- •Қазақстан республикасының білім және ғылым министрлігі қарағанды мемлекеттік техникалық университеті з.М. Смағұлов, и.Д. Арыстан, т.К. Исабек
- •Қарағанды
- •1 Пайдалы кен орындары мен оның жекелеген бӨлІктерiн ашу жӘне даярлау
- •1.1 Табиғи көмір құрылымы және оның қасиеттері
- •1.2 Тау кен жұмыстары туралы ұғым
- •1.3 Кен қазбаларының маңызы мен топтасуы
- •1.4 Кен орнын ашу және ашу жүйелерiнiң
- •1.5 Шақты алабын ашу әдістерін анықтап шешетiн
- •1.6 Ашу жүйесiн таңдау мен негiзгi қазбалар орнын белгiлеуге байланысты қойылатын экономикалық талаптар
- •1.8 Жерасты шақты алабының бөлiмдерiн
- •1.9 Ашу жүйелерi
- •1.9.1 Жекелеген көмiр тақтасын ашу
- •1.9.2 Топты көмiр тақталарын ашу
- •1.9.3 Құранды ашу жүйелерi
- •1.9.4 Штольнялар арқылы ашу жүйелері
- •1.9.5 Руда кеніштерін ашып даярлау ерекшелiктері
- •1.9.6 Оқпан албары
- •2.1 Жеке дара қазбаның айналасындағы тұтас жыныстардың кернеулі-деформациялық күйі жөнінде деректер
- •Қазбаларды бекіту
- •2.3 Тiреу материалдары
- •Процестер
- •2.5.1 Жыныстарды бұрғылап-жару жұмыстары
- •2.5.2 Кенжар ауасын алмастыру
- •2.5.3 Жыныстарды тиеу
- •2.5.4 Қазба өткізердегі қосалқы жұмыстар
- •2.6 Ұңғылау жұмыстарының ерекшелiктерi
- •2.7 Тiк қазбаларды өткізу технологиясы
- •2.8 Жазық қазбаларды өткізу технологиясы
- •2.9 Көлбеу қазбаларды өткізу ерекшелiктерi
- •3 Тазартпа жұмыстары
- •3.1 Тазартпа жұмыстарындағы технологиялық процестер
- •3.2 Әртүрлi геологиялық жағдайда көмір қазу машиналарының жұмыс істеу схемалары
- •3.3 Тазартпа қазбалардағы қысымдар туралы түсiнiктер
- •3.4 Тазартпа қазбалардың жұмыс кеңiстiгiн бекемдеу
- •3.5 Тазартпа жұмысын жүргiзу кезiндегi тау-кен қысымын игеру
- •Тікелей төбе жыныстарының түрлері: т – тұрақты, от – орташа тұрақты, те – тұрақты емес.
- •3.6 Тазартпа қазбалардағы технологиялық үдірістерді ұштастыру жолдары
- •3.7 Кен қазу жүйесiне түсiнiк және оларды таңдағанда әсер ететiн себептер
- •3.8 Кен қазу жүйелерiнiң жалпы сипаттамалары
- •3.8.1 Көмiр кенiшi
- •3.8.2 Руда кеніштері
- •4 Кен Өндiрiсiндегi технологиялық тiзбеК
- •4.1 Кен өндiрiс транспорты
- •4.2 Кен көтермесi мен су ағызу жолдары
- •4.2.1 Кен көтермесi
- •4.2.2 Рудник суағары
- •4.3 Шақтының жерүстіндегі технологиялық комплексi
- •4.4. Пайдалы кенді байыту
- •4.4.1 Кен байыту әдiстерi мен негізі
- •4.4.2 Байытудағы дайындауыш процестер
- •4.4.3 Кен байыту процестерi
- •4.4.4 Кен байытуда қосалқы процестер
- •4.4.5 Кен байыту машиналарының қауiпсiз жұмыс iстеуiне қойылатын талаптар
- •5 Шақтыларды желдету, еңбек қорғау, қауiпсiздiк ережелерi
- •5.2 Желдетудiң негiзгi нышандары, желдету
- •5.3 Желдеткiштер және шақтыдағы желдетпе қондырғылары туралы деректер
- •5.4 Жерасты жұмыстарындағы еңбек қорғау, жұмыс
- •5.5 Электр жабдықтарын пайдалану ережелерi
- •5.6 Апат кезiндегi жүрiс-тұрыс шарты
- •5.7 Жұмыскерлердi қорғауға арналған құтқару аспаптары
- •Әдебиеттер тізімі
- •Мазмұны
- •Зекен Майшекеұлы Смағұлов, Ибатолла Дайырұлы Арыстан, Тұяқ Көпейұлы Исабек
Тікелей төбе жыныстарының түрлері: т – тұрақты, от – орташа тұрақты, те – тұрақты емес.
