книги из ГПНТБ / Совершенствование горных работ на карьерах Алмалыкского горно-металлургического комбината

Численные значения, получаемые по двум последним формулам, практически одинаковы.

Для выбора рациональных соотношений между числом работа­ ющих локомотивосоставов и экскаваторов на том или ином участке карьера и отвалов предлагается номограмма, принципиальные основы построения которой даны в работе Н. А. Шмелева [74]. Номограмма является графическим представлением зависимостей

между переменными величинами А пр э, a, %tnp л, п, М и построена на основании формулы

Для построения номограммы переменным а и и придаются последо­

вательно значения 1 , 2 , 3, . . ., п и строятся кривые А,£пр л, на концах которых отмечаются их соответствующие значения. Наибольшее предельное значение Мпр л находится на прямой п = а. Ось абсцисс представляет собой двойную шкалу: общего числа экскаваторов на участке п и среднего числа простаивающих экскаваторов п — а при данной организации работ. Отчет последних ведется от точки с координатами Mn п в направлении, параллельном линии п = а, пничем по линии п = а число простаивающих экскаваторов равно

нулю. Шкалы М{ располагаются параллельно оси а — слева для определения числа локомотивосоставов, направляемых на погрузку, справа — на разгрузку на отвалы. Определение суммарных непроиз­ водительных расходов производится по формуле

Собщ = [Сэ (п — а) + Спа (й „Ршл)] Т, руб.;

где п — а — среднее число простаивающих экскаваторов за один час работы, машино-ч; Сэ — стоимость простоя экскаватора в рублях

® (^ п р . л) = (^ п р . л) = [Чпр. Л1

ptnp л— среднее число локомотивосоставов, проходящих через пост в течение часа; Т — период, за который определяется сумма непроиз­ водительных расходов.

На рис. 75 приведена номограмма, построенная по изложенной методике для условий одного из рудных карьеров цветной металлур­ гии. С учетом схемы развития ж.-д. путей на карьере условно выде­ лены три участка: № 1 и № 2 по совместной выемке руды и вскрыше и № 3 по выемке только вскрышных пород. Непроизводительные расходы при различных соотношениях между M t и п определены по приведенной выше формуле для каждого участка.

201

Данные расчетов сводятся в таблицы и ими пользуются для анализа существующих соотношений поездов и экскаваторов и пла­

и расчета непроизводительных расходов за счет простоев горно­ транспортного оборудования взяты плановые показатели работы карьера. По наименьшим значениям непроизводительных расходов оптимальными для участков будут:

0 , 3 — линия оптимальных соотношений между поездами и экс­ каваторами ЭКГ-4,6 на участках № 1 и № 2 по руде и вскрыше;

0,2 — то же, между поездами и экскаваторами ЭКГ-8 ; 0,1 — то же, между поездами и экскаваторами ЭКГ-4,6 на участке

№ 3 по вскрыше; 0 * 5 — линия оптимальных соотношений между поездами и экс­

каваторами при вывозке пород на отвалы (первая шкала для дальних отвалов, вторая для ближних).

Стоимость простоя экскаватора каждой марки и локомотивосостава за один машино-час определяется специальным расчетом для конкретных условий.

Пример расчета по номограмме. На участке № 1 условно плани­ руется добыть 6000 тыс. т руды. По таблицам определяется, что Для вывозки на фабрику указанного объема с учетом запланирован­ ной производительности необходимо закрепление 6 поездов с коэф­ фициентом использования 0,7. На шкале Mt для экскаваторов ЭКГ-4,6, работающих на руде, от точки 6 проводится прямая парал­ лельно шкале числа экскаваторов до встречи с оптимальной линией Хгпр л к руде, равной 0,3. От точки пересечения опускается перпен­ дикуляр к шкале экскаваторов и точка встречи определяет необхо­ димое среднее число экскаваторов для погрузки указанного объема п = 3,5. Проведением из точки А прямой, параллельной шкале п = а,

определяются непроизводительные расходы. В данном случае не­ производительные расходы составили 22,3 руб/ч. Как следует из принципов построения номограммы, она может употребляться при планировании горных работ с минимальными непроизводительными затратами (установление рационального соотношения оборудования) и для анализа непроизводительных простоев и затрат при практиче­ ски существующих соотношениях горнотранспортного оборудования.

