Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технологии подземной и комбинированной разработки рудных месторождений околоствольные дворы подземного рудника. Курс лекций
.pdf
№ 2784
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»
Кафедра геотехнологий освоения недр
Р.Г. Пепелев
А.С. Копылов
Г.А. Карасев
Технологии подземной
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
и комбинированной разработки
рудных месторождений
Околоствольные дворы подземного
рудника
Курс лекций
Рекомендовано редакционно-издательским
советом университета
Москва 2015
УДК 622
П25
Рецензенты:
д-р техн. наук, проф. В.В. Мельник (ТПУ НИТУ «МИСиС») горного института;
гл. инженер проекта М.Э. Денисов (института «ГИПРОЦВЕТМЕТ»)
Пепелев Р.Г.
П25 Технологии подземной и комбинированной разработки руд-
ных месторождений: околоствольные дворы подземного рудника : курс лекций / Р.Г. Пепелев, А.С. Копылов, Г.А. Карасев –
М. : Изд. Дом МИСиС, 2015. – 37 с.
ISBN 978-5-87623-946-4
В настоящем издании рассмотрены принципы функционирования и проектирования околоствольных дворов подземного рудника, объекты околоствольных дворов, их основные характеристики и предъявляемые к ним требования. Уделено внимание пространственной увязке околоствольных дворов с поверхностным комплексом подземного рудника.
Курс лекций составлен в соответствии с учебной программой дисциплины «Технологии подземной и комбинированной разработки рудных месторождений» для подготовки горных инженеров по направлению 23.03.02
«Горное дело», утвержденной решением УМС.
Рекомендуется при изучении раздела (дисциплины) «Вскрытие рудных
месторождений», а также может быть рекомендовано для горных специальностей при непрофильном изучении дисциплин по подземной разработке
рудных и нерудных месторождений, технологических разделов дисциплины
«Основы горного дела».
ISBN 978-5-87623-946-4
2
Пепелев Р.Г., Копылов А.С.,
©
Карасев Г.А., 2015
НИТУ «МИСиС», 2015
©
УДК 622
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Околоствольные дворы ........................................................................ 4
1.1. Назначение и типы околоствольных дворов............................... 4
1.2. Тупиковые околоствольные дворы.............................................. 6
1.3. Кольцевые околоствольные дворы .............................................. 8
1.4. Сквозные двусторонние и комбинированные
околоствольные дворы....................................................................... 10
1.5. Требования к околоствольным дворам...................................... 11
1.6. Транспортные выработки околоствольного двора................... 11
1.7. Камеры загрузочного комплекса скипового подъема.............. 14
1.8. Подземный дробильный комплекс ............................................18
1.9. Комплекс главного водоотлива.................................................. 20
1.10. Камера центральной подземной электроподстанции............. 23
1.11. Прочие камерные выработки
2. Параметры и компоновка околоствольных дворов......................... 27
2.1. Основные положения проектирования......................................27
2.2. Основные параметры околоствольных дворов......................... 28
2.3. Расположение транспортных выработок
в околоствольном дворе.....................................................................29
2.4. Взаимная компоновка транспортных и камерных
выработок ............................................................................................31
2.5. Околоствольные дворы у наклонных стволов .......................... 32
2.6. Компоновка околоствольных дворов при безрельсовом
транспорте ...........................................................................................34
Библиографический список................................................................... 36
....................................................25
3
1. ОКОЛОСТВОЛЬНЫЕ ДВОРЫ
1.1. Назначение и типы околоствольных дворов
На каждом эксплуатационном горизонте шахты (рудника) около
стволов в месте соединения их с горизонтальными вскрывающими
выработками (штольнями, квершлагами, штреками) проходят протяжные (линейные) и камерные горные выработки, совокупность которых называется околоствольным, или рудничным, двором. Околоствольный двор служит для приема и перегрузки в подъемные сосуды полезного ископаемого и породы
дования и материалов, сообщения людей с поверхностью, проветривания, водоотлива и других операций, связанных с разработкой месторождения.
Эти выработки располагают около стволов для того, чтобы иметь
оперативную связь с поверхностью, уменьшить затраты времени и
средств на доставку.
Околоствольный двор является одним из наиболее ответственных,
сложных
и дорогостоящих комплексов рудника, состоящим из транспортных выработок и различных камер технического назначения, которые называются околоствольными выработками. На крупных рудниках
объем выработок околоствольного двора достигает 10 000 м
В транспортных выработках, которыми околоствольный двор соединяется с вскрывающими горизонтальными выработками (квершлагами, штреками), производят все маневровые операции по перемещению полезного ископаемого (рудной массы), пустых пород и
грузов. В частности, при электровозном транспорте транспортные
выработки предназначены для подачи к стволу груженых вагонеток,
погрузки их в клеть или разгрузки
порожних вагонеток и откатки их по главному квершлагу. Назначение камерных выработок околоствольного двора определяется их
названием: подземные бункера (породные, рудные), камеры дробления, насосная станция, электроподстанция, депо для подземных локомотивов, мастерские для ремонта оборудования, кладовые, камеры
ожидания, медицинский пункт и другие.
