Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Горное дело учеб. пособие для горных техникумов

.pdf
Скачиваний:
94
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
22.23 Mб
Скачать

осповньш схемам; прямоточной (рис. 198, а) и с кругооборотом воды (рис. 198, б). Прямоточное водоснабжение применяют в том случае, если дебит водоисточника больше или равен расходу воды, необходи­ мому для работы установки. В этом случае насосную станцию распо­ лагают у водоисточника и воду подают в забой, с расходом, равным водопропзводительности гидромониторов.

На практике обычно применяют водоснабжение с кругооборотом воды, которое является наиболее экономичным. По этой схеме освет­ ленная вода пз гпдроотвалов снова поступает в систему водоснабже­ ния и, такпм образом, находится в непрерывном обороте. На водохра­ нилище образзчот насосную станцию «подпитки», которая по трубо­ проводу подает дополнительное количество воды к основной насос­ ной станции.

 

Рпс. 198.

Схемы

водоснабжения гидроустановок:

1

— река;

2 — основная насосная станция; з — водовод;

4

— карьер; 5 — пульповод; 6 — гидроотвал;

7 — водо­

сборный колодец;

s — водосборная канава; 9

— станция

 

 

подпитки; 10 — отстойник.

 

Потери воды при работе с кругооборотом для различных условий

и пород различны п составляют для песчаных пород 7—10%, для гли­

нистых

пород 15—20% общего потребления воды гидроустановок.

 

Расход воды W,

необходимый для работы установок,

определяется

по

формуле

 

W = Aq, м 3 ,

 

(224)

 

 

 

 

 

где

А — сезонный

объем разрабатываемой-породы, м 3 ;

 

q — удельный

расход воды, м3 3 .

 

 

 

Для

водоснабжения

гидроустановок

применяют

передвижные

и стационарные насосные станции.

 

 

 

Передвижные насосные станции устраивают обычно у водосбор­

ников в непосредственной близости от гидромониторных

забоев.

 

В стационарных насосных станциях агрегаты устанавливают на

бетонный или свайный

фундамент.

 

 

 

Для

подачи воды к

гидромониторам

и создания

необходимого

напора чаще всего применяют центробежные насосы типа НД (насос двустороннего всасывания) и типа Д.

Если напора одного насоса недостаточно, то устанавливают два, а иногда и более насосов один за другим, присоединяя напорный тру­ бопровод от первого насоса к всасывающему патрубку последующего.

Основные параметры насосов выбирают по рабочим характеристи­ кам, представляющим графическое изображение зависимости напора, коэффициента полезного действия и мощности от производительности насоса при постоянном числе оборотов.

Трубопроводы, которые служат для подвода воды от насосной станции к гидромониторам (водоводы), бывают: магистральные, про­ кладываемые от насосной станции до борта карьера (служат 2—3 се­ зона и более); карьерные, предназначенные для подачи воды внутри карьера и переукладываемые вслед за передвижением горных работ; разводящие (забойник), идущие от карьерного трубопровода до гид­ ромонитора.

Трубопроводы состоят из труб, фасонных частей и арматуры. Магистральные трубопроводы укладываются на значительный срок и не подвергаются частым передвижкам.

Для водоводов применяют стальные трубы, которые соединяют сваркой, фланцами и быстроразъемными соединениями.

Фланцевые и быстроразъемные соединения используют на карьер­ ных и отвальных трубопроводах. Сварные соединения применяются только в магистральных трубопроводах.

Гидромонитор присоединяют к трубопроводу фланцевыми и свар­ ными соединениями. Известно также телескопическое соединение гид­ ромонитора с трубопроводом. Оно представляет собой две вдвинутые одна в другую трубы. В результате гидравлического давления вну­ тренняя труба может постепенно выдвигаться, перемещая вперед и гидромонитор.

