
книги из ГПНТБ / Следзюк, П. Е. Резервы увеличения добычи железной руды
.pdfПрименение профилактического средства "НШГРИН" для обработки внутренних поверхностей ковшей экскаваторов и думпкаров, разработан ного институтом "НЙИОГР" с рядом институтов и нефтехимических предприя тий, значительно улучшило работу погрузочного и транспортного карьер ного оборудования:.продолжительность разгрузки сократилась на 20-40%, а производительность локоыотивосоставов повысилась на 5-10%. При этом затраты, связанные с применением "НШГРИНА", не превышают 0,5-0,7
коп/ы3 /40/.
Устранение потерь мелкой руды и концентратов от их сдувания при транспортировке на дальние расстояния может быть достигнуто путем об разования защитной пленки на их поверхности из 15%-ного водного раст вора 45% сульфитного щелока, разбрызгиваемого автоматически дей ствующими форсунками на пункте профилактики.
Срок окупаемости сооружения такого пункта, разработанного инсти тутом "Гипроруда", не превышает одного года /42/.
Ремонт основного технологического оборудования и выполнение вспомогательных работ
Новая система оплаты труда буровых и экскаваторных бригад за вы полнение ремонтных и вспомогательных работ разработана и внедрена на карьере Оленегорского ГОКа.
Прежняя система оплаты не способствовала уменьшению объема этих работ, так как на заработную плату буровых и экскаваторных бри
гад не влияли степень использования оборудования и соблюдение техноло гической дисциплины.
Новая система в соответствии со специально разработанными нор мативами предусматривает оплату труда членов брилад за выполнение ре монтных и вспомогательных работ в зависимости от объема основных ра бот (для буровых бригад - метраж пробуренных скважин, для экскаватор ных - объем погруженной.в транспортные средства горной массы).
В результате введения такой системы оплаты объем ремонтных -и вспомогательных работ на буровых и экскаваторных участках карьера Оле негорского ГОКа сократился на 50% /20/.
Усреднение руд
Внутрикарьерное усреднение руд - резерв повышения эффективно сти работы обогатительных фабрик и доменных печей.
мероприятия по усреднению железорудного сырья на карьерах без значительных капитальных затрат разработаны институтом "Гипроруда".
Составлены краткая геологическая и техническая характеристики по 28 железорудным месторождениям Советского Союза, разрабатываемым и намеченным к разработке открытым способом. Для большинства рассмот ренных месторождений приведены гистограммы и кривые распределения содержания железа в руде. Рассмотрены основные принципы организации горных работ на карьерах в режиме усреднения. Проанализированы осо бенности решения задач усреднения на различных этапах проектирова ния, планирования и управления и рассмотрены вопросы усреднения на подшихтовочно-аккумулирующих складах, а также организации геолого маркшейдерской и диспетчерской служб.. Приведены результаты предва рительной оценки показателей однородности качества железорудного сырья на ряде'действующих и проектируемых горно-обогатительных ком бинатов, и определена ориентировочная экономическая эффективность
внедрения результатов работ по усреднению руд./43/.
Два варианта технологии усреднения руд на карьерных складах в зависимости от вида карьерного транспорта (железнодорожного или ав томобильного) разработаны ИГД Минчермета СССР.
Согласно выполненным расчетам эксплуатационные затраты на усред нение руд на карьерных складах по этим вариантам составляют 400 - 600 тыс.руб/год. В результате улучшения технологических показателей обогатительного'процесса экономический эффект от переработки усред ненной руды (по сравнению с переработкой неусредненной руды)соетавляет 1,2-3,.О млн.руб.
Технология усреднения руды по варианту о железнодорожным транспортом внедрена на карьерах Коршуновского, Качканарского и Оленегорского ГОКов, а с автомобильным транспортом - на Ковдорском ГОКе. /44/.
