книги из ГПНТБ / Хныкин В.Ф. Гидровскрышные работы на карьерах горнорудной промышленности
.pdfгидроустановок на карьерах |
[4, |
11] |
показывает, |
что |
примерно |
|||||||||
30—50% всех затрат на гидравлическую |
разработку |
1 м 3 |
породы |
|||||||||||
составляют затраты на электроэнергию. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
О б щ а я стоимость |
разработки |
100 |
м 3 |
породы |
плавучими |
з е м |
||||||||
снарядами производительностью 340 м3 /ч |
и |
напором |
|
60 |
м |
при |
||||||||
увеличении стоимости |
1 |
квт-ч |
на |
1 |
коп. |
(с |
1,4 |
до |
|
2,4 |
коп. |
з а |
||
1 квт-ч) |
возросла на |
2 |
руб. |
0,4 коп. (с |
33 руб. |
|
11 коп. |
до |
||||||
37 руб. 15 коп.). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нормативно-исследовательской станцией № 8 треста Гидроме |
||||||||||||||
ханизация Министерства энергетики и электрификации |
С С С Р |
р а з |
||||||||||||
работаны |
удельные нормы |
расхода |
электроэнергии, |
в |
соответствии |
|||||||||
с которыми в зависимости |
от |
конкретных |
условий |
работы |
плаву |
чего земснаряда или гидромониторной установки может быть оп ределен расход электроэнергии на разработку породы способом гидромеханизации [9].
§2. СУЩНОСТЬ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ. П Р И Н Ц И П И А Л Ь Н Ы Е ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ
Гидромеханизация на открытых разработках применяется д л я выполнения как всего комплекса операций, так и одной или не скольких смежных операций. Гидромониторная разработка гор ных пород в карьерах выполняется отдельными уступами, высота
которых определяется типом |
применяемого |
оборудования, |
х а р а к |
||
теристикой р а з р а б а т ы в а е м ы х |
пород, |
правилами техники |
безопа |
||
сности и системой |
разработки . |
|
|
|
|
Технология гидравлической |
разработки |
в значительной |
степе |
||
ни определяется |
способом размыва |
(гидравлического р а з р у ш е |
ния) горных пород в забое. Различают следующие основные спо собы р а з м ы в а : с верхней площадки уступа, с нижней площадки уступа, с предварительным рыхлением пород и с переменным на пором воды.
Наиболее распространен способ разрушения горных пород гидромониторной струей с нижней площадки уступа. В зависимо сти от физико-механических свойств горных пород, слагающих уступ разрабатываемого забоя, разрушение ведется с подрезкой
забоя и последующим |
смывом обрушенных пород или без подрез |
||||||
ки забоя, только смывом пород |
непосредственно с откоса. |
Рых |
|||||
лые, |
несвязные |
породы (например, песчаные, |
лёссовидные) |
мож |
|||
но р а з р а б а т ы в а т ь без |
подрезки |
забоя |
струей |
напорной воды. Б о |
|||
лее |
крепкие, плотные |
горные породы |
(например, глинистые, |
связ |
|||
ные) |
р а з р а б а т ы в а т ь |
таким способом неэффективно. В этих- |
слу |
||||
чаях |
необходимо |
в нижней части забоя создавать врубовую |
щель |
такой глубины, при которой расположенные выше горные породы
обрушаются под действием собственного веса. Д л я |
создания вру |
|
ба в нижней части забоя гидромониторная струя |
направляется |
|
почти перпендикулярно к плоскости забоя, так как |
в этом |
случае |
она имеет наибольшую р а з р у ш а ю щ у ю силу. Высота |
вруба |
обычно |
бывает |
не более |
1,5 м, а глубина |
в зависимости |
от устойчивости |
п о р о д — |
1—3 м. |
|
|
|
Применение |
предварительного |
рыхления при |
разработке плот |
ных, связных пород позволяет устранить такую трудоемкую и ма лоэффективную операцию, как создание вруба и обрушение под резанной части забоя. При этом способе удельные расходы напор
ной |
воды и электроэнергии в значительной степени сокращаются, |
|
так |
как |
энергия гидромониторной струи расходуется только на |
размыв |
разрыхленных пород. |
Наиболее простой схемой гидромеханизации является гидро мониторная разработка с размывом породы в массиве, которая долгое время была самой распространенной. Однако необходи мость разработки не только песчаных и суглинистых пород, кото рые легко размываются струей сравнительно небольшого д а в л е ния, но и крепких, трудноразмываемых потребовала применения более сложных технологических схем.
