Мазмұны

КІРІСПЕ ………………………………………………………………………	4
1 ТАУ-КЕН ҚАЗБАЛАРЫН ЖҮРГІЗУДІ МЕХАНИКАЛАНДЫРУ ТӘСІЛДЕРІНІҢ НӘТИЖЕЛІГІН АНЫҚТАУШЫ ФАКТОРЛАР………...	6
2 БҰРҒЫАТТЫРМА ЖҰМЫСТАРЫ……………………………………….	10
2.1 Бұрғыаттырма жұмыстарының көрсеткіштері және олардың мәні……	10
2.2 Атылғыш заттар (АЗ) және аттырыс тәсілдері (АТ)……………………	11
2.3 Теспелерді орналастыру схемалары…………………………………......	15
2.4 Бұрғыаттырма жұмыстарының шамашарттары…………………………	20
2.5 Теспелерді бұрғылауды механикаландыру……………………………...	25
2.6 Теспелерді оқтауды механикаландыру………………………………......	33
3 ТИЕМЕ-КӨЛІК ЖҰМЫСТАРЫ…………………………………………...	37
3.1 Тиегіш машиналарының түрлері және оларды қолдану шарттары……	37
3.2 Шетелдік фирмалардың өзіжүргіш тиегіш машиналары……………….	44
3.3 Жыныстарды тиеу кезінде алмастыру тәсілдері және көліктік жабдықтар……………………………………………………………………...	49
3.4 Тиеме-көліктік жиынтықтардың пайдалану өнімділіктері……………..	57
3.5 Ұңғымалық жұмыстарды механикаландыру жиынтығы……………….	59
3.6 Өзіжүргіш жабдықтардың оңтайлы ұңғыма жиынтығы…......................	63
3.7 Тиегіш және көліктік техникаларды жетілдірудің бағыты…………......	66
4 ТҰРАҚТЫ ТІРЕУЛЕРДІ ОРНАТУ ТЕХНОЛОГИЯСЫ…………………	67
4.1 Бүрікпе бетонды бекітпелеу технологиясы………………………….......	67
4.2 Қарнақты тіреуді орнату технологиясы…………………………………. 4.3 Жыныстарды бекіндіру............................................................................... 4.4 Ұңғымалық жабдықтардың жиынтығы..................................................... 4.5 Кенұңғымалық жұмыстарды ұйымдастыру және техника-экономикалық көрсеткіштер............................................................................. 4.6 Бұрғыаттырма жұмыстарын қолданып, дайындау қазбаларын жүргізудің шамашарттарын есептеу................................................................ 4.6.1 Есептеуге арналған бастапқы мәліметтер.............................................. 4.6.2 Жұмыс қиындығының үдірістерін есептеу............................................ 4.6.3 Дайындау қазбаларын жүргізудің техникалық көрсеткіштерін есептеу.................................................................................................................	71 71 72 73 76 76 76 84
5 ӨРЛЕМЕЛЕРДІ ЖҮРГІЗУ ТЕХНОЛОГИЯСЫ…………………………..	89
5.1 Өрлемелерді қысқа теспелік тәсілмен жүргізу……………………….....	89
5.2 Өрлемелерді ілмелі клеттердің көмегімен өту…………………..............	92
5.3 Өрлемелерді өзіжүргіш сөрелердің (полоктардың) көмегімен өту……	95
5.4 Өрлемелерді бұрғылау тәсілімен жүргізу…………………………….....	98
5.5 Терең төтелдермен жыныстарды уатпалай өрлемелерді өту…..............	102
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

КІРІСПЕ

Тау-кен кәсіпорнының құрылысын және оны жаңғырту үлкен көлемді жұмыстарды орындаумен байланысты. Орындалатын жұмыстардың 70 % жазық және көлбеу тау-кен қазбаларын жүргізуге тура келеді.

Жұмыс шақтылардың жаңа горизонттарын даярлауды, сондай-ақ, жаңа рудниктерді жұмыс істеуге енгізуді жеделдету үшін тау-кен қазбаларын жүргізу жылдамдықтарын арттырудың мәні ерекше орын алады.

Қазіргі кезде қатты жыныстарда жазық және көлбеу тау-кен қазбаларын жүргізудің негізгі тәсілі болып бұрғыаттырыстық саналады. Тау-кен қазбаларын бұрғыаттырыстық тәсілмен өтуге арналған бұрғылау әдісін жоғары өнімді, тиімді және сенімді құру, сондай-ақ, тау-кен массасын тиеу және тасымалдау қазбаларды тиімді механикаландырудың кезекті міндеті болып есептелінеді. Гидрофициаландырылған бұрғылау машиналарын, ұңғыма қондырғыларын және науаларды, өзіжүргіш тиегіштерді және көліктік техникаларды игеру оларды қайта қаруландыру жолдары бойынша орындалуда.