Усреднение руды при ее добыче на Оленегорском ГОКе обеспечива ется систематическим планированием и выполнением недельных, суточ ных и сменных графиков добычи руды в карьере и отгрузки ее на обога тительную фабрику непосредственно из карьера и с усреднительного склада, состоящего из двух штабелей по 100-125 тыс.т.
Качественный состав руд определяется геологической службой рудника по результатам опробования бурового шлама взрывных скважин и.керна эксплуатационной разведки. Это позволяет планировать отгруз ку на фабрику различных по качеству руд от каждого экскаватора и из рудного склада в заданных объемах.
Последующее усреднение руды при ее дроблении, загрузке в бун кера и выпуске на конвейер, а также в процессе обогащения, класси фикации и измельчения приводит к тому, что среднеквадратичные от клонения параметров качества уменьшаются вдвое.
В результате сглаживания колебаний качества руды содержание железа в концентрате возрастает на и,12$, а извлечение на 0,32%.
21
Значительная работа по организации врутрикарьерногс усреднения руд перед их обогащением проводится на ряде Криворожских ГОКов(ЮГОК, НКГОК,.ИнГОК, ЦГОК, СевГОК).
На ДГОКе внутрикарьерное усреднение руд путем перспективного и текущего планирования горных работ внедрено по рекомендациям Криво рожского горнорудного и Московского горного институтов.
Основу перспективного планирования составляет сводный сетевой график организации горных работ на карьере на год с квартально-ме сячным их планированием; для текущего планирования такой основой - являются недельно-суточные графики, построенные по данным геологи ческого .и маркшейдерского отделов рудника /4-5/.
На ИнГОКе внутрикарьерное усреднение руд|1 обеспечивается в ос новном четырьмя следующими организационно-техническими мероприятия ми:
-планированием горных работ на карьере на год, квартал, месяц,
сутки;
-определением состава рудной шихты на смену по геологическим
данным;
-контролем за соблюдением состава рудной шихты и корректиров кой режимов работы экскаваторов и автотранспорта;
-распределением автотранспорта по экскаваторным забоям.
Для решения задач по усреднению сырья используется электронновычислительная машина, а для оперативного управления карьерным ав тотранспортом - световое табло.
От применения светового табло получен экономический эффект в сумме 23,5 тыс.руб/Год.
В результате осуществления вышеуказанного комплекса мероприя тий потери общего железа в хвостах на обогатительной фабрике ком бината уменьшились на 0,25%; годовой экономический эффект за счет рационального использования руды превысил 100 тыс.руб/Нб/.
Технология усреднения на карьерах КМА богатых железных руд для повышения однородности их качества (природная изменчивость этих руд в 5-V раз ниже норма) перед отгрузкой металлургическим за водам разработана и внедрена институтом "НИИКМА", совместно со спе циалистами рудников и треста "Центроруда".
Выемка руд в карьерах осуществляется одновременно из различ ных по качеству рудных блоков с учетом требований усреднения, преду смотренных календарными планами-графиками производства буровзрывных и экскаваторных работ. Для оперативного управления работой выемоч но-транспортного комплекса применяют недельно-суточные и сменно-су точные графики работы карьера, технологического транспорта и дро
бильно-сортировочных фабрик. к2
После переработки на дробильносортировочной фабрике руда ус редняют на усреднительных складах дробильно-обогатительной фабрики (ДОФ). Дробленую руду с помощью надштабельных разгрузочных устройств послойно укладывают в штабели в отдельных секциях склада. Штабели руды формируются при непрерывном перемещении разгрузочных устройств вдоль штабеля со скоростью не менее 4,2 м/мин; оптимальная емкость штабеля с учетом конструктивных особенностей складов ДОФ "КМАруды"
от 20-25 до 35-38 тыс.т.
В штабели укладывается около 250-350 слоев. Перед укладкой но вых штабелей площадки склада очищают. При наличии на площадке части ранее заскладированной руды определяют ее качество и количество, что учитывается при формировании нового штабеля. По мере формиро вания штабеля ведут учет содержания в руде усредняемых компонентов.