Н а |
угольных |
карьерах |
С С С Р |
примерно |
95% общего |
объема |
|
вскрышных работ |
выполняется с |
помощью гидромеханизации (из |
|||||
них 20% приходится на разработку с предварительным |
рыхлением |
||||||
пород) |
и лишь около 5% падает |
на гидротранспорт от экскавато |
|||||
ров. |
|
|
|
|
|
|
|
Распределение |
объемов |
гидровскрышных |
работ |
на |
железо |
рудных карьерах КМА по отдельным технологическим схемам
приведено в табл. |
3. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
О б ъ ем |
работ |
( % ) |
|
|
|
|
Технологическая схема |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
1967 г. |
1968 г. |
1969 г. |
1970 |
г. |
|
Гидромониторно-землесосная разработка: |
22 |
35 |
|
35 |
29 |
|
|||||
с |
предварительным |
рыхлением |
пород |
|
|
||||||
30 |
33 |
|
48 |
63 |
|
||||||
с |
предварительным |
рыхлением |
пород |
|
|
||||||
16 |
19 |
|
17 |
—• |
|
||||||
с |
предварительным |
рыхлением пород экс- |
|
|
|||||||
— |
6 |
|
— |
8 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Разработка |
землесосными снарядами |
. . . |
32 |
7 |
|
—• |
' |
||||
|
|
|
|
||||||||
|
К а к |
видно |
из |
таблицы, |
при |
использовании |
гидромеханизации |
||||
на |
карьерах |
преимущественное |
распространение в |
основном |
по |
лучают различные схемы гидромониторно-землесосных разрабо ток. Однако в условиях сильной обводненности месторождений применение землесосных снарядов, особенно в период строитель
ства карьеров, является не только эффективным, |
но д а ж е един |
ственно возможным средством ведения вскрышных |
работ. |
§ 3. ПРИМЕНЕНИЕ ЗЕМЛЕСОСНЫХ СНАРЯДОВ НА ВСКРЫШНЫХ РАБОТАХ
|
П л а в у ч ие землесосные снаряды широко применяются в |
С С С Р |
|||
при |
разработке |
подводных |
и обводненных |
месторождений |
песка |
и гравия, строительстве гидротехнических |
сооружений, а |
т а к ж е |
|||
при |
разработке |
прибрежных |
морских и речных россыпных |
место |
рождений тяжелых минералов. В последние 18 лет плавучие зем лесосные снаряды стали использоваться при ведении вскрышных работ на карьерах .