Қатты жыныстарды механикалық әсермен бұзу арқылы базаландырылған бұрғылық және комбайндық технологиялардың перспективалары іске асатын жол.

Жыныстарды энергияның басқада түрлерімен бұзу технологияларында ғылыми-техникалық жетістіктерді қолдану қазбаларды жүргізу кезінде маңызды орын алады.

Қазбаларды жүргізу көлемдері масштабының күрт өсуі оларды орындаудың техника-экономикалық көрсеткіштерін біршама жақсартуға арналған келесі жолдарды, яғни, кеншілердің еңбек өнімділігі мен өту жылдамдығын арттыруды, өзіндік құндылықты төмендетуді іздеп табуды қажет етеді. Бұл көрсеткіштерге жету үшін барлық операцияларда қол жұмыстарын жоятын кенұңғымалық жұмыстар толығымен жиынтықтармен механикаландырылуы қажет. Сондықтан қатты жыныстарда қазбаларды жүргізуді механикаландырылған жиынтықпен жүргізу актуальды ғылыми-техникалық проблема болып саналады және халықшаруашылық маңызы зор. Ол біздің елдің шақты құрылысшылары үшін бірінші кезеңдік мақсат болып саналады.

Соңғы жылдары кеншілердің еңбек өнімділіктерін арттыруға біршама мүмкіндік жасайтын және тау-кен қазбаларын жүргізу құнын төмендететін жетілдірілген машиналар мен механизмдер жасап шығарылған.

Жерасты кеніштерінде техникалық қайта қаруланудың бір жолы болып ұңгымалық жұмыстарда өзіжүргіш жабдықтарды кеңінен қолдану саналады.

Өзіжүргіш жабдықтарды қолдану арқасында тау-кен қазбаларын жүргізу жылдамдығы 2-2,5 есе (150 м/айына дейін), ұңғымашылардың еңбек өнімділігі 3-4 есе артты (15 м³/адам-ауысымына дейін ).

Өзіжүргіш жабдықтардың айрықша артықшылықтарына мыналар жатады:

- жоғары өнімділігі (жеткізу арақашықтығы 400 м-ге дейін құраған жағдайда);

- ұңғымашылардың еңбек өнімділіктерінің артуы және жұмыс жағдайларының жақсаруы;

- еңбек қауіпсіздігінің артуы;

- жүк көтергіш диапазонының ширектігі, машиналардың өнімділігі және қуаттылығы;

- қазбаларды жүргізу кезінде қолданылатын жабдықтардың бір типтілігі;

- кенжарға материалдар мен жабдықтарды жеткізу мүмкінділігі.

Өзіжүргіш жабдықтардың пайдалану тиімділігінің шешуші факторы болып олардың жоғары беріктігі, төзімділікке қажеттілік резервтерінің болуы, өнімділіктері мен қуаттылықтарының жоғарылылығы саналады.

Біздің елде өзіжүргіш жабдықтар түсті металлургиялық кеніштерде кеңінен қолданылады.

Тау-кен қазбаларын жүргізу кезінде Қазақстанның кеніштерінде шетелдік фирмалардың «Тамрок», «Атлас-Копко» (Швеция), «Вагнер» (США), «Витач» (Германия) және т.б. өзіжүргіш машиналары кеңінен қолданылуда. Олар айрықша қиын үдірістерді, яғни жыныстарды тиеуді және жеткізуді, теспелерді бұрғылауды механикаландырады. Сондай-ақ, келесі машиналар мен құрылғыларды қолдануда қосалқы үдірістер де механикаландырылады: төбені шабақтауға арналған ілме құрылғысы, теспелерді оқтауға арналған ПМЗШ типті оқтаушы машиналар, қазбаларды қарнақтармен бекітпелеуге және бұрғылауға арналған қондырғылар, торкреттендіруге арналған машиналар жиынтықтары.

Демек, Қазақстанның түсті металлургиялық кеніштерінде кейінгі 10-15 жылда жоғары тиімді машиналарды және механикаландыру тәсілдерін қолдану арқасында тау-кен қазбаларын өтудің көптеген технологиялық үдірістерінің өнімділігін жаңа деңгейге көтеруге жол ашылды.