Результаты такого учета заносят в специальный паспорт штабеля.
Для устранения последствий сегрегации руды по крупности и со держанию основных компонентов каждый .штабель перед погрузкой перело пачивают в один прием одним или одновременно двумя экскаваторами. Вновь создаваемые штабели формируют послойно с укладкой рулы по всей ширине штабеля в шахматном порядке. Отбор руды производят тон
кими слоями |
по |
всей |
высоте |
штабеля. |
При |
погрузке |
руды |
в |
вагоны |
||
ее черпают |
из |
различных |
по ширине |
экскаваторной |
заходки |
мест. |
|||||
Для штабелей, |
высота которых превышает |
высоту |
черпания |
экска |
|||||||
ватора, |
разработана |
схема |
перелопачивания |
руды |
с применением экс |
||||||
каваторов |
с обычным |
и удлиненным рабочим |
оборудованием, |
а такие тех |
нология перелопачивания частично сформированного штабеля с последую щей его досыпкой.
В результате среднеквадратичные отклонения качества отгружае мой товарной руды по Лебединскому руднику снизились в I,8-2,3 раза и Стойленскому руднику - в 1,7 раза и составляют соответственно
0,61 и 0,66%.
Себестоимость чугуна при использовании усредненной руды на ме^ таллургических заводах Центральной европейской части СССР снизилась на 0,65-0,81 руб/т.
Общий экономический эффект от внедрения усовершенствованной технологии усреднения руд на Лебединском руднике составил по НовоЛипецкому и Ново-Тульскому металлургическим заводам свыше 900 тыс. руб/год, а на-Стойленском руднике - более 200 тыс.руб/год /47,48/.
Значительным резервом увеличения производительности труда и дальнейшего повышения эффективности работы железорудных предприя тий является постоянное совершенствование организации производства,
23
использование математических методов в планировании, а также cobj.. менных вычислительных средств.
Организация производства
Большая работа по совершенствованию организации производства проведена на Оленегорском ГОКе.
Скоординирована работа карьера, обогатительной Фабрики и желез нодорожного цеха; созданы условия, обеспечивающие заинтересован ность работников всех этих производственных подразделений в согласо ванной, ритмичной работе. Это позволило повысить производительность технологических смен на 3,2%, улучшить организацию ремонтов, высво бодить некоторое число трудящихся.
На комбинате, где действует новая система планирования и эко номического стимулирования, разработаны и введены в действие систе мы премирования рабочих из фонда материального поощрения, в том числе:
-бурильщиков - за экономию шарошечных долот;
-машинистов экскаваторов - за работу без помощников, за повы шение срока службы ковшей и рукоятей экскаваторов;
-рабочих обогатительной фабрики - за улучшение качества руды, сверхплановое извлечение железа, высококачественную сушку концен трата, снижение простоев механического и электрического оборудова
ния;
-рабочих ремонтно-строительного цеха - за повышение произво дительности труда и качества работ;
-рабочих электроцеха - за высококачественное выполнение ре
монта оборудования.
Применение системы премирования из фонда материального поощре ния позволило получить экономию около 350 тыс.руб/год.
Систематическое совершенствование систем планирования и рацио нального использования фонда материального поощрения обеспечили зна чительное улучшение технико-экономических показателей работы Олене горского ГОКа /20/.
Методика расчета годового плана производства горных работ для карьеров КМА с использованием соответствующих систем алгоритмов и про грамм для ЭВМ "Минск-22" разработана и реализована институтом "НИИКМА". Показатель трудоемкости, который необходим для расчета плано
вой численности рабочих основных и вспомогательныхцехов горноруд ного производства черной металлургии, выбран и обоснован Криворож ским горнорудным институтом с применением современных матеыатичес-
ких методов и ЭВМ. На основании разработанных экономико-математиче ских моделей дана качественная и количественная оценка величины тру доемкости работ и выданы рекомендации по ее снижению. По данным выпол ненного анализа показателей снижения трудоемкости рассчитаны возмож ное высвобождение рабочих промышленно-производственного персонала и условная экономическая эффективность.