Следует отметить, что наибольшая эффективность гидро вскрышных работ с применением плавучих землесосных снарядов достигается в сложных гидрологических и горнотехнических усло виях залегания месторождения, при сильной обводненности вскрышных пород и их слабой несущей способности. Практика по
казывает, |
что применение землесосных снарядов в |
указанных |
ус |
|||||
ловиях |
позволяет достичь высоких темпов подвигания |
фронта |
||||||
работ |
на |
уступах |
и высокой |
скорости |
углубления |
карьеров |
||
(табл. |
4) [5]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
С к о р о с ть подвигания |
||
|
|
|
|
|
Скорость |
фронта работ |
|
|
К а р ь е р |
Породы |
Т р а н с п о р т |
у г л у б л е н и я |
на у с т у п а х |
|
|||
к а р ь е р а , |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м/год |
м/год |
м / м е с я ц |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ю г о к |
Скальные |
Железнодорожный |
5—7 |
50—100 |
5—15 |
|||
Соколовский |
Полускаль |
Автомобильный |
10—20 |
70—100 |
6 - 15 |
|||
|
|
ные |
Железнодорожный |
— |
50—130 |
4—20 |
||
Сарбайскнй |
Рыхлые |
|||||||
|
|
Полускаль |
Автомобильный |
20—25 |
80—410 |
7—100 |
||
|
|
ные |
» |
|
8—30 |
80—290 |
5-50 |
|
Михайлов |
Рыхлые, |
|
||||||
ский |
скальные |
Автомобильный, железно |
25—30 |
40—105 |
10-50 |
|||
Лебедин |
Рыхлые |
|||||||
ский |
|
дорожный, |
гидротранс |
|
|
|
|
|
Стойленский |
Полускаль |
порт |
10—20 |
60—340 |
10—50 |
|||
Автомобильный, железно |
||||||||
|
|
ные |
дорожный |
20—40 |
40—260 |
30—110 |
||
Южно- |
Рыхлые, |
Гидротранспорт |
||||||
Лебедннский |
.полускаль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ные |
|
|
|
|
|
|
При применении плавучих землесосных снарядов темпы углуб ления карьеров достигают максимальных значений в первые годы строительства, что часто играет решающее значение при выборе горного оборудования. В отличие от гидромеханизации, скорость углубления карьера при использовании обычных технологических схем разработки (экскаваторы с автомобильным и железнодо-
р о ж н ым Транспортом) увеличивается постепенно й достигает мак симальных значений в последний год строительства карьера. Это объясняется сосредоточением горно-транспортного оборудования на ограниченном фронте работ, что приводит к снижению произ водительности оборудования и удорожанию работ.
Опыт показывает, что плавучие землесосные снаряды |
эффек |
|||||||
тивно |
используются |
при |
разработке |
рыхлых, сравнительно |
лег |
|||
ких и несвязных пород. При наличии плотных глинистых |
пород |
|||||||
производительность землесосных снарядов снижается . |
|
|
||||||
Н а |
темпы углубления |
карьеров и срок их |
строительства |
в |
зна |
|||
чительной |
степени |
влияет обводненность |
месторождения. |
|
При |
|||
большой |
обводненности |
вскрышных |
пород |
применение обычных |
технологических схем с использованием экскаваторов и колесных видов транспорта связано с большими трудностями, а необходи мость выполнения большого объема работ по осушению месторож дения приводит к удорожанию добычных работ и увеличению сро ков строительства карьеров. В этих условиях особенно эффектив ной оказалась работа плавучих землесосных снарядов и гидромо-
ниторно-землесосных |
установок, |
которые не только |
р а з р а б а т ы в а ю т |
|||||
обводненные горные |
породы, но |
т а к ж е и частично |
осушают |
место |
||||
рождение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
В условиях сильно обводненного |
З ы р я н |
о в с к о г о |
к а р ь е р а |
|||||
гидромеханизированный способ |
разработки |
рыхлых |
отложений |
|||||
оказался наиболее эффективным . Применение |
гидромеханизации |
|||||||
позволило начать горно-капитальные |
работы |
до |
окончания |
стро |
ительства временного дренажного ряда и осушения карьера, что
ускорило ввод карьера не менее чем |
на 3 года. Оборудованием |
гидромеханизации только с 1962 по |
1965 г. откачано из карьера |
около 35 млн. м 3 д р е н а ж н ы х вод, что |
привело к более интенсивно |
му осушению карьера. Экономический эффект от применения гид ромеханизации на карьере составляет более 4 млн. руб.
К а к показали хронометражные наблюдения за работой гидро- мониторно-землесосных установок, около 15% времени их работы
было затрачено на откачивание фильтрационной |
воды из |
зумпфа |
|||
(по |
данным Зыряновского |
рудника, |
в карьер |
поступало |
около |
700 |
м3 /ч воды) . Хотя это и |
снижало |
производительность оборудо |
вания, но позволило широко развернуть экскаваторные работы до ввода системы осушения карьера в эксплуатацию .
