
- •Старков, Л. И.
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1.2. Характеристика горнотехнических условий разработки калийных месторождений
- •1.3. Учет планетарных георитмов и горнотехнических условий отработки шахтных полей калийных рудников для обеспечения безопасности горных работ
- •Периодичность суточных циклов, ч
- •2.1. Физико-механические свойства горных пород
- •2.2. Основные показатели физико-механических свойств соляных пород
- •2.5. Породоразрушающий инструмент
- •Классификация систем разработки, применяемых на калийных рудниках, по длине очистных забоев
- •3.2.1. Комбайновый способ разработки пластов
- •3.2.3. Комбинированный способ разработки пластов
- •3.3. Камерно-столбовая система разработки
- •3.4. Камерная система разработки с управлением кровли плавным опусканием на податливых целиках
- •3.5. Пути совершенствования камерной системы разработки
- •3.6. Столбовая система разработки. Система разработки пластов длинными очистными забоями с обрушением пород кровли
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Производительность машин
- •4.3. Производительность труда
- •4.4. Себестоимость продукции
- •4.5. Надежность машин
- •4.6. Комфортабельность машин
- •4.7. Дополнительные критерии оценки работы оборудования
- •ОБОРУДОВАНИЕ
- •ДЛЯ МЕХАНИЗАЦИИ БУРОВЫХ РАБОТ
- •5.1. Основные представления о вращательном бурении
- •5.2. Буровой инструмент для вращательного бурения
- •5.3. Ручные сверлу
- •5.5. Буровые каретки для бурения веерных шпуров
- •5.5.1. Буровые каретки типа СБК
- •5.5.2. Буровая каретка КБС-1
- •5.5.3. Буровая каретка КБС-3
- •5.5.6. Буровая каретка КБВ
- •5.6. Универсальные самоходные буровые агрегаты Для бурения шпуров и установки аннерной крепи
- •5.6.1. Буровая каретка КБП
- •Самоходный буровой агрегат PEC-24. 1 FR (СБА-1)
- •Техническая характеристика унифицированной ходовой части СБА фирмы «Секома»
- •Результаты хронометражных наблюдений на СБА-1
- •5.6.4. Самоходный буровой агрегат 2УБН-2П (УБШ-208)
- •5.6.5. Бурильная установка БУА-ЗС-02
- •5.6.6. Агрегат АК-19
- •5.7. Буровые машины для бурения скважин
- •5.7.1. Буровые станки БГА-2М и БГА-4
- •5.8. Гезенко-проходческие комплексы
- •5.8.1. Гезенко-проходческий комплекс ПГР-1
- •Технические характеристики ПГР-1
- •5.8.2. Гезенко-проходческий комплекс KR-E4 фирмы «Зальцгиттер-Машинен АГ» (Германия)
- •Технические характеристики гезенко-проходческого комплекса KR-4E:
- •5.9. Факторы, влияющие на производительность буровых машин
- •6.1. Проходческо-очистные комбайны
- •6.1.1. Комбайн ШБМ-2
- •Технические характеристики комбайна ШБМ-2
- •6.1.2. Комбайн ПК-8
- •6.1.3. Комбайн ПК-10
- •6.1.5. Комбайн «Урал-20»
- •6.1.6. Комбайн «Урал-10»
- •6.1.7. Комбайн «Урал-20Р»
- •6.1.3. Комбайн проходческо-очистной «Урал-61»
- •6.1.10. Комбайн «Мариетта-900А»
- •Конвейер
- •Ходовая часть
- •6.1.11. Комбайн АБМ 20
- •Технические характеристики комбайна АБМ 20
- •6.2. Средства доставки руды от комбайна
- •6.2.1. Самоходный вагон 5ВС-15М
- •6.2.2. Самоходный вагон 10ВС-15
- •6.2.3. Самоходный вагон В15К
- •Технические характеристики самоходного вагона В15К
- •6.2.4. Самоходный вагон ВС-30
- •6.3.2. Бункер-перегружатель БП-15
- •Технические характеристики бункера-перегружателя БП-15
- •6.3.3. Самоходный бункер-перегружатель БПС-25
- •Технические характеристики самоходного бункера-перегружателя БПС-25
- •Технические характеристики передвижного перегружателя ПП-3
- •6.4. Исследование работы комбайнов
- •7.1. Скреперные установки
- •7.1.1. Скреперные лебедки
- •Самоходный скреперный грузчик ГСС-1
- •7.2. Погрузочные машины
- •7.2.1. Погрузочные машины с нагребающими лапами
- •7.2.2. Погрузочные машины с ребристыми дисками
- •7.3. Самоходные транспортные машины
- •7.3.1. Шахтные самоходные вагоны с электрическим приводом
- •7.3.2. Подземные самосвалы с дизельным приводом