Гидравлический расчет водовода заключается в определении потерь напора, которые слагаются из линейных и местных. Линейные потери (по длине трубопровода) возникают в результате трения потока

о стецки трубопровода и определяются по формуле '

 

 

hn — i L 7 , м вод. ст.,

(225)

где і

— потери напора на каждый метр длины трубопровода

(опреде­

 

ляются • расчетом или по специальным таблицам), м вод. ст.;

L T

— длина трубопровода, м.

 

Местные потери напора обусловливаются местными сопротивле­

ниями, которые возникают при внезапных расширениях,

сужениях,-

задвижках, коленах, поворотах

и т. д. и

определяются

по формуле

км = г ~ ,

м вод:

ст.,

(226)

где є — коэффициент сопротивления в зависимости от местного «пре: пятствия»;

g — ускорение силы тяжести, м/сек2 .

Местные потери напора принимают обычно в размере 5—10% от потерь напора по длине трубопровода.

24*

371

Полную потерю напора в водопроводной сети определяют суммиро­ ванием потерь на отдельных участках трубопроводов.

Необходимый напор насосной станции может быть определен из уравнения

 

# н . с = # ! + Я 2 ± Я 3 + 2 h, м,

(227)

где Я х

— рабочий напор у насадки гидромонитора,

м;

Я 2

— геодезическая высота всасывания (разность

отметок горит

 

зонта воды в водоисточнике и осп насоса),

м;

Я3 — геодезическая высота подачи (разность отметок оси насоса

иосп гидромонитора), м;

2 h — сумма

местных и линейных потерь в системе водоподачи,

м вод.

ст.

Оборудование

для насосной станции (тип и количество насосов)

выбирают из условия обеспеченпя необходимой водопроизводительностп станции н величины напора в водоводной системе.

§ 7. Эффективность применения гпдромехапизацни на горных работах

Эффективность применения гидромеханизации на открытых гор­ ных работах определяется в первую очередь себестоимостью разра­ ботки 1 м 3 вскрыши пли добычи 1. м 3 (т) полезного ископаемого и ка­ питальными затратами на организацию работ этим способом.

В благоприятных условиях (рыхлые породы, наличие воды и деше­ вой электроэнергии, небольшая дальность транспортировки) гидро­ механизация обеспечивает более нпзкую стоимость 1 м3 вскрыши по сравнению с другими способами разработки (табл. 41).

 

Т а б л и ц а 41

Стоимость вскрышных работ па карьерах

Стоимость 1м*

вскрыши, руб.,

при

Карьеры

 

экскаваторной

гидромехани­

погрузке

зации

1,13

0,16

1,32

0,23

0,71

0,17

0,60

0,22

Анализ приведенных ниже статистических данных по карьерам Кузбасса показывает большое преимущество гидротранспорта вскрыши перед другими видами транспорта.

Стоимость 1 м3 транспортирования

іранспорт вскрышных пород, руб.

Автомобильный

0,63

Железнодорожный

0,52

Гидравлический

0,22

При применении гидромеханизации капитальные затраты в боль­ шинстве случаев оказываются ниже, чем при других способах веде­

ния работ.

Так, например, капитальные затраты на разработку

1000 м 3 для карьеров стройматериалов

составляют для гидромехани­

зированного

способа 0,74—3,2 руб.,

а для экскаваторного — до

10 руб. Расход металла на вскрышные работы, проводимые комбина­ том Кузбассуголь, в 2—5 раз меньше, чем при экскаваторных рабо­ тах с железнодорожным и автомобильным транспортом.

Приведенные данные свидетельствуют о высокой эффективности гидромеханизированного способа разработки и целесообразности расширения области его применения.

 

 

 

 

 

СПИСОК

 

ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

 

 

1.

А г о ш к о в М. И.,

Б о р и с о в С. С ,

 

Б о я р с к и й

В. А.

Раз­

работка рудных и нерудных месторождений. М., «Недра», 1970.

технологии

2.

А г о ш к о в М. И.

Конструирование

и

расчеты

систем п

- разработки рудных

месторождений.

М., «Наука»,

1965.

 

 

 

 

3.

А г о ш к о в М. И.,

М а л а х о в Г. М.