Следует отметить, что при выборе способа вскрышных работ на Зыряновском карьере были возражения против применения гид ромеханизации из-за возможности обводнения или затопления подземных действующих выработок. Эти опасения оказались не
основательными, так |
к а к |
вода, |
п о д а в а е м а я |
в |
забой |
через гидро |
|||
мониторы, |
откачивалась |
землесосами. |
|
|
|
|
|||
Л е б е д и н с к и й |
к а р ь е р . |
При строительстве |
Лебединского |
||||||
карьера |
значительная |
часть |
(около 27 |
|
млн. |
м 3 ) |
вскрыш |
||
ных пород |
р а з р а б а т ы в а л а с ь тремя |
плавучими |
землесосными сна |
||||||
рядами в |
три очереди. Специфика |
работы |
землесосных |
снарядов |
и технологические схемы вскрышных работ на к а ж д о м этапе строительства карьера имели существенные различия. Вскрышные
породы |
представлены четвертичными отложениями |
(песчаные суг |
|||
линки, |
плотные глины), |
мощными |
мело-мергельными отложения |
||
ми, |
сеноман-альбскими |
песками и |
юрскими глинами. |
||
|
В период строительства I очереди Лебединского карьера верх |
||||
ние |
четвертичные отложения разрабатывались |
гидромоииторно- |
Ve/пВертиш/е отложения |
Песни |
|
|||
Мело-мергели |
|
|
богатые руды |
|
|
Рис. 1. Схема размещения |
оборудования |
в период строительства |
I очереди Ле |
||
|
|
бединского |
карьера: |
|
|
/ — гидромонитор |
ГМН-250; |
2 — з е м л е с о с 12Р-7; 3 — э к с к а п а т о р ЭКГ-4: |
4 — э к с к а в а т о р |
||
|
|
ЭШ - М/75; 5 — з е м с н а р я д 500-G0 |
|
||
землесосными |
установками, |
мело-мергельные породы — экскавато |
рами ЭКГ-4, а подстилающие сеноман-альбские пески и юрские
глинистые |
породы — плавучими |
землесосными |
снарядами |
500-60 (рис. 1). |
|
|
|
В первый |
год работы плавучих |
землесосных снарядов больше |
половины объема вскрышных пород приходилось на мело-мергель. Особенность разработки уступа в этот период состояла в том, что в результате выемки песка в нижней части забоя происходило по степенное обрушение верхней части зависавшего уступа, сложен ного разрушенными трещиноватыми мело-мергельными породами. После обрушения мел распадался на мелкие куски и размокал . Средняя производительность земснаряда в этот период была вы сокой (около 650 м 3 / ч ) . Однако в дальнейшем, когда прочность мело-мергельных пород увеличилась, обрушение надводной части
уступа |
происходило крупными глыбами, |
участились |
случаи по |
|
вреждения фрезерного рыхлителя, |
рамы |
и стрелы |
земснаряда . |
|
В связи |
с этим производительность |
его снизилась до 300 м3 /ч. П о |
мере углубления котлована и увеличения мощности р а з р а б а т ы в а е
мых песков производительность |
земснаряда |
повышалась, но при |
|
этом происходил более быстрый |
износ фрезы и деталей |
землесоса. |
|
После разработки 150—180 тыс. м 3 песка |
бронедиски, |
покрытые |
твердым сплавом, |
полностью |
изнашивались, |
а корпус землесоса |
требовал ремонта |
после пропуска 250—300 тыс. м 3 песка. |
||
Н а следующий |
год объем |
разработанных |
мело-мергельиых по |
род уменьшился, средняя производительность трех землесосных снарядов и коэффициент использования рабочего времени снизи
лись, |
а стоимость разработки |
1 м 3 вскрыши повысилась |
(табл. 5) . |
|
Низкий коэффициент использования |
рабочего времени |
землесос |
||
ных |
снарядов объясняется |
большой |
продолжительностью про |
стоев, вызванных ремонтом механического оборудования.