Негізгі төбе жыныстарының түрлері: ОҚ – орташа құлайтын, ЖҚ – жеңіл құлайтын, АҚ – ауыр құлайтын
жыныстар қобдырап бос кеңiстiктi негiзгi төбеге дейiн төсеп толтырады (3.7, б-сурет).
Негiзгi төбе деп тікелей төбеден жоғары орналасқан және бос кеңiстiктер бiршама үлкейгеннен кейiн ғана барып құлайтын қатты жыныстарды атайды. Ағаш тiреулерiн қолданғанда, толық құлату әдiсi тікелей төбе қуаты көмiр тақтасы қуатынан 6-8 рет кем болмағанда қолданылады. Егерде одан кем болған жағдайда, құлаған жыныстар бос кеңiстiктi толық толтырмай, негiзгi төбенi тiремей және негiзгi төбе қопарылғанда жұмыс кеңiстiгiн жауып қалуы мүмкiн. Ал метал тiреулерiн қолданғанда, олар үлкен қысымға қарсы тұра алатындығынан, толық құлатуды тікелей жыныстың көрсетiлген қуатынан кем болғанда да қолдануға болады.
Арнаулы тiреулерге жататындары - тiзбектi, топты, қалаулы тiреулер (3.11-сурет).
а б в г д е
3.11- сурет. Арнаулы ағаш тіреулері:
а), б), в) - екі, үш қатарлы тізбекті тіреулер; г), д) - көлбеу, тік құлама тақталарына арналған қалаулы тіреулер; е) - топты тіреулер
Тiзбекті-қима тiреулер (3.11, а,б,в-сурет) - бiр немесе бiрнеше қатар бiрiне-бiрi жапсарлас қойылған ағаш тiреулерi.
Топты тiреулер (3.11, е-сурет) - 9-дан 18-дейін баратын топтастырылып құралған ағаш тiреулер.
Қалаулы тiреулер (3.11, г,д-сурет) - ағаш тағанынан, не болмаса рельс бөлшектерiнен қаланып құрастырылған тiреулер.
Толық құлату әдiсiн кеңiнен қолдану және құлату кезiндегi жұмыс қиыншылығын азайту үшiн, көтеру күшi 1000 - 2000 кН дейiн баратын (3.12-сурет) ОКУ метал тағаны қолданылады. Бұл отырғызу тағаны – табаны 1, оның жоғарғы жағында құлып 5, екi бұранды негiзгi 2 және қосалқы 3 өзектерден тұрады. Ақырғысында қысым ұстайтын табақ 4 орнатылады. Отырғызу тағаны, қосалқы бұранды өзектi сүймемен бұрап, сына 6 қағып отырғызылады. Тағанды босатуда, сынаны арт жағынан қағып түсiредi. ОКУ тiреуi, иiлiмдi тiреулер қатарына жатады, себебi төбе жынысының қысымына байланысты бұранды өзек бұралып өзiнiң биiктiгiн азайтады, бiрақта өзiнiң көтергiш қуатын азайтпайды.
3.12
-
сурет.
ОКУ отырғызу тағаны
3.13 - сурет. Төбені шөге отырғызу схемасы
Барлық көрсетiлген арнаулы тiреулер кесушi пышақ рөлiн атқарады. Жыныстарды құлату жұмыстары есептелген мерзiмде жасалып, бұл жұмыстар отырғызу қадамы деп аталады. Көлбеу көмiр тақталарында құлату қадамы комбайнның бiр немесе бiрнеше көмiр алу енiне сай жасалынады, ол 0,6- 6 м ге дейiн өзгеруi мүмкiн.
3.14 – сурет. Желді баллон тіреуі:
1 – резиналы құрсалған баллон; 2 – қысымды ауаны жіберіп шығаруға арналған штуцер; 3 – ауа бөлшектеуші; 4 – темір лыжылар; 5 – резиналы қорғаныш ленталар
Төбе жыныстарын жайлап түсiру әдiстерi, жыныстардың айырылмай құлайтын қасиетiне байланысты қолданылады (3.13-сурет).