1 ТАУ-КЕН ҚАЗБАЛАРЫН ЖҮРГІЗУДІ МЕХАНИКАЛАНДЫРУ ТӘСІЛДЕРІНІҢ НӘТИЖЕЛІГІН АНЫҚТАУШЫ ФАКТОРЛАР

Қатты жыныстарда жазық және көлбеу тау-кен қазбаларын жүргізу кезінде ең ауыр және еңбек көлемділікті жұмыстар болып берілген жоба қимасы шегіндегі тау-кен массивінде ашылған кеңістікті жасап шығару саналады. Демек бұл жағдайда басты үдірістерге мыналарды жатқызуға болады:

• массивтен жынысты айырып алу (опыру не қопару);

• жынысты кенжардан алып кету (тиеу, тасымалдау, жер бетіне

көтеруге жеткізу);

• ашылған кеңістікті бекітпелеу (тіреу).

Еңбек көлемділігі ең жоғары жұмыстарға жынысты опыру не қопару,

ал еңбек көлемділігі төмен жұмыстарға қазбалардағы тау қысымы әрекетінен пайда болатын бұзылысты (жыныстың кенеттен үзіліп құлауын, опырылуын) алдынала жою мақсатымен орындалатын бекітпелеу жұмыстары жатады.

Қазбаларды жүргізу кезінде кенұңғымалық үдірістерді механикаландырудың техникалық құралдарын таңдауда негізгі кентехникалық жағдайларды анықтаушы болып мыналар саналады:

• тау-кен жыныстарының физика-механикалық қасиеттері;

• қазбалардың көлденең қималарының өлшемдері;

• тау-кен қазбаларының құлама бұрыштары және тұрақтылықтары;

• қазба кенжарына судың жиналымы.

Тау-кен жыныстарының барлық физика-механикалық қасиеттері ішіндегілерінен кенұңғымалық жұмыстар үдірістеріне көп әсер етушілер қатарына олардың қаттылықтары жатады. Тау жынысының қаттылығы көптеген физика-механикалық қасиеттердің жиынтықтарымен анықталады (беріктігімен, тұтқырлығымен, морт сынғыштығымен, жарықшақтығымен, қабатшалығымен) және біршама кенұңғымалық машиналардың және аспаптардың типтерін, олардың өнімділіктерін, материалдардың шығындарын, жыныстарды аттырыстық қопару және ұсату шамашарттары мен тәсілдерін және т.б. таңдауға әсер етеді.

Қатты жыныстарда жүргізілетін қазбалардың көлденең қималарының аудандары әртүрлі болуы мүмкін. Тау-кен өнеркәсібінің шақтыларында 7,6 м²–тан 10 м² –қа дейінгі қималармен күрделі қазбалардың 60 – 70 %, ал 10 - 15 м²-тан жоғары 20 – 35 % жүргізіледі. 5 м² –қа дейінгі қималармен жүргізілетін жазық қазбалардың сандары шамалы. Кейінгі кездері шақтылардың жоғары өнімді және үлкен габаритті жабдықтарды (өздігінен жүргіш) қолдануға ауысуларына байланысты қатты жыныстарда көлденең қималары үлкен қазбаларды жүргізудің көлемдері артуда. Демек қазбаларды жүргізу кезінде олардың көлденең қималарының аудандарына байланысты типтік өлшемді және тиімділігі жоғары ұңғымалық машиналарды сәйкестендіре қолдану қажет.

Қатты жыныстарда тау-кен қазбаларын жүргізу кезінде жалаңаштанған жыныстардың тұрақтылығына көңіл бөлу қажет. Тұрақтылық қандайда бір уақыт аралығында жалаңаштанған жыныс массивінің опырылып құламау қабілеттілігімен білінеді.

Мысалы, жыныстардың кейбіреуі ұзақ уақыт опырыла құламай үлкен аудандық жалаңаштанған күйінде тұра алады; ал екіншілері, жеке бір жерлерді күтіп ұстауды қажет етеді; үшіншілері, жыныстар шамалы ауданға жалаңаштанған (ашылған) бетте аз уақыт ішінде опырыла құлай кеншілерге қауіпсіздік тудырады.