Т а б л и ц а 5
Год работы
П о к а з а т е л и
Календарное время нахождения устано-
ервый с
«
О
О.
о
н
й
ретнй |
етвертый |
«
3
н
к
с
ІЄСТОЙ
а
|
|
|
6666 |
22 524 |
15 084 |
22 149 |
16 505 20 208 |
||
Время чистой работы землесоса, ч . . . |
3704 |
10 294 |
7 880 |
10 972 |
9 480 |
9 654 |
|||
Коэффициент использования |
рабочего вре- |
0,54 |
0,46 |
0,52 |
0,50 |
0,57 |
0,48 |
||
|
|
|
|||||||
Объем вскрышных пород, тыс. м3 . . . . |
1811 |
4558 |
4369 |
6035 |
4377 |
5647 |
|||
Средняя |
производительность |
земснаряда, |
490 |
445 |
556 |
550 |
460 |
586 |
|
Удельный |
расход электроэнергии, к в т х |
||||||||
6,5 |
12 |
8,3 |
8,51 |
8,3 |
8,2 |
||||
Стоимость |
разработки 1 м 3 вскрышных по- |
||||||||
0,41 |
0,74 |
0,56 |
0,54 |
0,88 |
0,36 |
||||
|
|
|
|||||||
Производительность труда, |
м3 /чел-день . |
51,6 |
50,5 |
60,5 |
65,5 |
70,5 |
89 |
При строительстве I I очереди карьера объем |
горно-капиталь- |
||||||
иых |
вскрышных работ, |
выполненных |
землесосными |
снарядами, |
|||
составил |
16,9 млн. м 3 породы. О б щ а я |
мощность вскрышных |
пород |
||||
в этот период составила |
60 м, из них верхние 5—10 м были |
пред |
|||||
ставлены |
четвертичными |
отложениями, мело-мергельные отложе |
|||||
ния |
имели мощность до |
10 м, сеноман-альбские |
пески — до 30 м |
||||
и юрские |
глины — до 15 м. П р и разработке песчаных |
пород |
высо |
та надводного забоя достигала большой величины, поэтому про изводилось принудительное обрушение горных пород надводной Уіасти забоя .
Технико-экономические показатели работы землесосных сна рядов в значительной степени улучшились по сравнению с показа телями их работы при строительстве I очереди карьера (табл. 6) . Среднечасовая производительность увеличилась на 25%, а стои мость 1 м 3 вскрышных пород снизилась на 12%. Сокра тились простои гидравлического оборудования и увеличился коэф фициент использования рабочего времени. В начале пятого года разработка вскрышных пород землесосными снарядами при
Т а б л и ц а Ь
|
|
|
|
|
Год |
работы |
|
|
|
|
П о к а з а т е л и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
первый |
|
второй |
третий |
|
В том числе: |
|
|
79 |
|
1196 |
1154 |
||
|
|
40 |
|
|
764 |
669 |
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
39 |
|
|
432 |
485 |
Средняя производительность земснаряда, м3 /ч . |
. . |
187 |
|
|
360 |
402 |
||
Удельный расход электроэнергии, квт-ч/м3 . . . . |
46,5 |
|
22,4 |
18,1 |
||||
|
|
|
|
1,10 |
|
1,05 |
0,95 |
|
Коэффициент использования рабочего времени . |
. . |
0,16 |
|
0,34 |
0,42 |
|||
строительстве I I очереди Лебединского |
карьера |
была |
прекращена, |
|||||
поскольку выемка юрских глин надрудной толщи |
стала малоэф |
|||||||
фективной. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К этому времени был подготовлен |
котлован |
для |
|
начала |
работ |
||
по |
строительству |
I I I очереди карьера. |
Вскрышные |
работы |
внача |
|||
ле |
выполнялись |
двумя землесосными |
снарядами, |
а |
затем |
тремя . |
Вскрышные породы в этот период были в основном представлены четвертичными отложениями и сеноман-альбскими песками.