Подземная разработка рудпых

месторождений.

М.,

«Недра»,

1966.

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

А р с е н т ь е в

А. I I . Определение производительности и границ карье­

ров. М., «Недра», 1970.

 

 

 

 

 

Л и и н и к Г. Ф.

Разработка

5.

Б е л а ш А. С,

К о в а л е в А. Ф.,

железорудных месторождении с закладкой. Киев, «Техника», 1969.

 

6. Боевой устав военизированных горноспасательных частей. М., Госгор-

техпздат, 1961

(ВГСЧ).

 

М.,

Госгортехпздат,

1962. Авт.:

К. С. Борпсенко,

7.

Горная

механика.

А. Г. Боруменский,

В. С. Дулпн,

Н. М. Русанов.

 

 

 

Горное

8.

Б о р п с о в С. С ,

 

Г о р н о в о й Б. А.,

К л о к о в М. П.

дело. М., «Недра»,

1964.

 

Современный карьерный транспорт. М., «Недра»,

9.

В а с и л ь е в

М. В.

1969.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.

В о л ь ф с о н П. М.

Подэтажное

обрушение.

М.,

«Недра»,

1968.

11.

В о с т р о в И. Д.,

П а н и н И. М.

Технология и комплексная меха­

низация подземных горных работ. М., «Недра», 1969.

Вибрационные уста­

12.

Г о н ч а р е в и ч И. Ф.,

В и х н е в и ч О. Л.

новки для выпуска руды. М., «Недра», 1967.

 

З у е в В. И.

Разработка

13.

Д в л п в А. М.,

Т р у б е ц к о й К. Н.,

рудных месторождений открытым способом. М., «Недра», 1970.

 

В. И.

14.

Д р у к о в а н н ы й М. Ф.,

Е ф р е м о в Э. И.,

И л ь и н

Буровзрывные

работы

на

карьерах.

М., «Недра»,

1969.

 

 

 

 

15.Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. М., «Недра», 1969. (Госгортехнадзор СССР).

16.Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом. М., Госгортехпздат, 1962 (Гос­ гортехнадзор СССР).

17.

З а п л а в с к и й Г .

А.,

Л е с н ы х

В. А.

Горные работы,

проведе­

ние и крепление горных выработок. М., «Недра», 1966.

 

Углетехиздат,

18.

З у р к о в П. Э.

Отвальные работы

на

карьерах. М.,

1959.

К о в а л е в

И. А.,

С т е б а к о в Б. А.

Повышение

эффективности

19.

разработки рудных месторождений.- М., «Недра»,

1968.

 

 

20.

К о л о м и й ц е в А. Д., Ш о р н я

В. Г.,

Г о л у т в п н В. А. Руд­

ничный транспорт. М., «Недра», 1966.

 

Ю. И.

Технология

открытых

21.

К у л е ш о в

Н. А.,

А н и с т р а т о в

горных работ. М., «Недра», 1968.

 

 

 

по открытым

работам.

22.

М е л ь н и к о в

Н. В.

Краткий справочник

М., «Недра», 1968.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

Н а с о н о в

Л. Н. Механика .горных пород п крепление горных выра­

боток.

М., «Недра»,

1969.

24.

Н о в о ж и л о в М. Г. Открытые горные работы. М., «Недра», 1965.

25.H y p o к Г. А. Гидромеханизация открытых разработок. М., «Недра»,

1970.

26.Проведение и крепление горных выработок. М., «Недра», 1965. Авт.:

В. В. Орлов, А. М. Яигур, Н. С. Бабичев и др.

27. - П а в л о в

К. В. Техника безопасности и горноспасательное

дело.

М., Госгортехпздат,

1963.

М.,

28. П о к р о в е

к п й 1-І. М. Проходка и углубка стволов шахт.

«Недра», 1967.

 

 

29.П о п о в Г. I I . Технология п комплексная механизация разработки рудных месторождений. М., «Недра», 1970.