С целью автоматизации расчетов плановой численности рабочих раз работана программа для ЭВМ "Минск-22", являющаяся подсистемой в об щей системе автоматизированногорасчета трудовых показателей на пред приятиях комбината "КйАруда" /49/.
Совершенствование системы оперативного управления рудником "Пер вомайский" осуществлено институтом "НИИАчермет" совместно с СевГОКом.
В связи с этим четко определены функции и организована работа диспетчерской службы рудника. Находящийся в подчинении диспетчера оператор ведет полную циклограмму работы карьера, которая является основой для определения технико-экономических показателей работы руд ника и служит исходным документом для планового отдела комбината.
Повышение качества оперативного управления (без каких-либо зна чительных технических или технологических мер) положительно сказа лось на работе Первомайского рудника: снизились простои экскавато ров на 653 машино-часов из-за отсутствия или несвоевременной подачи транспортных средств (на карьере работает 50 экскаваторов, в том числе 20 - на автомобильный транспорт и 30 - на железнодорожный);
транспортный цикл железнодорожных составов сократился по руде на 4 мин и вскрыше - на 38 мин; среднесуточная производительность рудника вы росла по руде на 2,6% и по вскрыше - на 5,6%.
Годовой экономический эффект от усовершенствования системы опе ративного управления работой рудника составил 170 тыс.руб /50/.
ПОДЗЕМНЫЕ ГОРНЫЕ РАБОТЫ
Прогрессивная технология добычи руды
Система непрерывного этажно-принудительного обрушения с вибро- выпуокоы руды применена на Таштагольском руднике Горного управления Кузнецкого металлургического комбината (КМК).
Основными преимуществами этой системы являются:
-высокая концентрация горных работ;
-возможность заблаговременной и независимой подготовки обу-
ривания и обрушения любого числа панелей, что позволяет вести отра ботку рудных тел сплошным непрерывным фронтом без их разбивки на отдельные блоки и связанной с этим цикличности работ;
25
-создание нормальных условий для отбойки руды благодаря нали чию отрезных щелей, образованных с помощью глубоких взрывных скважин;
-сокращение удельной протяженности подготовительных и нарезных выработок;
-большая производительность очистного участка и шахты в целом;
-значительное повышение производительности труда в целом и
на отдельных операциях, а также снижение себестоимости добычи руды. Применение этой системы на Таштагольском руднике позволило: со
кратить затраты труда на нарезные и подготовительные работы в 2 раза, на подготовку взрыва для отбойки руды от массива (обрушение) и восстановитеньные работы после взрыва - в 10 раз, на вторичное дробле ние - в 4 раза. При этом производительность труда на выпуске (про изводится с помощью вибрационной доставочно-погрузочной установки ти па "Сибирячка") увеличилась в 8-10 раз.
Расчеты показывают, что концентрация горных работ при этой си стеме позволяет подземному руднику с годовой добычей в 2,7 млн.т вы полнить план при работе 2-3 очистных блоков вместо 18-20 при работе по прежней технологии /51-53/.
Начато освоение новой технологии добычи железной руды подзем ным способом с применением самоходного бурового, погрузочного, пог- рузочно-доставочного и. доставочного оборудования на шахтах Урала и Кривбасса.
Система подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды и ис пользованием самоходных машин применена на шахте "Южная" Гороблаго датского рудоуправления.
В результате использования на проходке горизонтальных горных выработок комплексов самоходных машин (буровых кареток СБУ-2М, по грузочных машин ПНБ-ЗК, самоходных вагонов 4BC-I0) производитель ность труда проходчиков увеличилась на 25-30%.