Рациональное использование основного карьерного и отвального оборудования при транспортных системах разработки обусловли­ вает технико-экономическую эффективность затрат по эксплуатации

203

Г л а в а VII

БОРЬБА С ПЫЛЬЮ И ГАЗАМИ В КАРЬЕРАХ

§ 1. Специфика условий труда горнорабочих при открытой разработке месторождений полезных ископаемых в районах сухого и жаркого климата

Особенностью рассматриваемых районов являются: — продол­ жительное жаркое лето, относительно холодные зимы со сравни­ тельно небольшим количеством выпадающих осадков.

Значительная удаленность от моря, отсутствие поблизости круп­ ных рек и озер обусловливает в летнее время чрезвычайно малую влажность воздуха. Относительная влажность воздуха в зимние месяцы достигнет 70%, в летние она падает до 20—25%. Годовое количество осадков обычно не превышает 470 мм. Большая часть осадков выпадает в ноябре — апреле.

В летние месяцы количество осадков ничтожно, причем в июне — сентябре они почти отсутствуют.

Зима обычно непродолжительная, со значительной облачностью. Температура ниже —20° С обычно не бывает.

Весна короткая и наиболее богатая осадками. Отличается бы­ стрым нарастанием температуры и неустойчивостью погоды с резкими переходами от тепла к холоду.

Для осени характерны: ясная погода и медленное понижение температуры при переходе к зиме.

Осень и весна отличаются сильными суточными колебаниями тем­ пературы, температура в течение суток изменяется на 15—20° С (рис. 76).

Район характеризуется преобладающими ветрами северо-восточ­ ного направления. Скорость ветра в среднем 1,2—1,5, иногда 4 м/с. Общее количество штилевых дней в году 80—100, со скоростью ветра 0,5—1 м/с — 50—200 дней. Наибольшее количество штилевых дней наблюдается летом.

Одним из основных климатических факторов является солнеч­ ная радиация, наибольшая активность которой приходится на май — сентябрь. Среднедневная суммарная солнечная радиация за последние 10 лет (в ккал/см2) составила: май — 551, июнь — 637, июль — 649, август — 582, сентябрь — 464.

205

Облачность в рассматриваемом районе снижает поступление пря­ мой солнечной радиации всего на 30—40% и в то же время увели­ чивает рассеянную радиацию на 20—40%. Среднедневные количе­ ства суммарной радиации в карьерах с сухим и жарким климатом в 2—2,5 раза больше, чем в районах с умеренным климатом.

Рис. 76. Метеорологические элементы в районах сухого и жаркого климата:

1 , 2 , 3 — среднемесячная, максимальная и минимальная температура; 4 — относительная влажность; 5 — количество осадков; 6 — величина снежного покрова; 7 — направление

ветра; 8 — скорость ветра (1—5 м/с)

Температура почвы карьера тесно связана с радиационными условиями и особенностями увлажнения дна и бортов. Максимальные значения наблюдаются около 14 ч и составляют в среднем 65—70° С.

В течение суток подстилающая поверхность в карьерах остается более нагретой, чем окружающая местность.

Таким образом, микроклимат карьеров с сухим и жарким кли­ матом в летний период характеризуется интенсивной суммарной радиацией, нагревом почвы и высокими температурами воздуха, а также почти полным отсутствием ветра.

206

Горнорабочие в этих карьерах в теплое время года подвергаются

под действием солнечной радиации нагревается и температура в ка­

районах и проявляющихся в массиве на глубине 0,6—1,3 м. Весьма существенно влияние высоких температур окружающего воздуха на производительность труда. Если при нормальных метео­ рологических условиях воздушной среды, т. е. при температуре 18° С и влажности 45—50% принять производительность труда за 1 0 0 %, то с повышением температуры и понижением относительной влажности окружающего воздуха производительность труда (в за­ висимости от индивидума) снижается при 25° С на 5—12,3%, при

30° Сна 13,5-15,3% и при 35° Сна 16-22,9% .