Р а з р а б о т к а вскрышных пород землесосными плавучими снаря дами во время строительства Лебединского карьера велась с водооборотом. Горизонт воды в котловане поддерживался на оп ределенной отметке в зависимости от глубины разработки . По ме ре углубления котлована горизонт воды снижался, благодаря чему
обеспечивалась возможность |
разработки сеноман-альбских песков |
на глубину более 30 м. Эта |
технологическая схема в условиях |
строительства Лебединского карьера КМА о к а з а л а с ь весьма эф фективной. При наиболее благоприятных условиях разработки песчаных пород и верхних четвертичных отложений производи тельность землесосного снаряда достигала 800 м3 /ч. Землесосные снаряды работали круглый год, периодически останавливаясь в наиболее холодные месяцы д л я капитального ремонта. Произво
дительность земснаряда на карьерах |
КМА в |
зимний период сни |
|
ж а л а с ь примерно на |
25%. |
|
|
Н а и б о л ь ш и е трудности возникали |
при разработке крепких ме- |
||
ло-мергельных пород. |
Поиски рациональных |
способов эффектив |
ной отработки таких пород плавучими земснарядами привели к тому, что было предложено применять предварительное рыхление и производить подрезку уступа фрезой земснаряда по подстилаю
щим пескам. Эти технологические |
особенности были |
|
применены |
||
при строительстве |
Стойленского и |
Южно - Лебединского |
карьеров |
||
КМА. |
|
|
|
|
|
С т о й л е н с к и й |
к а р ь е р . Д л я |
отработки |
уступа |
вскрышных |
|
пород высотой 30 м был применен |
плавучий |
землесосный снаряд |
|||
500-60 (рис. 2). Верхняя половина |
уступа высотой 15 |
м |
представ- |
лена плотными мело-мергельными |
породами, |
а нижняя — легко |
|||||||
разрабатываемыми |
песками. |
|
|
|
|
|
|
||
Н и ж н я я |
отметка |
уступа |
НО |
м. Гидротранспортная |
система |
||||
состояла из |
земснаряда |
и двух |
перекачных |
землесосов, установ |
|||||
ленных по трассе пульповода на |
|
отметках |
соответственно |
140 и |
|||||
190 м. Пульповод имел |
длину |
5500 |
м и состоял |
из труб диаметром |
Четвертичные отложения |
Пески |
| Богатые руды |
||
Мело-мергели |
|
Юрские глины |
|
|
Рис. 2. Схема размещения |
оборудования в период строительства Стойлен- |
|||
|
|
ского |
карьера: |
|
1 — з е м с н а р я д |
500-G0; 2 — Суровой |
с т а н о к ; 3 — э к с к а в а т о р ы ЭРГ-400 ; |
4 — э к с к а в а т о р ЭКГ-4 |
|
600 и 700 |
мм. Технологическая |
схема гидровскрышных работ на |
Стойленском карьере с использованием плавучего землесосного
снаряда |
500-60 |
применялась в течение |
трех |
лет. Некоторые пока |
|
затели |
работы |
этого землесосного снаряда |
приведены |
в табл . 6. |
|
Р а з р а б о т к а |
велась с применением |
буровзрывного |
способа |
предварительного рыхления мело-мергельных пород и с подрезкой
уступа по пескам. Это нередко |
приводило |
к обрушению |
породы и |
|||||||
з а в а л а м рамы |
рыхлителя. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
В |
1966—1967 г. Н И И К М А |
им. Л . Д . Шевякова были |
прове |
||||||
дены исследования по определению зависимости |
производитель |
|||||||||
ности земснаряда от свойств разрабатываемой породы |
и |
качества |
||||||||
ее |
предварительной подготовки, |
мощности |
привода |
разрыхлителя |
||||||
