
311,4 |
360 |
276 |
|
Скорость подъема паспортная, |
6,65 |
6,65 |
8,38 |
8,38 |
8,5 |
6,6 |
|
40 |
м/с |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип двигателя |
|
АКН 15-51-16 |
АКН-15-51-16 |
П-23/135-2,5 |
П23 135-25 |
П2Ш-2600/32,5 |
П2Ш-1000-213 |
|
|
|
УХЛ 4 |
|
|
|
|
|
|
Мощность электродвигателя, |
630 |
630 |
2500 |
2500 |
2600 |
600 |
|
|
кВт |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частота вращения, об/мин |
|
365 |
365 |
32 |
32 |
32,5 |
31 |
|
Тип подъемного сосуда |
|
1КО-4,5 |
1КО 4,5 |
СН-19,5 |
СН-19,5Б |
Скип |
1КО-4,5-13-51 |
|
|
с шиберным |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
затвором |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса груза, кг |
|
4000 |
4000 |
21000 |
21000 |
25000 |
5800 |
|
Масса сосуда с прицепным |
|
6870 |
6870 |
19900 |
17928 |
18400 |
7400 |
|
устройством, кг |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|