30.Р ж е в с к и й В. В. Технология, механизация и автоматизация про­ цессов на карьерах. М., «Недра», 1966.

31.Р ж е в с к и й В. В. Технология и комплексная механизация откры­ тых горных работ. М., «Недра», 1968.

 

32.

С и п в а к о в с к и й А. О., П о т а и о в М. Г.,

А н д р е е в А. В.

Транспорт на открытых разработках. М., Госгортехпздат, 1962.

 

 

33.

Справочник по горнорудному делу, т. 2 и 3. М., Госгортехпздат, 1961.

М.,

34.

С у х а н о в А. Ф.,

К у т у з о в

Б. Н.

Разрушение горных

пород.

«Недра», 1967.

 

 

 

 

 

 

 

35.

Теория п практика разработки рудных месторождений. Новосибирск,

«Наука», 1967.

Вскрытие рудных месторождений. М., Госгортехнз- .

дат,

36.

Т и т о в В. Д.

1961.

 

Р о д ь к о И. А.,

Д ы м ч у к Г. К. Проветри­

 

37.

X и в р е н к о А. Ф.,

вание железорудных шахт. Киев, «Техника», 1965.

М., «Недра»,

1963.

 

38.

Х о х р я к о в

B . C .

Открытые

горные

работы.

39.Проектирование карьеров. М., «Недра», 1969. Авт.: В. С. Хохряков,

А.Т. Шелест, Г. И. Молтусов, А. Т. Кмитовенко.

40. Ч у п р у н о в Г. Д.

Технология и комплексная механизация прове­

дения горных выработок. М.,

«Недра», 1970.

41. Ш е ш к о Е. Ф. Открытая разработка месторождений полезных иско­ паемых. М., Углетехиздат, 1957.

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

CTJ).

Предисловие

 

 

 

 

З

 

 

 

РАЗДЕЛ I

 

 

 

 

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГОРНЫХ РАБОТАХ

 

Г л а в а} I .. Промышленная

характеристика

рудных месторождений .

5

 

§ 1.

Основпые понятия о руде и ее месторождениях

5

 

§ 2. Формы п элементы залегания месторождений

6

 

§ 3.

Промышленная

характеристика

руд

8

 

§ 4.

Фпзпко-механическая характеристика руд и вмещающих

 

 

 

пород

 

 

 

10

Г л а в а

I I . Общая характеристика подземного

способа разработки.

 

 

 

Подземные горные выработки

 

 

12

 

§ 1. Основные Стадии разработки п терминология

12

 

§ 2. Классификация подземных горных выработок

14

Г л а в а

I I I . Рудничный транспорт и подъем

 

17

 

§ 1. Впды рудничного транспорта

 

 

17

 

§ 2.

Руднпчный рельсовый путь и его строение

18-

 

§ 3. Типы рудничных электровозов

 

 

19

 

§ 4.

Типы рудничных ватонеток и способы их разгрузки . . .

20

 

§ 5. Скреперная доставка руды

 

 

24

 

§ 6.

Конвейерный транспорт

 

 

25

 

§ 7.

Шахтный подъем

 

 

26

 

 

 

РАЗДЕЛ I I

 

 

 

 

ПРОВЕДЕНИЕ И КРЕПЛЕНИЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

 

Г л а в а

I V . Горное давление н материалы рудничной крепи . . . . .

29

 

§ 1.

Основы механики горных пород и горное давление . . . .

29

 

§ 2. Горное давление в горизонтальных

и наклонных выработ­

 

 

 

ках

 

 

 

29

 

§ 3.

Горное давление в вертикальных выработках

32

 

§ 4.

Материалы рудничной крепи

 

 

34

Г л а в а V . Конструкции рудничной крепи и ее возведение

38

§ 1.

Виды рудничной крепи

. .

38

§ 2. Деревянная крепь горизонтальных выработок

39

§ 3.

Бетонная

и

каменная Ркрепп) горизонтальных выработок

40

§ 4.

Крепление

выработок торкрет-

и набрызг-бетоном . .- . .