и принятой технологической схемы работы. |
|
|
|
|
|
|||||
|
Наблюдения |
показали |
[6], что основными причинами, |
снижаю |
||||||
щими |
производительность, |
земснарядов, являются |
плохое |
|
рыхле |
|||||
ние мело-мергельных пород, наличие неразрыхленных |
|
целиков. |
||||||||
При |
размыве |
надводного |
забоя гидромонитором, |
установленным |
||||||
на |
земснаряде, |
производительность земснаряда увеличивалась^ в |
||||||||
некоторых случаях на 150—200 м3 /ч. |
Ґ " |
'•• |
. ч |
|
,*;'.'•_"""•.,"-*•". |
|||||
2 |
В . Ф . Хныкнн и |
др. |
|
|
і |
|
. , |
, |
• 17, |
Ч И Т А Л Ь Н О Г О G A
Ю ж н о - Л е б е д и н с к и й к а р ь е р . Д л я работы плавучего
землесосного снаряда на Южно - Лебединском |
карьере (рис. 3) |
в ме- |
|
ло-мергельиых породах |
был создан пионерный котлован глубиной |
||
10 м. На первом этапе |
работы землесосный |
снаряд расширял |
и уг- |
| Четвертичные отлсжетя |
Песни |
\Ь~огатые |
руды |
|
I |
Мело-мергели |
Юрские |
глины |
|
Рис. |
3. Схема размещения оборудопания |
в период строительства |
Южио- |
|
|
Лебединского карьера: |
|
||
|
і — з е м с н а р я д 500-60; 2 — з е м л е с о с |
20Р-1І; |
3 — г и д р о м о н и т о р КУГУ-350/200 |
лублял котлован до проектной отметки. Рабочая высота уступа сос
тавила 40 м, |
из них нижние 10 м были представлены песком, а |
верхняя часть |
уступа — полускальными мело-мергельными порода |
ми. Гидротранспортная система состояла из землесоса 500-60, на ходящегося на плавучем земснаряде, пульповода диаметром 600—
700 мм, длиной |
2,5 км и одной |
перекачной станции. |
|
|
||||||
В табл . 7 приведены |
некоторые |
показатели |
работы |
землесосно |
||||||
го снаряда на Южно - Лебединском |
карьере |
в |
период |
выполнения |
||||||
горно-капитальных вскрышных работ. |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 7 |
||
|
|
|
|
|
|
|
Год |
работы |
|
|
|
П о к а з а т е л и |
|
|
первый |
втором |
т р е т и н |
ЧетверТЫИ |
|||
|
|
|
|
|
||||||
Объемы вскрышных |
пород, тыс. м3 . . . |
148 |
1247 |
1569 |
482 |
|||||
В том числе: |
|
|
|
148 |
1026 |
1084 |
90 |
|||
мел |
|
|
. . . |
|||||||
песок |
производительность |
земснаряда, |
— |
|
220 |
|
485 |
392 |
||
Средняя |
165 |
|
284 |
|
460 |
420 |
||||
м3 /ч |
|
|
|
|
|
|
||||
Удельный |
расход |
электроэнергии, |
квт- |
20,1 |
18,0 |
10,9 |
12,5 |
|||
• ч/м3 |
|
|
|
|
||||||
Стоимость |
разработки 1 м 3 породы, руб. . |
0,52 |
0,52 |
0,50 |
0,70 |
|||||
Коэффициент использования |
рабочего |
вре |
0,41 |
0,53 |
0,53 |
0,51 |
||||
мени |
|
|
|
|
В первый год работы землесосного снаряда на Южно - Лебедин - ском карьере производительность его была очень низкой, а удель ный расход электроэнергии наиболее высоким (табл. 7), так как разрабатываемые породы были представлены крепкими мело-мер-
гельными |
породами. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Д л я |
повышения |
эффективности |
разработки были |
проведены ме |
|||||||||||||||||
роприятия по усовершенствованию всасывающего и |
разрыхляюще |
||||||||||||||||||||
го оборудования |
землесосного |
снаряда, |
а |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
т а к ж е |
|
|
самой |
технологии |
разработки |
Q,m3/4 |
|
|
|
|
|
||||||||||
вскрышных |
пород. |
Н а |
ножи |
фрезы |
нава |
|
|
|
|
|
|
/ |
|||||||||