3.15 - сурет. Қазылған кеңістікті жартылай толтыру әдісі
Мұндай жағдайда, арнаулы тiреу ретiнде иiлмелi ағаш тiреулерi қолданылып, тазартпа кенжардың жылжуымен бiрге жылжытылып отырылады. Кейiнгi кездерде, жұқа көмiр тақталарында тiреу ретiнде жел баллондары қаланады (3.14-сурет). Тiк орналасқан көмiр тақталарында, төбе жынысын ұстап тұру үшiн, ол тақтаның құлама бойымен арасы 4-6 м ден және жазық бойымен 1,8-2,7 м ден қаланған тiреулер қолданылады. Бұл қаланған тiреулер жылжытылмайды.
Тікелей төбе жынысы қопарылып құлауы қатты болғанда, не болмаса тез құламайтын жағдайда, бос кеңiстiктi бөлшектеп тығындау жолдары қарастырылады. Бұл әдiстi қолдану үшiн, босатылған кеңiстiктiң өз бойымен шойтас (бут) штректерi жүргiзiледi (3.15-сурет).
Шой-тас штректерiнiң жоғарыдан төмен қарай арасы қаланған шой-тас тiлiм енiнен артық келедi. Мұндай жағдайда, бос кеңiстiктiң 60-80 мөлшерi бос жыныстармен (шойтаспен) толтырылады. Тазартпа кенжар жылжыған сайын, шой-тастан қаланған тығын ұзартылып отырылады.
3.16 - сурет. Екі камералы тығындау машинасы
Ал толық тығындау әдiсi, тез құламайтын жыныстарда, өртенуге ықтимал көмiр тақталарында қолданылады. Бұл әдiстi қолданғанда, өрт шығармау жағдайы және жер бетiнiң сақталуы, желдетпе жұмысы жақсарады. Тығындау материалы ретiнде, әдейi арнап шығарылған тау-кен жыныстары (құм, қиыршық тас, ұсатылған тау тастары), не болмаса өндiрiстен шығатын жарамсыз қалдықтар (байыту фабрикасының қалдығы, шлактар, электростанциялардан шығатын күлдер, үңгi жүргiзiлгенде шығатын жыныстар т.б) қолданылады. Тығындауға арналған материалдар жаңғыш болмауы шарт. Кейінгi кездерде рудниктерде жүре қататын тығындағыш материалдар қолданылып жүр. Мұндай материалдарды дайындаған кезде, оған бiрнеше қосындылар цемент, ұсатылған домна шлагы, ізбес, Са, Мg және Аl аралас күйдiрiлген байыту фабрикасының қалдығы қосылады. Мұндай тығындау материалдары, бос кеңiстiкке орналасқаннан кейiн, олар тез қатып қозғалмайтын тұтас сiлемге айналады. Тығындау материалдарын көбiнесе шақтыға қосалқы, не болмаса әдейi арналған тығындау оқпанымен, вагонеткада,скипте, кейде өз бетiмен ағызып, құбырлармен не скважинамен түсiрiледi. Жазық үңгiлерде тығындау материалдары, тығындайтын жерлерге вагонеткамен, конвейермен, скрепермен жеткiздiртiледi.
Бос кеңiстiкке тығындау материалдарын орналастыруға байланысты әртүрлi тығындау әдiсi қолданылады - өз бетiмен ағып тығындалатын; механикаландырылып тығындалатын; жел күшiмен, су күшiмен тығындау әдiстерi.
3.17 - сурет. Барабанды тығындау машинасы
¤з бетiмен тығындалатын әдiстi тiк көмiр тақталарында қолданады. Мұндай жағдайда тығындау тiлiмi (адымы) 1,8- 8 м дейiн болады.
Механикаландырылып тығындау әдiсiнде бос кеңiстiкке тығындау материалдары лақтырғыш, тығыздағыш машиналармен және скрепермен жеткiзiледi. Бұл әдiс аса көп тараған емес.