Таким образом, при изыскании и применении средств борьбы с вредностями необходимо учитывать особенности климата и их неблагоприятное влияние на санитарно-гигиенические условия труда.

Применяемое на открытых горных работах оборудование является интенсивным источником выделения вредностей. Степень загряз­ нения атмосферы карьеров зависит от интенсивности выделения пыли и газов при различных технологических процессах, горно­

207

геологических и климатических условий района и эффективности при­ меняемых средств пылегазоподавления.

Институтом Средазнипроцветмет на основании многолетних исследований разработан комплекс средств по борьбе с пылью, учитывающий специфику условий сухого, и жаркого климата.

§2. Пылеулавливающие установки для станков шарошечного

ипневмоударного бурения

Установка (рис. 78) состоит из пылеприемника 1, циклона 2, батарейного циклона 3 для отделения крупных фракций пыли, гидроосадителя 4 для тонкой очистки запыленного воздуха и вентиля­

тора высокого давления 5. Принцип работы установки заключается в следующем. Вентилятор создает разрежение до 600 мм вод. ст., вследствие чего по системе проходит поток воздуха до 25—50 м3/мин, с помощью которого при бурении можно уловить пылевой факел с дебитом пыли 300—600 г/с и крупностью до 5— 6 мм. Удаляемая из скважины сжатым воздухом буровая мелочь по пылепроводу по­ ступает в циклон для грубой очистки воздуха, затем в батарейный циклон, где осаждается крупная пыль. Неуловленная тонкодисперс­ ная пыль направляется в гидроосадитель. Очищенный воздух выбра­ сывается в атмосферу.

Гидроосадитель представляет собой металлический сосуд, ниж­ няя часть которого заполнена пылесмачивающей жидкостью, через которую пропускается запыленный воздух. За счет создаваемого вентилятором разрежения воздух, проходя через слой жидкости, быстро расширяется, в результате чего резко улучшаются условия смачивания тонкодисперсной пыли.

208

Промышленные испытания установки проводились на Кальмакырском карьере при бурении скважин по вторичным кварцитам крепостью 12—14 по шкале проф. М. М. Протодьяконова станком БС1Н-2м. Скважины диаметром 109—214 мм бурились на глубину 12—15 м. Расход сжатого воздуха для выноса буровой мелочи со­ ставлял 10 м3/мин. Показатели работы пылеуловителя приведены в табл. 77. При осаждении пыли из воздушной среды с начальной концентрацией до 700 г/м3 эффективность очистки составила 99,97%, что позволяет поддерживать уровень запыленности на рабочих местах в санитарных пределах. Пылеулавливающими установками конструкции Средазнипроцветмета оборудованы в карьерах Алмалыкского комбината станки БСШ-1м, БСВ-3, БМК-4, СБМ-5.

В летнее время в качестве пылеулавливающей жидкости в уста­ новке применяется вода. При отрицательной температуре может быть применено соляровое масло. Использование масла практически не пожароопасно, а затраты на эксплуатацию установки в зимнее

При отрицательных температурах в период относительно корот­ кой зимы, в районах с сухим и жарким климатом, может быть применено соляровое масло.

§ 3. Обеспыливание карьерных автодорог

Основным источником запыления атмосферы карьеров являются автодороги (80—95% от общего выделения пыли).

Способ пылеподявления, основанный на использовании воды, малоэффективен в условиях сухого и жаркого климата. Продолжи­ тельность активного действия полива летом не превышает 30—40 мин, при этом ежесменный расход воды на 1 км дороги составляет 70— 90 м3. Кроме того, при интенсивном поливе ускоряется процесс разрушения дорожного покрытия, значительно снижается скорость движения и ухудшаются условия торможения автосамосвалов.

* За 100% принято общее количество образующейся при бурении пыли, эффективность пылеулавливания определялась путем взве­ шивания осажденной пыли у устья скважины, в I и II ступенях очистки и гидроосадителе.

** Данные характеризуют запыленность воздуха в районе работы бурового станка без фона карьера.