Машины и оборудование для механизации горных работ в калийных рудника

УДК 622.363.2:622.232.4(575.1)(075.8) С77

Рецензенты:

д-р техн. наук, профессор П.А. Лыхин (Горный институт УрО РАН);

канд. техн. наук, доцент Н.В. Чекмасов (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Старков, Л.И.

Машины и оборудование для механизации горных работ С77 в калийных рудниках (применительно к условиям Тюбегатанского калийного месторождения): учеб. пособие / Л.И. Старков, Г.И. Ибрагимов, А.Н. Земсков, А.А. Поздеев. – Пермь: Изд-во

Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2011. – 169 с.

ISBN 978-5-398-00701-5

Приведено описание конструкций и принципа действия горного оборудования, предназначенного для механизации горных работ при выемке калийных руд Тюбегатанского месторождения калийных солей.

Предназначено для подготовки и повышения квалификации технического персонала горных участков, эксплуатирующих проходче- ско-очистные комбайновые комплексы и вспомогательное оборудование, а также для студентов горных специальностей.

УДК 622.363.2:622.232.4(575.1)(075.8)

2

3

4

ВВЕДЕНИЕ

Строительство Дехканабадского завода калийных удобрений началось в 2008 году в соответствии с Постановлением Кабинета министров Республики Узбекистан от 19 июля 2004 г. № 338 и Распоряжением Президента Республики Узбекистан от 01 июля 2005 г. № ПП-2268 на базе Тюбегатанского месторождения калийных солей.

Горнодобывающий комплекс строится силами ООО «ЗУМК-Инжи- ниринг» и ООО «Уралшахтострой», входящих в ГП ЗУМК; обогатительная фабрика сооружается компанией «CITIС» (Китай).

Калийные удобрения способствуют восполнению калия в сельскохозяйственных почвах, обеспечивая повышение их продуктивности, что благотворно сказывается на повышении урожайности и качестве как пищевых, так и технических культур.

Напомним, что еще в 1989 году Узбекистан потреблял 495 тыс. т калийных удобрений.

Пуск в строй Дехканабадского завода калийных удобрений на базе Тюбегатанского месторождения калийных солей позволил Республике Узбекистан стать производителем собственных калийных удобрений.

Производство калийных удобрений обеспечивается довольно сложным горно-техническим комплексом различных предприятий и служб, главным из которых является подземное горнодобывающее предприятие – калийный рудник, в котором ведется добыча калийной руды, являющейся исходным сырьем для получения калийных удобрений.

Добыча калийной руды, включающая отбойку руды от массива, погрузку ее в транспортные средства и доставку до магистральных средств транспорта, осуществляется специальными механизированными комбайновыми комплексами.

В состав механизированного комплекса входит комбайн, бункерперегружатель и самоходный вагон. Комбайн обеспечивает механизированную отбойку горного массива и ее погрузку в бункер-пере- гружатель. Бункер-перегружатель является аккумулирующей емкостью, в которую грузится руда от комбайна в периоды отсутствия под погрузкой самоходного вагона. Самоходный вагон обеспечивает доставку руды от бункера-перегружателя до магистральных транспортных средств. Такие же комбайновые комплексы обеспечивают и проходку горных выработок различного назначения.

5

Помимо комбайновых комплексов при ведении горных работ используются вспомогательные машины и оборудование, включающее буровые машины и станки, машины для установки крепления, монтажное оборудование, средства малой механизации и различные приспособления.

Эксплуатация и обслуживание всего перечисленного оборудования должны осуществляться технически подготовленным руководящим персоналом и горнорабочими, получившими соответствующее удостоверение и права для производства горных работ.

6

1. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЗРАБОТКИ ТЮБЕГАТАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАЛИЙНЫХ СОЛЕЙ

1.1. Общие сведения о районе Тюбегатанского месторождения

Тюбегатанское месторождение калийных солей находится в югозападных отрогах Гиссарского хребта, расположено на границе Узбекистана (Кашкадарьинская область) и Туркменистана (Чарджоуская область) и разделяется пограничной р. Дарья (или Шор-Дарья) на две части (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Схема расположения Тюбегатанского месторождения (основа из [1])

7

Месторождение простирается с юго-запада на северо-восток на 24 км (в том числе в Узбекистане на 14 км) при ширине на территории Узбекистана от 1,5 до 3,0 км. В общем контуре подсчета запасов его площадь составляет 69,6 км2, из них 31,4 км2 – в пределах Узбекистана.

Детальная разведка месторождения проведена в 1959–1966 годах. Позднее на месторождении пройдена серия доразведочных (1965 год) и заверочных (2004 год) скважин. С учетом результатов их бурения были пересчитаны запасы сильвинитовых руд в пределах уз-

бекской части месторождения.