41

§ 5.

Металлическая и железобетонная крепь горизонтальных

 

 

выработок

 

 

 

42

§ 6.

Штанговая

 

крепь

 

45

§ 7.

Крепление сопряжений и пересечений горизонтальных

 

 

горных выработок

 

46

§ 8.

Особенности конструкции крепи наклонных выработок . .

48

§ 9.

Деревянная

крепь вертикальных горных выработок . . .

49

§ 10. Бетонная, железобетонная и металлическая крепь верти­

 

 

кальных

горных выработок

 

50

§ 11. Армировка

стволов шахт

 

53

§ 12. Основные конструкции крепи

очистного пространства .

54

Г л а в а V I . Проведение

горизонтальных

выработок

55

§1. Форма и размеры поперечного сечепия горизонтальных

 

 

выработок

 

 

55

§

2.

Операции

проходческого цикла

• . .

58

§

3. Комплект шпуров п их глубина

 

59

§

4.

Типы врубов и схемы расположеппя шпуров

 

62

§

5.

Организация буровзрывных работ

 

64

§

6.

Погрузка

породы

 

68

§

7.

Общая характеристика погрузочных машин

 

71

§

8.

Проветривание забоев горных выработок

 

72

§9. Органпзацпя работ при проведении горизонтальных выра­

 

 

боток

 

 

.

74

§ 10.

Передовые

 

методы проведения горных выработок . . . .

75

§ 11. Проведение

камерных выработок

77

Г л а в а V I I . Проходка

 

вертикальных горных выработок . . ^ . . .

78

§ 1.

Проходка

шурфов

 

78

§ 2.

Проходка восстающих

 

79

§ 3.

Форма и размеры поперечного сечения стволов шахт . . .

82

§ 4.

Проходческое оборудование и копры для проходки стволов

 

 

 

шахт

 

 

 

83

§

5.

Основные

способы и схемы проходки стволов шахт . . .

87

§

6.

Буровзрывные работы при проходке стволов шахт . . .

88

§

7.

Проветривание и приведение забоя в безопасное состояние

89

§

8.

Погрузка породы при проходке стволов

90

§

9.

Возведение

бетонной

крепи

91

§ 10. Подъем и водоотлив при проходке стволов

92

§11 .

Организация проходческих работ при проходке стволов .

93

§ 12. Скоростная

проходка

стволов шахт .

94

§ 13.

Специальные способы

проходки стволов шахт

96

 

 

 

 

РАЗДЕЛ I I I

 

 

 

 

РАЗРАБОТКА

РУДНЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ

 

 

 

 

ПОДЗЕМНЫМ

СПОСОБОМ

 

 

Г л а в а

V I I I . Основные положення разработки, характеристика основ­

 

 

 

ных стадий

 

 

 

 

 

 

101

§ 1. Размеры шахтных полей, этажей п порядок их отработкп

101

§ 2.

Класспфлкацпя запасов по степени подготовленностп к очи­

 

 

 

стной выемке

 

 

 

 

 

 

103

§ 3. Потери и разубожпванпе руды

 

105

§ 4. Сдвпженпе вмещающих

пород вследствие выемкп

полез­

 

 

 

ного пскопаемого. Построение зон сдвижения

 

109

§ 5.

Способы вскрытпя месторождений при подземной разработке

ПО

§ 6.

Характеристика основных операции очистной выемкп . .

114

§ 7.

Устройство горизонтов

грохочения и скреперовапня . . .

122

Г л а в а

I X . Системы разработки

 

 

 

 

125

§ 1.

Классификация

 

систем

разработки

 

125

§ 2.

Системы разработки с открытым очпстпым пространством

127

§ 3.

Системы разработки с магазппироваппем руды

 

137

§ 4.

Системы разработки с закладкой очпстпого пространства

139

§ 5.

Системы разработки с обрушением вмещающих пород . . .