Жел күшiмен тығындауда, тығындау материалдарын кенжарға жеткiзу және оны бос кеңiстiкке орналастыру қысымды ауа күшiмен атқарылады. Тығындау материалдары жеткiзушi құбырларға арнайы жел қуатымен iстейтiн камералы, барабанды және эжекторлы желдеткiш машиналарымен жеткiзiледi. Камералы машиналар, ойылып алынатын алаңның, не болмаса шақтының қанатының қорын түгел ойып алғанша орнынан қозғалмайды, сондықтан бұл машиналар тұрақты деп аталады. Бұл машиналар, көбiнесе жер бетiнде, не болмаса оқпан алаңында орналасады. Олар тығындау материалдарын 1000 м қашықтыққа жеткiзе алады. Камералы машиналар бiр не екi, не болмаса үш камерадан тұрады (3.16-сурет).
Казiргi қолданылатын екi камералы машинада (ДЗМ2), тығындау материалы бункерден, не болмаса ленталы конвейерден (5), үстiңгi камераға (6) жанасатын қабылдаушы шұңқырға жеткiзiледi. әр-бiр камераның үстiндегi, автоматтандырылған ысырма (4) тығындау материалдарын, мөлшерлi өлшемде төменгi мөлшерлеушi (3) арқылы жұмыс құбыры (1) жiберiп отырады. Ысырманың жұмыс iстеуi желдiцилиндр (7) және мөлшерлеушi (8) арқылы атқарылады. Қысымды ауа бұрамасы (вентиль) арқылы құбырмен (2) берiледi. Барабан түстi машинасында (ПЗБ) (3.17-сурет), құбыр (3) астында айналмалы, тiк бөлікті барабан орналастырылған, тығындау материалдары қабылдаушы шұңқыр (4) арқылы тиеледi. Барабан айналған кезде, материалдар шұңқырдан ұяларға құйылады. Ұя (2) материалдарымен айналып келiп ауа құбыры (1) мен дәл қабысқанда, материал, қабылдаушы жұмыс құбырына үрленiп шығарылады. Машина рамаға (6) қондырылып электр қозғалтқышы арқылы жұмысын атқарады. Барабан түстi машиналар, құбыр арқылы тығындау материалдарын 400-500 м қашықтыққа жеткiзе алады. Құбыр жүйелерi, диаметрi 150-200 мм құбырлардан құралады. Тығындау материалы ретiнде 5% ке дейiн балшық араласқан, үлкендiгi 80 мм дейiн жететiн ұсатылған жыныстар қолданылады. Жел күшiмен тығындау әдiсi, тығындау материалдарының өте тығыз орналасуын қамтамасыз етедi. Оның кемшiлiктерi ретiнде, құбырлардың тез тозуы, өте көп шаң пайда болуы және тығындайтын материалдардың өте қымбатқа түсуi.
Су күшімен толтыру (тығындау) әдiсiн қолданғанда, тығындау материалдары су арқылы тығындалады. Су арқылы тығындау 3.18-суретте көрсетiлген.
3.18 - сурет. Су арқылы тығындау комплексi
Тығындаушы материал қоймадан (4) араластырушы қондырғысы (3) арқылы шұңқырға (2) жеткiзiледi. Араластырылған қойыртпақ кен үңгiлерiнде орналасқан құбыр (1) арқылы бос кеңiстiкке жеткiзiледi. Қойыртпақ жоғарыдан төмен қарай өз салмағымен жылжиды. Қойыртпақтың жылжу жылдамдығы, су ағыны қатты қабыршақ жыныстарды ағыза алу үшiн, құбыр тығындалып қалмау үшiн 3 м/сек кем болмауы керек. Қойыртпақты құбырмен тау-кен үңгiлерiмен жылжыту қашықтығы, қойыртпақтың қоюлығына (тасылатын материалдардың суға қатынасына тең. Т/С қатынасын тығындау материалдарының ұсақ- iрiлiгiне байланысты алынады. Мысалы, тығындау материалының үлкендiгi 2 мм дейiн болса, Т/С қатынасы 1 : 2 болуы керек, егерде 20- 30 ға дейiн болса 1 : 4 дейiн, ал егерде 40- 60 мм болса Т/С қатынасы 1 : 6 ÷ 1 : 10 болуы керек. Құбырлардың тозуы, жел күшiмен тығындағаннан су күшiмен тығындағанда көп азаяды. Су күшiмен тығындау, тығындау материалдарының тығыз орналасуын қамтамасыз етедi және аз ток күшiмен аумақты жұмыс орындалады. Бұл әдiстiң кемшiлiгiне, жер астындағы үңгiлерге судың көп кұюлуы, үңгiлердiң ластануы және шығындардың көбеюi.