- •7.3.3. Погрузочно-доставочные машины
- •7.5. Конвейеры
- •7.5.1. Ленточные конвейеры
- •7.5.2. Скребковые конвейеры
- •8.1. Самоходные машины для вспомогательных работ
- •Технические характеристики машины «Урал-60»
- •Технические характеристики машины «Урал-50»
- •8.2. Машины для доставки людей и грузов
- •Технические характеристики самоходного шасси 1ВОМ-01
- •Машина для доставки оборудования и материалов 1ВОМ
- •8.3. Оборудование для оборки кровли выработок от заколов
- •8.5. Машины для механизации заряжания шпуров и скважин
- •Технические характеристики зарядчиков типа «Курама»
- •Технические характеристики пневмозарядчика ПЗН-160
- •8.7. Лебедки
- •Маневровая лебедка «ЛВД-21»
- •Технические характеристики погрузочной машины «Калий-4500»
- •Технические данные, основные параметры и характеристики машины «К-500»
- •Технические характеристики ПЛТ-1000
- •9.2. Закладочные работы
- •9.2.1. Механическая закладка
- •9.2.1.1. Скреперная закладка
- •9.2.1.2. Метательная закладка
- •9.2.2. Гидравлическая закладка
- •9.2.2.1. Технология гидрозакладки
- •10.1. Запыленность воздуха
- •10.3. Пылеподавление на комбайнах
- •Пылеподавление с использованием пара
- •10.4. Пылеподавление на буровых каретках
- •Обеспыливающая установка для кареток с витыми штангами
- •10.5. Оборудование для очистки выхлопных газов ДВС
- •Состав отработанных газов ДВС
- •Жидкостные нейтрализаторы
- •Комбинированные очистители выхлопных газов
- •Основные технические характеристики газоанализаторов АГШ
- •Технические характеристики метан-реле ТМРК
- •11.1. Краткие сведения о санитарно-гигиенических условиях труда работников основных производств
- •Поверхностный комплекс
- •11.2. Испытания СИЗОД на рабочих местах в ОАО «Сильвинит»
- •Подземный рудник
- •Поверхностный комплекс
- •ПРОВЕТРИВАНИЕ КАЛИЙНЫХ РУДНИКОВ
- •12.1. Способы и схемы проветривания рудника (шахты)
- •12.2. Центральная схема вентиляции
- •12.3. Схемы проветривания панелей и блоков
- •12.4. Вентиляторные установки
- •Трубы гибкие (матерчатые)
- •12.5.4. Выбор вентилятора
- •12.6. Вентиляционные сооружения
- •12.6.1. Подземные вентиляционные устройства
- •12.6.2. Поверхностные вентиляционные сооружения
- •13.1. Производственно технологические аспекты деятельности калийного предприятия
- •13.2. Факторы, влияющие на себестоимость калийных удобрений
- •13.3. Основные факторы конкурентоспособности продукции и предприятий в калийной промышленности
- •13.4. Перспективы развития калийной промышленности
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
- •Источники:
- •Балансовые и прогнозные запасы калийных солей Российской Федерации
- •ОАО «Копейский машиностроительный завод»
- •ОАО «Александровский машиностроительный завод»
- •Институт «Пермгипрогормаш»
Ввиду малого содержания глинистых частиц откосы солеотвала устой чивы. Угол откоса солеотвала составляет 36 -38°. В настоящее время вы сота солеотвалов достигает 100 м.
Солеотвал является источником образования рассолов. Рассолы об разуются за счет дренирования содержащихся в них рассолов и за счет растворения атмосферными осадками солеотходов. Для предохранения окружающей среды от рассолов по периметру площадки солеотвала со оружают земляные дамбы, а в нижних местах площадки устраивают рассолосборники, в которых скапливаются образующиеся рассолы. Из рассолосборников рассолы откачивают на обогатительную фабрику для ис пользования в технологическом процессе с последующим удалением их в шламохранилище.
9.2. Закладочные работы
Основное назначение закладки — уменьшение деформаций водоза щитной толщи с целью предохранения рудников от затопления и уменьше ние оседания земной поверхности под городской застройкой и промышлен ными объектами. Кроме этого, закладка позволяет увеличить извлечение руды из недр, улучшить условия проветривания горных выработок, умень шить площади земель, отторгаемых под солеотвалы.