Объем камерных выработок
ставляет от 50 до 100 % объема транспортных выработок околоствольного двора и определяется следующими факторами:
, приема и перемещения обору-
3
.
в подземный бункер, для сбора
(без учета объема водосборников) со-
4
– производительностью шахты, от чего зависит размер бункеров,
электростанций, мастерских, электровозного депо и др.;
– шахтным водопритоком, от чего зависит объем водосборника и
насосной станции;
– наличием подземного механического дробления;
– способом подъема (при скиповом подъеме необходимы разгру-
зочные камеры, бункера, дозаторные камеры и др.);
– количеством сортов добываемой руды (при раздельной выдаче
разносортных руд на поверхность устанавливаются два и более обособленного бункера с дозаторами).
Количество транспортных выработок в околоствольном дворе,
тип, конфигурация и размеры околоствольного двора определяются
числом и назначением стволов, располагаемых в околоствольном
дворе (для подъема руды, спуска оборудования и материалов, вентиляции и т.д.); способом подъема полезного ископаемого (скиповой
клетевой, конвейерный); углом наклона ствола (вертикальный, наклонный); производительностью ствола; раздельной выдачей разносортных руд, что требуюет обособленных бункеров и транспортных
выработок; видом магистрального транспорта, типом и размерами
откаточных сосудов; расположением железнодорожной станции или
обогатительной фабрики на поверхности рудника (шахты) относительно подъемных сосудов в стволе.
По способу подъема руды
на поверхность околоствольные дворы
бывают клетевые, скиповые и скипо-клетевые. Применяют также
околоствольные дворы, рассчитанные на конвейерный подъем руды
на поверхность, а также дворы с самоходным оборудованием, по количеству стволов – с одним, двумя и более стволами.
В связи с тем что месторождения, как правило, вскрываются не-
сколькими стволами, около каждого
из них или около группы стволов оборудуют околоствольный двор. Около вспомогательных стволов дворы имеют простейшую конструкцию.
Вспомогательные околоствольные дворы обычно имеют только
транспортные выработки и некоторые камерные выработки вспомогательного назначения, располагаемые около вспомогательных стволов и на промежуточных горизонтах около грузо-людских и грузоподъемных стволов.
Главные
околоствольные дворы состоят из комплекса транспортных и почти всех камерных выработок: они оборудуются на основных эксплуатационных горизонтах около рудоподъемных, людских и
грузоподъемных стволов.
,
5
При штольневом способе вскрытия околоствольные дворы обору-
б
дуются только при наличии слепых стволов в местах примыкания их
к штольне.
Далее наиболее полно рассмотрены околоствольные дворы верти-
кальных рудоподъемных (основных) стволов.
Околоствольные дворы в зависимости от схемы движения грузов
разделяют на тупиковые (рис. 1.1), кольцевые (рис. 1.3) и комбинированные.
1.2. Тупиковые околоствольные дворы
Для тупиковых дворов характерно наличие прямолинейных тупиковых транспортных выработок, односторонняя подача грузов к стволу транспортными средствами и челноковое движение составов при
рельсовой транспортировке. Тупиковые околоствольные дворы могут
применятся при конвейерной и трубопроводной транспортировке.
а
в
Рис. 1.1. Принципиальные схемы тупиковых околоствольных
дворов: а – односторонний; б – двухсторонний клетевого подъема;
в – двухсторонний скипового подъема
В настоящее время такие околоствольные дворы применяются на
рудниках, где выдача руды на поверхность производится, как прави-
6
ло, клетями в вагонетках. Такие дворы состоят из транспортной выработки (квершлага), соединяющей двор с подготовительными выработками (рис. 1.3), в которую поступает как груженные вагонетки из
откаточных выработок для загрузки в клеть и подъема на поверхность, так и порожние после выгрузки их из клети.
Тупиковые околоствольные дворы бывают односторонние и
дву-
сторонние.
В односторонних дворах порожняк выгружается из клети в одну и
ту же сторону от ствола, откуда подается груз (рис. 1.1).