Қазбаның айналасындағы массивтің тұрақтылығына жыныстың физика-механикалық қасиетімен қатар басқа да әртүрлі сыртқы жағдайлар әсер етуі мүмкін, мысалы, қазбалардың жер бетінен қандайда бір тереңдікте орналасуы, олардың горизонт бойынша құлама бұрышы, қазбалардың пішіндері мен қималарының өлшемдері, жыныстар массивінің су өткізгіштігі және т.б. Сондықтан қазбаны бекітпелеу мен жүргізудің механикаландыру тәсілін таңдау кезінде тау-кен қазбасының сипаттамасын және тұрақтылығы бойынша жыныстар сипаттамаларын қолдану қажет.

Ұңғымалық жабдықтардың ұтымды типтік өлшемдерін таңдауды анықтаушы негізгі пайдаланушы факторларға мыналар жатады:

• ұңғымалық жұмыстардың технологиялық схемалары;

• ұңғымалық жабдықтардың жиынтықтарымен бірге қолданылатын

тасымалдау жабдықтарының типтері;

• қазбаларды бекітпелеу тәсілдері;

• жазық қазбалардың бұрылма радиусының минимальдығы.

Тау-кен қазбаларын жүргізу кезінде операцияларды және кенұңғымалық үдірістерді механикаландыру үшін машиналар мен ұңғымалық жабдықтардың типтері және шамашарттары негізінде қолданылатын технологиялық схемалар мен кенжардағы жұмыстардың ұйымдастырылуымен анықталынады.

Кейінгі жылдары жыныс тиеуші жаңа машиналар кеңінен қолданылуда. Рудниктерде қазбаларды өту кезінде жыныстарды тиеуші машиналардың жиынтықтарымен бірге жүк көлемдігі үлкен вагондар (түбінде БВС-10, БВС-15 типті конвейерлер), сондай-ақ, уатпаланған жыныстарды тиеуді және тасымалдауды механикаландыруға мүмкіндік жасайтын ПД және ПТ типті тиеп-жеткізуші машиналар қолданылады. Теспелерді бұрғылау жұмыстарын механикаландыру үшін өздігінен жүретін пневмо-шинді бұрғылау қондырғылары қолданылуда.

Өрлеме қазбаларын өту үшін кеңінен өздігінен жүретін комплекстер қолданылады. Кен өнеркәсібінде орнықты және қатты жыныстарда көлбеу және жазық қазбалардың 80 % - ы жоғарысы бекітпелеусіз немесе жартылай бекітпелене өтіледі. Кейінгі жылдары теспелерде цемент ертінділеріне орнатылатын арнаулы кескіннен жасалған металды қарнақты және темірліполимерленген қарнақты тіреулер кеңінен қолданылуда. Қазбаларды бекітпелеудің үлкен көлемі жаңа жоғары механикаландырылған тіреу түрлерімен жүзеге асырылады (торкретбетонмен және бүркітпебетонмен).

Жазық қазбаларды жүргізу кезінде ұңғымалық жабдықтарды қолданудың тиімділігіне олардың бұрылым радиусы әсер етеді. Сондықтан қазбалардың бұрылым радиусын кенұңғымалық жұмыстардың механикаландыру құралдарын таңдауда ескеру қажет. Қазіргі кезде бұрылым радиусы 6 - 10 м (шамамен 40 %) құрайды. Кен өнеркәсібі шақтыларында жазық қазбаларды өтуде бұрылым радиусы 16 м-ден кем емес (шамамен 17 %) құрайды. Кейінгі кезде жоғары өнімді машиналарды қолдану арқасында ол көрсеткіш біршама өсуде. Неғұрлым қазбаның бұрылым радиусы үлкен болса, соғұрлым ұңғымалық жабдықтарды қолдану тиімділеу.

Жұмыстарды ұйымдастырудың негізгі факторларына мыналар жатады:

• қазбаларды жүргізу жылдамдығы;

• қазбаларды өтетін бригадалардың құрамы;

• ұңғымалау жұмыстарындағы еңбек өнімділік;

• еңбек ақысының жүйесі;

• еңбекті ғылыми ұйымдастыру.

Қазбаларды жүргізу кезінде механикаландырылған техникалық құралдарды тиімді қолдану және таңдау көп жағдайларда қазбаларды жүргізудің тапсырылған (белгіленген) жылдамдықтарымен, ұңғымалық бригадалардың құрамдық сандарымен және жобаланған еңбек өнімділігімен анықталынады. Қазбаларды жүргізу жылдамдықтары шақтылардың құрылысы немесе оларды қайта құру кезінде шешуші рөль атқарады және жаңа шақтыларды немесе жаңа горизонттарды (деңгейжиектерді) пайдалануға өткізу мерзімін анықтайтын ең маңызды көрсеткіштердің бірі болып саналады. Қазбалардың жүргізу жылдамдықтарының өсуіне байланысты ұңғымашылардың еңбек өнімділіктері артады және оларды өтудің құны төмендейді. Қазбаларды жүргізудің оңтайлы (тиімді) жылдамдығы шақтыларды және горизонттарды уақытында пайдалануға өткізуге мүмкіндік жасайды.