В качестве закладочного материала используют в основном солевые отходы. С целью улучшения качества руды на всех рудниках производят закладку каменной соли от проходки выработок. Закладочные работы на месторождении ведут свыше 60 лет. За это время испытывались и приме нялись различные способы закладки, с применением различного оборудо вания. В настоящее время около 85 % объемов закладки ведут гидравличе ским способом, а остальные 15 % механическим способом. Ниже приво дится описание различных способов закладки.
9.2.1. Механическая закладка
При механической закладке материал доставляется в выработанное пространство различными машинами: скреперной установкой, метателем, транспортной машиной (самоходным вагоном, погрузо-доставочной маши ной). К этим машинам материал, как правило, от ствола, по которому произ водят его спуск, доставляется ленточными конвейерами. Иногда к механиче ской закладке относят также закладку, производимую с помощью сжатого воздуха пневмозакладку, при которой доставку материала к пневмозакладочной машине также производят ленточными конвейерами.
На месторождении до 1964 г. применяли только механическую за кладку. За длительный период эксплуатации применялись и различные виды механической закладки: скреперная, метательная и с использовани
ем самоходного оборудования. Проводились опытные работы по пневмо закладке.
9.2.1.1. Скреперная закладка
Скреперная закладка является первым способом закладки на месторо ждении. Схема закладки приведена на рис. 9.5.
К закладываемым камерам солеотходы доставляют конвейерной лини ей /. Разгружают солеотходы плужковыми сбрасывателями 2. Возводят закладочный массив с помощью скреперных установок 3. При закладке используют скреперные ковши 4, емкость которых меньше, чем у ковшей, применяемых при скреперовании руды. Уменьшение емкости ковша вы звано большим сопротивлением ковшу при движении по закладочному массиву, чем по почве камеры.
Рис. 9.5. Схема скреперной закладки: / — ленточный конвейер; 2 — плужок; 3 — скреперная лебедка; 4 — ковш; 5 — блоки
Для обеспечения годовой производительности 500 тыс. т на участке закладки монтируют не менее 5 скреперных установок. В одновременной работе находятся 2 —3 установки.
Скреперную закладку использовали на БК.ПРУ-1 для закладки карналлитовых камер, а также на СКРУ -1 для закладки таких же камер.
Опыт применения скреперной закладки показывает, что она проста в эксплуатации, позволяет использовать дешевое оборудование. Недос
татки скреперной закладки: небольшая производительность одной уста новки (40 т/ч), тяжелый труд скреперистов.
Для закладки ранее использовали скреперные лебедки типа «Калий-4», выпускаемые в бывшей ГДР. В настоящее время используют скреперные лебедки ЛС-4, выпускаемые на Копейском машиностроительном заводе.
Технические характеристики лебедки ЛС-4
Среднее тяговое усилие на рабочем канате, Н |
40000 |
Средняя скорость каната, м/с: |
|
рабочего |
1,8 |
холостого |
2,2 |
Диаметр каната, мм |
22 |
Номинальная мощность электродвигателя, кВт |
75 |
Габаритные размеры |
350 х 2560 х 1200 |
(длина х ширина х высота), мм |
|
Масса, кг |
6400 |
9.2.1.2. Метательная закладка
С целью устранения недостатков скреперной закладки, отмеченных выше, в 60—70-е гг. прошлого века по опыту калийного рудника Германии была освоена технология закладки камер с помощью метательной машины. Доставку закладочного материала к метателю вначале производили лен точным конвейером, который по мере закладки камеры либо наращивали, либо укорачивали. Поскольку эти операции оказались трудоемкими, то доставку материала стали производить короткими ленточными конвейера ми, установленными на колесах (перегружателями). Схема закладки с при менением перегружателей и метателей приведена на рис. 9.6.
Закладку камер высотой до 4 м при ровной почве производят в один слой, а в остальных случаях — вдва слоя. Порядок закладки камеры вдва слоя следующий. Вначале в горловине камеры устанавливают перегружа тель и метатель и, управляя струей, производят заполнение неровностей почвы камеры и формируют наклонный заезд в камеру. После этого про изводят передвижку метателя и устанавливают второй перегружатель. Эти операции повторяютдотехпор, пока расстояние от метателя до конца камеры не станет менее 20 —25 м.
Отсыпку первого слоя производят таким образом, чтобы расстояние от его поверхности до кровли составляло 3 —4 м. В этом диапазоне создаются условия для оборки кровли и высокой степени заполнения второго слоя.
Технология закладки второго слоя проста: управляя струей метателя, максимально заполняют камеру, по мере закладки по одному перегружате лю укорачивают линию, составленную из них. Освободившиеся перегру жатели транспортируют и устанавливают в соседнюю камеру, где отсыпа ют первый слой. Закладку ведут поочередно, то в одной, то в другой камере.