141

§ 6. Системы разработки с

обрушением руды и вмещающих

 

 

 

пород

 

 

 

 

 

 

145

§

7. Выбор системы разработки

 

 

 

155

 

 

 

 

РАЗДЕЛ IV

 

 

РУДНИЧНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ,

ВОДООТЛИВ, ОСВЕЩЕНИЕ,

 

 

 

ПОДЗЕМНЫЕ ПОЖАРЫ

 

 

Г л а в а

X . Проветривание

 

горных

выработок

 

159

§ 1.

Общие положенпя

 

 

 

 

159

§ 2. Состав рудничного воздуха

 

 

 

159

§ 3.

Количество воздуха, необходимое для проветривания . .

162

§ 4.

Проветрпванпе

 

шахт

 

 

 

 

164

§ 5.

Схемы и способы проветривания шахт

 

166

§

6.

Депрессия и сопротивление

выработок

 

167

§ 7.

Регулирование

количества

воздуха

168

Г л а в а

X I . Рудничный водоотлив

 

 

 

 

169

§ 1.

Схемы водоотлива

 

 

 

 

169

§ 2.

Водоотливные

выработки

 

 

 

170

§ 3.

Водоотливные

установки

 

 

 

171

Г л а в а

X I I . Рудничное освещение

 

 

 

 

173

§ 1.

Значение рудничного освещения для безопасности

работ

 

 

 

и повышения производительности труда

 

173

§ 2.

Стационарные и

переносные

светильники

 

173

Г л а в а

X I I I . Подземные пожары п меры борьбы с ними

 

176

 

§ 1. Причины возникновения

рудничных пожаров

и факторы,

 

 

 

влияющие

на процесс самовозгорания

 

176

 

§ 2.

Распознавание пожаров в рудниках, методы обнаружения

177

 

§ 3.

Способы тушения пожаров

 

178

 

 

 

РАЗДЕЛ V

 

 

 

 

РАЗРАБОТКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

 

 

 

 

ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ

 

 

Г л а в а

X I V . Общие сведения об открытых горных работах . . . . .

181

 

§ 1.

Сущность открытых горных работ и условия их применения

181

 

§ 2.

Основные понятия, элементы и параметры карьера . . . .

182

 

§ 3. Этапы и периоды горных работ

 

187

 

§ 4.

Основные способы открытой разработки и производствен­

 

 

 

ные процессы

 

 

189

Г л а в а

X V . Рациональные границы

карьеров

 

190

 

§ 1.

Понятие о

коэффициентах вскрыши

 

191

 

§ 2.

Граничный

коэффициент

вскрыши

 

193

 

§ 3.

Принципы

определения границ карьеров

 

196

 

§ 4.

Методы определения границ карьеров

 

197

Г л а в а

X V I . Подготовка горных -пород к выемке

 

200

 

§ 1.

Общие сведения

 

 

200

 

§ 2.

Технологические требования к буровзрывным

работам . .

201

'

§ 3. Способы

бурения скважпн

 

205

§4. Выбор типа бурового станка и расчет его производитель­

 

 

ности

 

 

 

 

219

§

5.

Взрывчатые вещества,

средства и способы взрывания . .

221

§

6.

Параметры и расположение скважпн

' 226

§

7.

Конструкция

эаряда

ВВ

 

228

§

8.

Многорядное

короткозамедленное

взрывание

230

§

9.

Дробление негабарита

 

 

232

§ 10. Организация буровзрывных работ

 

234

§11 . Механическое рыхление горных пород

234

Г л а в а

X V I I . Выемочно-погрузочные работы

. . . . :

235

§

1.

Общие

сведения

 

 

235

§

2.

Типы

одноковшовых

экскаваторов

236

§3. Технологические и рабочие параметры одноковшовых

экскаваторов

239

§4. Технология разработки горных пород механическими

 

 

лопатами

244

§

5.

Технология разработки горных пород драглайнами . . .

248

§

6.

Производительность одноковшовых экскаваторов . . . .

251

§

7.

Типы многоковшовых экскаваторов

257

§8. Технология разработки горных пород многоковшовыми

цепными экскаваторами

262