Рельеф

В морфологическом отношении район месторождения представляет собой горную область, представленную Гаурдак-Тюбегатанской группой возвышенностей, параллельной расположенному на юговостоке Кугитангскому хребту. В пределах узбекской части месторождения максимальная абсолютная отметка рельефа составляет 1100 м, минимальная – 830 м.

Моноклинально залегающие меловые отложения, слагающие крылья антиклинальных складок, образуют несколько параллельных куэстовых гряд, разделенных продольными долинами. Куэстовые гряды рассечены системой относительно узких поперечных ущелий (саев), что придает рельефу очень сложный рисунок.

Гидросеть

Гидросеть района развита слабо и представлена в основном временными потоками. Главной водной артерией района является р. Шор-Дарья, по руслу которой проходит южная граница узбекской части месторождения (см. рис. 1.1). Питание реки – снежно-роднико- вое, подчиненное значение имеют дожди ливневого характера. Расход

воды непостоянен: в зимне-весеннее время – 0,1–1,4 м3/с, летом –

0,04–0,07 м3/с.

В отдельные периоды р. Шор-Дарья пересыхает полностью. Формально эта река входит в бассейн р. Амур-Дарья, однако она не достигает постоянных водотоков, так как теряется среди четвертичных отложений предгорной равнины.

8

Климат

Климат района резко континентальный с продолжительным жарким летом и холодной короткой зимой. Среднегодовая температура воздуха составляет +16,4 °С, средняя наиболее жаркого месяца (июль) – +38,1 °С, средняя наиболее холодного месяца (январь) – минус 1,4 °С, абсолютная минимальная – минус 22,9 °С, абсолютная максимальная – +48,1 °С.

Атмосферные осадки – незначительны. Средняя годовая сумма осадков – 277 мм. Около 90 % осадков приходится на зиму и весну.

Среднегодовая многолетняя относительная влажность воздуха –

46 %.

Население и инфраструктура

Населенные пункты редки и малочисленны. Ближайший крупный населенный пункт – районный центр г. Декханабад (12 тыс. жителей) – находится в 26 км от месторождения (см. рис. 1.1). Вдоль автодороги Дехканабад – месторождение Тюбегатан расположены кишлаки Чучуккудук, Тагайтемир, Кургантош, Кок-Кишлок. Вблизи юговосточного контура месторождения находится кишлак Ходжаипак с населением 300 жителей.

Население, по национальному составу представленное узбеками, таджиками и туркменами, занято скотоводством и земледелием. Район обладает значительными трудовыми ресурсами.

Инфраструктура района развита мало.

Полезные ископаемые

В районе выявлен ряд месторождений строительных материалов (известняки, гипсы, глины, бутовый камень, гравий и др.).

Основным видом полезных ископаемых района являются соли (сильвинит и каменная соль). На северо-востоке от Тюбегатанского месторождения калийных солей обнаружено Акбашское месторождение.

9

1.2. Краткая горно-геологическая характеристика месторождения

Первое предположение о наличии калийных солей в районе Тюбегатана было высказано в 1931 году Б.А. Бедером, обратившим внимание на высокое содержание хлористого калия в воде источника Ходжаипак. В 1950 году в пределах северо-западного крыла Тюбегатанской антиклинали тремя скважинами (№ 1, 2 и 3) в соляной толще были вскрыты сильвинитовые пласты и подсчитаны запасы калийных солей по категории С1 в количестве 45 млн т.

Главным полезным ископаемым месторождения являются сильвинитовые руды (сильвинит). Сильвинит – биминеральная хлоридная горная порода, состоящая в основном из галита (NaCl) и сильвина (KCl). Полезным минералом является сильвин. Третьим важным компонентом сильвинитовых руд является нерастворимый в воде остаток (н.о.).

Сильвин месторождения обычно окрашен в розовый, кирпичнокрасный, реже кремовый и молочно-белый цвет. Сильвин почти нацело перекристаллизован. Реже встречается вторичный сильвин в виде волокнистой разновидности.

Галит обычно окрашен в светло-серый и розовый цвет различной интенсивности. Реже встречается бесцветный, молочно-белый и еще реже – голубой и синий. Форма зерен самая разнообразная – от идиоморфной (кубической) до ксеноморфной с неровными сильно извилистыми контурами. Иногда встречается волокнистый галит.

Н.о. – нерастворимый в воде остаток представляет собой полидисперсную полиминеральную субстанцию, в состав которой входят сульфаты, карбонаты, силикаты (в основном глины), окислы и гидроокислы железа, а также органическое вещество.

Среди сульфатов наибольшее распространение имеют ангидрит

игипс.

В1959–1966 годы Кашкадарьинской геологоразведочной экспедицией Министерства геологии УзССР на месторождении проведена детальная разведка и подсчет запасов калийных солей, которые были утверждены ГКЗ СССР.

После этого на месторождении была добурена одна солеразведочная и пройдено восемь заверочных скважин по заказу китайской компании «CITIC Construction Co Ltd.» (номера этих скважин имеют

10