Рис. 9.6. Схема закладки камер с комплексом ЗК.-2: а — расстановка оборудования по камерам; б — закладка второго слоя; / — короткий конвейер; 2 — метатель; 3 —
тягальная машина; 4 — скреперная лебедка; 5 — участковый ленточный конвейер
Для обеспечения возможности проезда из камеры в камеру участковый ленточный конвейер на выемочном штреке необходимо подвешивать к кров ле. Для очистки просыпи в конце участкового конвейера устанавливают скреперную лебедку.
Для доставки солеотходов к метателю использовали перегружатели ПЛП -80 производства Пермского ОАО «НПО “Горнефтемаш”».
Техническая характеристика перегружателя ПЛП-80
Производительность, т/ч, не менее |
300 |
Длина по осям барабанов, мм, не менее |
9500 ± 250—100 |
Высота разгрузки регулируемая, мм: |
|
наименьшая |
1200+4° |
наибольшая |
/zUU |
Скорость опускания рамы перегружателя не более, м /с |
0,2 |
Установленная мощность электродвигателя, кВт, не более |
7,5 |
Исполнение электрооборудования |
РВ |
Габаритные размеры, мм, не более: |
|
транспортная длина |
10500 |
транспортная высота |
2000 |
ширина |
1800 |
Масса, кг, не более |
3500 |
Общий вид перегружателя представлен на рис. 9.7. Перегружатель представляет собой ленточный конвейер с электрическим приводом, уста новленный на колесном ходу. Рабочим органом является конвейерная лен та. Привод расположен в загрузочной части перегружателя.
Рис. 9.7. Передвижной ленточный перегружатель: / — привод; 2 — поворотный мост;
3 — кабельная муфта; 4 — подъемное устройство
Рабочая ветвь ленты движется по трехроликовым желобчатым роликоопорам, а холостая — по прямым нижним роликам. Высота раз грузки регулируется с помощыб гидродомкрата с ручным приводом. Электрооборудование, устанавливаемое на перегружателе, позволяет подключать силовое питание, обеспечивает отключение при пробуксов ке или обрыве ленты, аварийное отключение тросовым выключателем, выдачу светового сигнала при отключении. Пуск линии производится от одного пускателя.
Вкачестве метателей использовались вначале ленточные метатели,
азатем роторные. Замена ленточных метателей на роторные была вызвана малым сроком службы ленты (около 70 часов) и неустойчивой работой при повышенной влажности солеотходов.
Взависимости от требуемой производительности использовали ротор ные метатели МР-1 и М Р-2В производства Пермского ОАО «НП О “Горнефтемаш”» (табл. 9.1).
Принцип действия роторного метателя основан на придании скорости материалу, поданному вовнутрь ротора, его лопастями.
Т а б л и ц а 9 . 1
Технические характеристики роторных метателей
Тип м етател я
П о к а з а т е л и
МР-1 МР-2В
1. Производительность, т/ч |
150 |
2. Дальность метания, м |
2 5 -3 0 |
3. Максимальная крупность куска, мм |
70 |
4. Скорость вылета материала, м/с |
20 |
5. Диаметр ротора, мм |
510 |
6. Угол метания, град |
5 —45 |
7. Угол поворота в плане, град |
60 |
8. Количество лопастей ротора, шт. |
6 |
9. Мощность электродвигателя, кВт |
25 |
10. Число оборотов двигателя, об/мин |
735 |
11. Габариты, мм: |
|
высота |
1335 |
длина |
2020 |
ширина |
1340 |
12. Масса, кг |
1550 |
300
2 5 - 3 0
70
20
653
О |
СЛ сл |
|
1 |
360
12
ПО
595
1600
2680
1400
3170
Конструктивная схема метателей одинакова. Общий вид метателей по казан на рис. 9.8. Ротор установлен на валу, вращающемся на двух под шипниковых опорах. Привод ротора производится непосредственно от электродвигателя. Изменение дальности метания производится за счет из менения угла выброса от 0 до 45°. Ротор с приводом установлен на раме, ко торая установлена на подвижной опоре, представляющей собой корпус червячного редуктора. Вал червячного колеса неподвижно закреплен в лы же, служащей для перемещения роторного метателя.
В роторном метателе подвержены износу лопасти и неподвижный кор пус. Эти элементы защищены съемными вкладышами, защищенными из носостойкой наплавкой. Пропускная способность вкладышей составляет 500 тыс. т. Опыт эксплуатации метателей показал их высокую надежность и удобство в эксплуатации.