В двусторонних дворах разгрузка порожняка и погрузка груженых
вагонеток производится в разные стороны от ствола или опрокида
при скиповом подъеме (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Конструкция тупикового двухстороннего околоствольного двора
при скипо-клетевом стволе: 1 – скипо-клетевой ствол; 2 – водосборники;
3 – насосная камера главного водоотлива; 4 – трансформаторная
электроподстанция; 5 – разгрузочная камера; 6 – ходок в камеру дробления;
7 – камера диспетчера; 8 – гараж для электровозов; 9 – камера хранения проб
руды; 10 – медпункт; 11 – ниша для воздухосборника; 12 – кладовая для
оборудования; 13 – камера ожидания
Двухсторонние тупиковые дворы применяют и при скиповом
подъеме руды. При клетевом подъеме транспортная выработка околоствольного двора обычно состоит из двух частей – грузовой и порожняковой. В порожняковой части накапливают порожние вагонетки и формируют порожняковые составы, которые затем выводятся по
обгонному пути, проложенному непосредственно у ствола, либо по
обгонной выработке
в грузовую часть транспортной выработки и да-
лее в квершлаг.
В двустороннем тупиковом дворе при скиповом подъеме руды для
разгрузки вагонеток в бункер устраивают скиповую разгрузочную
ветвь. В скиповую ветвь вагонетки поступают на грузовой путь, и
7
после разгрузки возвращаются в квершлаг либо по этому же пути,
либо по другому (маневровому), проложенному в той же выработке.
Преимущество тупиковых дворов состоит в их прямолинейности
и удобстве наблюдений за маневрами, в меньшем объеме и стоимости выработок по сравнению с кольцевыми дворами. Недостатком их
при рельсовой транспортировке является ограниченная пропускная
способность из-за более длительных маневров с вагонетками. Односторонние дворы применяются при производительности ствола до
100…150 тыс. т/
год, двухсторонние – при клетевом подъеме до
500 тыс. т/год, при скиповом – до 1500 тыс. т/год.
1.3. Кольцевые околоствольные дворы
Кольцевые околоствольные дворы при стволах, оборудованных
скиповыми и клетевыми подъемами, имеют не менее двух ветвей.
Составы порожних вагонеток в них не имеют обратного движения, а
откатываются до квершлага по кольцевой выработке (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Кольцевой околоствольный двор: 1 – разгрузочная камера;
2 – рудоспуски; 3 – камера для дробления руды; 4 – камера ожидания;
5 – медпункт; 6 – электровозное депо; 7 – электроподстанция;
8 – насосная; 9 – водосборники
Для кольцевых околоствольных дворов характерно наличие сквозных транспортных выработок и движение локомотива в голове состава.
8
Околоствольный двор соединяется с транспортными подготовитель-
8 1 2 9 7 3 4 5
ными выработками одним, двумя и более квершлагами, что зависит, вопервых, от производительности рудника и пропускной способности
квершлага и, во-вторых, от места расположения вскрывающих выработок в шахтном поле (в центре шахтного поля при групповом вскрытии
нескольких рудных тел, в рудном теле или зоне
сдвижения на фланге).
В кольцевых околоствольных дворах может применяться рельсо-
вия и автомобильная транспортировка полезного ископаемого.
Кольцевые дворы обеспечивают непрерывное движение вагонеток
или автосамосвалов без встречных потоков. Их пропускная способность значительно выше, но из-за большого объема выработок они
стоят дороже тупиковых.
При большой производительности рудника (шахты) (> 300 тыс. т/
год)
этот недостаток не играет большой роли, поэтому на вновь строящихся рудниках применяют в основном кольцевые дворы.
Другой вариант компоновки кольцевого околоствольного двора
представлен на рис. 1.4.
6
Рис. 1.4. Кольцевой околоствольный двор: 1 – скиповой ствол; 2 – клетевой
ствол; 3 – насосная камера; 4 – водосборник; 5 – электроподстанция; 6 –
камера опрокидов; 7 – медпункт; 8 – камера хранения проб руды; 9 – камера
ожидания
9
1.4. Сквозные двусторонние и комбинированные
околоствольные дворы
Для сквозных двусторонних околоствольных дворов характерно
наличие прямолинейных транспортных выработок, по которым полезное ископаемое подается с обоих крыльев шахтного поля при
расположении рудоподъемных стволов в его центре. При фланговом
расположении рудовыдачного ствола грузы подаются с одной стороны двора при кольцевом движении транспорта. Такие околоствольные дворы применяются при разработке
большой площадью распространения (калийные и каменные соли,
марганцевые руды и др.) и при конвейерной доставке полезного ископаемого (рис. 1.5). Принципиально возможно применение сквозных двусторонних околоствольных дворов при рельсовом, трубопроводном и других видах транспортирования. Комбинированные околоствольные дворы возможны при расположении во дворе нескольких стволов,
один из которых, например, имеет тупиковые транс-
портные выработки, другой – кольцевые.
пластовых месторождений с
Рис. 1.5. Принципиальные схемы сквозных околоствольных дворов:
1, 2 – главные штреки; 3 – ствол; 4 – камера опрокидывателя; 5 – бункер
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]