Обуривание при шахматной схеме трехметровых рудных слоев дву мя веерами скважин через 1,5 м позволило уменьшить число взрывных скважин в каждом веере до 4-6, а расстояние между их концами увели чить до 5-6 и даже 7 м при высоте слоя 20 м. Установлено, что при такой схеме обуривания рудного массива и удельном расходе в.в. на отбойку в количестве 700-800 г/т выход негабаритных кусков руды уменьшается минимум на 6%, сокращается удельный расход в.в. на вто ричное дробление до 15 г/т и создаются реальные условия для дости жения устойчивой производительности комплекса самоходных машин ПНБ-ЗК и 4BC-I0 до 600 т/смену и более.
Трудоемкость системы подэтакного обрушения с торцовым выпус ком руды на 20-/ониже, чем при системе этажного принудительного об рушения с площадным выпуском.
26
Система подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды и исполь зованием самоходной погрузочной машины ПНБ-5К и погрузочно-доставоч- ной машины ДДН-ЗД "Укис" и электровозной откатки прошла промышленную проверку на шахте "Северопесчанская" Богословского рудоуправления. При этом установлено, что применение самоходного оо'орудования на про ходческих работах позволило увеличить производительность труда в 3-4 раза и на очистных работах в 1,5-2 раза по сравнению со скрепер ной доставкой.
Опыт применения системы подэтажного обрушения с торцовым выпус ком руды и использованием самоходного оборудования в условиях железо рудных шахт Урала в целом подтвердил ее преимущества, простоту и эф фективность технологии одностадийной выемки.
Освоение новых высокопроизводительных вариантов системы подэтаж ного обрушения, внедрение самоходного и вибрационного оборудования, механизация вспомогательных процессов и повышение общего уровня ор ганизации работ на железорудных шахтах Урала и Сибири могут обеспе
чить рост производительности труда к концу текущей пятилетки |
в |
|||
среднем на 30$, в том |
числе на шахте |
"Магнетитовая" до 24 |
т/смену |
|
и на остальных шахтах |
до 18-21 т/омену /52,54/. |
|
|
|
Промышленные испытания варианта |
системы подэтажного |
обрушения |
с торцовым выпуском руды и использованием самоходного оборудования на рудниках им.Дзержинского и им.Кирова показали, что внедрение его на шахтах Криворожского железорудного бассейна позволит увеличить производительность труда в 2 раза и снизить себестоимость добычи ру ды на 0,10 руб/т /55/.
Усовершенствованы параметры системы подэтажных штреков, приме няемой для отработки рудных залежей Высокогорского железного рудни ка. В связи с тем, что при отработке Восточно-Ревдинских и ЗападноРевдинских рудных залежей самообрушение потолочины происходит весь ма редко ее толщина сокращена с 18 до II м. Это позволило увеличить камерные запасы руды до 70-80%, уменьшить потери руды при обрушении потолочины и целиков массовым взрывом.
Использование в качестве блокового возрастающего первой камеры от резного восстающего последующей камеры с оставлением между камерами целика шириной 12 м и последующим его разбуриванием из верхнего
бурового горизонта и горизонта подсечки |
сокращает объем проход |
ческих работ Только по одному блоку на |
80 м. |
В целом экономический эффект по двум рассмотренным мероприятиям |
составляет свыше 14 тыс.руб /56/.
Варианты камерной системы разработки е отбойкой руды вертикаль ными веерами с шахматным расположением глубоких скважин и подэтажного обрушения ромбовидными панелями с применением защитного слоя переиз-
27
мельченной руды, создаваемого путем сгущения сетки шахматного распо ложения глубоких скважин и применения короткозамедленного взрывания, прошли промышленные испытания на руднике им.Фрунзе Криворожского же лезорудного бассейна.
Шахматное расположение скважинных колонковых зарядов в.в. поз
волило увеличить выход взорванной рудной |
массы с I м скважины |
на |
25-30%, снизить удельный расход в.в. при |
отбойке руды от массива |
|
на 10-15% и почти в 2 раза уменьшить выход негабаритных кусков |
по |
сравнению с прямоугольной схемой расположения скважин. Экономический эффект от внедрения составил более 50 тыс.руб/год /57/.