ривали |
специальные |
зубья, |
благодаря |
чему |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
600, |
|
|
|
|
|
' о |
|||||||||||||||
несколько |
улучшился |
процесс |
разрыхления |
|
|
|
с |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|||||||||||||||||
пород, однако производительность земсна |
500 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
ряда |
оставалась е щ е |
низкой. |
Наилучшие |
W |
|
/ |
|
• |
|||||||||||||
показатели |
работы |
|
землесосного |
снаряда |
|
Jo |
|
|
|||||||||||||
были |
получены |
после |
достижения проект |
300 |
|
|
|
|
|||||||||||||
ной глубины |
котлована, когда |
разработка |
|
|
|
|
|||||||||||||||
уступа стала осуществляться с подрезкой |
200і |
|
/ |
|
• |
|
|
||||||||||||||
песков и размывом надводной части уступа |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
напорной струей гидромонитора, установ 100: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
ленного |
на |
палубе |
земснаряда . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Специальные исследования и наблюде |
О |
-25 |
|
50 75- |
WO N,Kdm |
||||||||||||||||
ния за работой землесосного плавучего сна |
Рис. |
4. |
|
Зависимость про |
|||||||||||||||||
ряда на Южно - Лебединском карьере, про |
изводительности |
земле |
|||||||||||||||||||
веденные |
Н И И К М А |
им. Л . Д . |
Шевякова, |
сосного |
|
снаряда |
500-60 |
||||||||||||||
позволили |
установить |
характер |
изменения |
от |
мощности, |
затрачен |
|||||||||||||||
производительности земснаряда 500-60 в |
ной |
на |
|
рыхление |
при от |
||||||||||||||||
работке |
|
уступа, |
|
сложен |
|||||||||||||||||
зависимости |
от |
мощности |
привода |
фрезы |
ного песчаными и мело- |
||||||||||||||||
[ 6 ] . Наблюдения проводились в забое, под |
мергельными |
породами: |
|||||||||||||||||||
водная |
часть |
которого |
имела глубину |
13 м |
/ — с |
п р и м е н е н и е м |
ф р е з е р н о |
||||||||||||||
и была представлена песками, а надводная, |
го |
р а з р ы х л и т е л я |
и |
гидромо |
|||||||||||||||||
н и т о р а ; |
|
2 — б е ї гидромони |
|||||||||||||||||||
высотой |
|
10—12 |
м — мело-мергельными |
по |
|
|
|
|
тора |
|
|
||||||||||
родами. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н а д в о д н а я |
|
часть |
|
забоя |
р а з р а б а т ы в а л а с ь |
|
гидромониторной |
||||||||||||||
струей |
при давлении |
воды |
10 кгс/см2 |
и диаметре |
насадки |
|
90 мм. |
Предварительно разрыхленные мело-мергельные породы после раз мыва струей воды постепенно сползали вниз. В результате этого предотвращалось обрушение надводной части забоя, ликвидирова лась опасность з а в а л а разрыхлителя и увеличивалась производи тельность земснаряда . Применение гидромонитора дл я размыва
горных пород надводной части забоя при определенных |
условиях |
||
позволяет увеличивать производительность землесосного |
снаряда |
||
на |
150—200 м3 /ч (рис. 4) . . |
|
|
|
З ы р я н о в е к и й к а р ь е р . Н а |
одном из участков Зыряновско- |
|
го |
рудника на вскрышных работах |
применялась гидромеханизация. |
|
Общий объем вскрышных пород составил примерно 15 |
млн. м 3 . |
||
Горные породы, подлежащие разработке с использованием |
средств |
гидромеханизации, были представлены обводненными песками и га-