Қазбаларды жүргізудің жоғары тұрақты жылдамдықтарына жету кен-геологиялық немесе басқада жағдайларда жұмыстардың ұйымдастырылуын неғұрлым дұрыс таңдауға тығыз байланысты. Қазбаларды жүргізу жылдамдығы, еңбек өнімділігі және механикаландырылған құралдарды тиімді пайдалану жұмыстарды ұйымдастыру деңгейіне және таңдандырылған ұңғымалық жабдықтарды кентехникалық жағдайларға сәйкестендіре қолдануға байланысты.

Кенжардағы жұмыстарды ұйымдастыру схемаларын таңдау мыналарға байланысты: жыныстардың физика-механикалық қасиеттеріне, ұңғымалық үдірістердің қабылданған механикаландырылған құралдарына, қазбаның көлденең қимасының өлшемдеріне. Кейбір жағдайларда жазық қазбалардағы жұмыстардың ұйымдастырылуының параллельдік схемасы кенжарлық механизмдердің өнімділіктерінің төмендігі кезінде, сондай-ақ, көлденең қималары үлкен қазбаларды қатты жыныстар бойынша жүргізу кезінде жақсы көрсеткішті қамтамасыздандыруы мүмкін.

Негізінде жекеленген үдірістердің орындалу ұзақтығы 2 сағаттан асқан жағдайда параллельдік схеманы қолдану тиімді. Бұндай жағдайда жазық қазбалардың негізгі үдірістерін біріктіру арқасында өту жылдамдығы 20 – 30 % өсуі мүмкін. Бірақта кейбір жағдайларда жұмыстарды ұйымдастырудың параллельдік әдісі бұрғылау үдірістерін механикаландыруды қамтамасыздандырмайды, ұйымдастыру жұмыстарын күрделендіреді және жұмысты орындауда қиындық тудырады.

Операцияларды тізбекті түрде орындау жұмыстарды ұйымдастырудың ең қарапайым әдісі болып саналады. Бұл әдіс өнімділігі жоғары жабдықтарды қолданып, жазық қазбаларды максимальды жылдамдықпен жүргізуде нәтижелі.

Осы әдісті бұрғылау кареткаларын қолданған кезде және жыныстарды жоғары механикаландырылған тиегіш машиналарымен тиеуде, сондай-ақ көлденең қималары шамалы қазбаларды жүргізу кезінде жөн болады.

Демек осы әдісті қолданып теспелердің тереңдігін оңтайлы шамаға дейін ұлғайтуға болады. Ол ұңғымалық жабдықтардың тиімді қолданылуына және қазбаларды жүргізудің жалпы көрсеткіштеріне дұрыс әсер етеді.

Циклдің бір ауысымнан келесі ауысымға ауыспауы үшін циклдік графикті дұрыс есептеген жөн болады. Бұндай жағдайда кенұңғымалық жұмыстарының механикаландырылған құралдары ұтымды қолданылады, ауысымдар арасында жарысты және бақылауды ұйымдастыру ыңғайлы. Тау-кен қазбаларын қатты жыныстарда жүргізу кезінде ұңғымалық циклдің ұзақтығына жыныстардың физика-механикалық қасиеті, жұмыстардың ұйымдастырылуы, негізгі кенұңғымалық жабдықтардың саны мен типтері үлкен әсер етеді.

Еңбекті ұйымдастырудың басты мәселесі болып еңбектік үдірістерді жетілдіру саналады. Қазбаларды өту машиналары және механизмдері жиі дұрыс қолданылмайды. Демек барлық ұңғымалық цикл бойынша негізгі және қосалқы жұмыстардағы жұмысшылардың еңбек ұйымдастырылуы тиянақты емес, сондай-ақ, машиналар мен механизмдердің синхронды жұмыс істеуі қамтамасыздандырылмаған. Сондықтан жаңа техникаларды енгізуді комплексті шешу және бір мезгілде еңбек ұйымдастырылуын жақсарту қазбаларды қатты жыныстар бойынша жүргізу кезінде жоғарғы көрсеткіштерге жетуге мүмкіндік жасайды.