9.2.1.3. Закладка с применением самоходного транспортного оборудования
По мере увеличения добычи руды с применением комбайнов самоход ные вагоны и погрузочно-транспортные машины стали использовать для закладки соли от проходки подготовительных выработок в ближайшие от работанные камеры. Применять самоходные вагоны для закладки солеот
ходов опасались из-за возможного вредного влияния рассолов, содержа щихся в солеотходах, на электрическую и механическую часть вагонов Опытные работы показали, что эти опасения были преувеличены.
Впервые самоходные вагоны для закладки солеотходов стали исполь зовать на руднике СКРУ-1 в 1977 г.
Схема закладки с применением вагонов показана на рис. 9.9. Солеот ходы на участок закладки доставляют ленточными конвейерами. Для обес печения непрерывности работы закладку производят 2 - 3 вагонами. В кон це конвейера устанавливают оборудование для уборки просыпи. Для этой цели применяют скреперную лебедку или самоходный вагон в комплексе с бункером-перегружателем или погрузочной машиной.
Рис. 9.8. Роторные метатели: а — метатель М Р -1; б — метатель МР-2В
/ ротор с кожухом; 2 — приемная воронка; 3 — электродвигатель; 4 — лы жа; 5 механизм поворота в горизонтальной плоскости; 6 — механизм регули ровки угла выброса
Основные технологические операции процесса закладки:
— подготовка камеры к закладке; - приведение кровли в безопасное состояние;
1
г
Га закладки с помощью самоходных вагонов: а — расстановка оборудования по
р нс. 9.9. Схем |
|
го ^ |
fl _ закладка второго слоя; г - закладка с наклонного |
камерам. |
, |
30Ч>0, „ашиной; / - ленточки» конвейер; 2 самоходный |
- ^ т о а о ч " » «ашнка; 4 ~ “ ре" РНаЯ Ле6Ш<,; 5 ~ |
П0Д“ “ а МУ* “ |
— загрузка вагона солеотходами; —транспортирование их в камеру и закладка.
Подготовка включает устройство разгрузочного стола на конвейере, установку привода сбрасывающего плужка, бурение скважины для спуска солеотходов с пласта АБ на пласт Кр. II.
Для загрузки вагона конвейер в месте установки разгрузочного стола подвешивают к кровле. Высота выработки должна быть 3 —3,5 м. Большая высота выработки позволяет полнее использовать грузоподъемность ваго на и улучшает обслуживание. Привод сбрасывающего плужка электриче ский (червячная лебедка или электротолкатель). При благоприятных усло виях плужок опускают путем наезда колеса вагона на канат, прикреплен ный к плужку с противовесом.
Закладку производят в зависимости от высоты камеры в один или два слоя. В один слой закладку производят при высоте камер менее 3 —3,5 м, при большей высоте закладку производят в два слоя.
Схема закладки в два слоя показана на рис. 9.9, б, в. Первый слой за кладывают прямым ходом. Вагон разгружается у края закладочного масси ва без подъема кузова, разгрузочная головка конвейера вагона выходит за край откоса на 0,5 м. При разгрузке у стенок камеры вагон подъезжает к стенке под углом 30—45°
Первый слой отсыпают таким образом, чтобы обеспечить, по возмож ности, постоянное расстояние между кровлей и поверхностью первого слоя, равное оптимальному — 2,5 м. Уменьшение высоты приводит к уменьшению загрузки вагона, а увеличение — к уменьшению полноты закладки или снижению производительности.
Закладку камеры по второму слою производят в следующем порядке (см. рис. 9.9, в): при подъезде к месту разгрузки поднимают кузов вагона, с поднятым кузовом продолжают движение до упора буфером вагона в ра нее отсыпанный массив, включают конвейер и по мере выгрузки отъезжа ют назад на 0,3—0,4 м.
В случае подъема камеры, закладки камеры высотой свыше 2,5 м вна чале производят частичную разгрузку без подъема кузова, не доезжая до основного места разгрузки (см. рис. 9.9, г). На разгруженный материал въезжает вагон, при этом происходит местный подъем массива, т- е. за кладка производится с наклонного заезда.
В некоторых случаях для загрузки вагона используют погрузочную ма шину (см. рис. 9.9, д) или бункер-перегружатель. В основном эти машины применяют у разгрузочной головки ленточного конвейера. При этом необ ходимость в установке скреперной лебедки отпадает.
При закладке первого слоя вагон хорошо уплотняет поверхность мас сива, поверхность получается ровной. Для улучшения качества поверхно сти применяют разравнивающий брус, прикрепленный на цепях к буферу вагона. В качестве бруса используют один-два рельса.