Буровзрывные работы
Установка типа "Удар-1" (разработана конструкторским бюро "Востокмашзавода") предназначена для обуривания забоев горизонталь ных горных выработок.
Применение этой установки устраняет воздействие вибрации на бу рильщика и повышает его производительность труда на 20%.
' Экономический эффект от ее эксплуатации на рудниках цветной ме таллургии достигает 700 тыс.руб/год /58/.
Буровая установка КБУ-50 конструкции институтов "Гипромашобогащение" и "Гипрорудмаш" предназначена для высокопроизводительного бу рения скважин малого диаметра (50-60 мм) и глубиной до 25 м вращатель но-ударным способом в породах крепостью 8-14 по шкале М.М.Протодьяконова, при проходке горизонтальных горных выработок.
Использование такой установки повышает производительность тру да бурильщика в 2,5 раза. Экономический эффект при этом составляет 5-8 тыс.руб/год на одну установку /59/.
Буровой став конструкции НИГРИ (без обычного хвостовика; все штанги имеют одинаковую длину и соединяются шестигранными муфтами, которые могут входить в гранбуксу перфоратора) предназначен для проходки штанговых скважин.
Промышленные испытания этого бурового става на руднике им. Фрунзе показали, что его использование позволяет по сравнению с обычными буровыми штангами сократить затраты времени на вспомогатель ные операции при проходке штанговых скважин и повысить производитель ность труда бурильщика на 17% /60/.
Многостаночное обслуживание - обслуживание трех буровых стан ков типа HKP-I00M двумя машинистами осуществлено на Шерегешском руднике Горного управления КМК.
28
По этому методу работает свыше 505® бурильщиков участка глубоко го бурения этого рудника.
При концентрации буровых работ и высокой квалификации буриль щиков такая практика дает положительные результаты, способствует зна чительному повышению производительности труда /61/.
Обслуживание 4-6 буровых станков НКР-100 двумя машинистами про изводится на руднике "Верхний" Дальневосточного горно-металлургиче ского комбината Минцветмета СССР,
Бурение глубоких скважин и производство массовых взрывов для отбойки руды осуществляет специализированная бригада. Объем и очеред ность выполнения работ определяется сетевым графиком, который состав ляется на полугодие и уточняется оперативными месячными планами и недельными нарядами.
Внедрение многостаночного обслуживания и научной организации труда на этом руднике способствовали повышению труда бурильщиков в
1,8 раза /62/.
Комбинированный (разнонаправленный) способ инициирования сква жинных зарядов при короткозамедленном их взрывании, когда каждый удлиненный заряд инициируется в двух или нескольких точках, распо ложенных по его длине, а детонационные волны в смежных скважинных зарядах имеют' взаимно противоположное направление, прошел промышлен ные испытания на руднике им.Р.Люксембург Кривброжского железорудно го бассейна.
Такой способ инициирования скважинных зарядов в.в. значительно улучшил качество дробления отбиваемой от массива руды, позволил уменьшить удельный расход в.в. в 1,5-3 раза и повысить производитель ность труда при выпуске и доставке руды на 20% /63,64/.
Опытно-промышленные испытания "ифзанитов" (водонаполненных
ь.н.) в подземных условиях проведены на |
шахте им.Губкина |
комбината |
"ШАруда". |
|
|
Применение этих в.в. уменьшило выход негабаритных |
кусков ру |
|
ды при отбойке ее от массива на 30-50% |
и повысило производительность |
|
труда скрепериста при доставке руды на |
20-30% /65/. |
|
Проходка горных выработок
Проходка подэтажных выработок глубокими заходками осуществле на на руднике им.Дзержинского Криворожского железорудного бассейна.
Применение такогб метода позволило значительно увеличить ско рость проходки подэтажных выработок (продвижение забоя за один взрыв до 3,8 м), сократить продолжительность подготовительно-заклю-