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
1.5. Требования к околоствольным дворам
Околоствольные дворы, так же как и другие горнотехнические
конструкции, должны обеспечивать безусловную безопасность работ
при минимально возможных (при данных горно-геологических условиях) трудовых и денежных затратах на их сооружение. Кроме этого
они должны удовлетворять следующим требованиям:
1. Обеспечивать безопасное передвижение людей в выработках
околоствольного двора, что достигается созданием необходимых зазоров в выработках и такой компоновки двора, при которой исключается пересечение путей передвижения людей с транспортными путями.
2. Пропускная способность транспортных выработок околоствольного двора должна иметь коэффициент резерва не менее
1,3…1,5 от проектной производительности рудника.
3. Обеспечивать удобство спуска, подъема и складирования обо-
рудования, запчастей и строительных материалов. Для
ногабаритного оборудования и механизмов, длинномерного материала предусмотрена соответствующая форма сопряжения стволов с
горизонтальными выработками (см. рис. 1.3).
4. Иметь резерв площади для размещения транспортных выработок и камер для производства работ по углубке ствола (если это необходимо).
5. Обеспечивать хорошие условия проветривания выработок околоствольного двора и хорошую их
устойчивость.
6. Иметь необходимые подходы и вспомогательные выработки,
обеспечивающие полную механизацию монтажных и демонтажных
работ в околоствольном дворе.
приема круп-
1.6. Транспортные выработки околоствольного двора
К транспортным выработкам околоствольного двора относят его
сопряжение со стволом, клетевые и скиповые ветви до места их примыкания к квершлагам. Эти выработки должны обеспечивать полную безопасность и удобство работ по замене груженых вагонеток на
порожние и их маневрирование, по разгрузке полезного ископаемого, по спуску, подъему и передвижению людей
разгрузке) материалов и оборудования, а также пропускать воздух в
необходимом объеме со скоростью, допустимой правилами безопасности с минимальным сопротивлением.
, приемке (погрузке и
11
Сопряжение двора с клетевым стволом устраивается с одной или с
обеих сторон. Длина сопряжения может быть различной и зависит от
схемы расположения рельсовых путей. Обычно она насчитывает не
менее 10 м от стенки ствола, иногда достигает 30 м и более.
Ширина сопряжения обычно принимается равной диаметру ствола. На этом участке ширина междупутья
(при двух клетях в стволе)
обычно равняется расстоянию между осями клетей и принимается
такой с тем, чтобы подача вагонеток в клеть производилась по прямолинейному пути. Проходы с обеих сторон выработки принимаются шириной не менее 1 м.
Максимальная высота сопряжения принимается в зависимости от
размеров доставляемых в шахту различных материалов
и оборудова-
ния, особенно длинномерных материалов – рельсов, труб и т.д.
Крепление сопряжений чаще бывает бетонное или железобетонное, и лишь на шахтах малой производительности с небольшим сроком службы этажного горизонта и околоствольного двора в устойчивых породах сопряжения крепят деревом, пропитанным огнестойкими антисептическими веществами.
Длина транспортных ветвей околоствольного
двора и их объем (клетевой и скиповой ветвей) изменяется в значительных пределах и зависит от производственной мощности шахты (горизонта), способа подъема, схемы транспорта (рельсовый транспорт, конвейерный или безрельсовый с помощью автосамосвалов и самоходных вагонеток), способа
разгрузки вагонеток в околоствольном дворе и других факторов.
Клетевая и скиповая
ветки имеют технологические и транспортные участки. На технологическом участке ветвей производится разгрузка вагонеток и формирование составов. Трассировка их должна
быть по возможности прямолинейной для удобства наблюдений за
разгрузкой вагонеток и маневрами груженых и порожних вагонеток
(составом).
Транспортные участки определяются конструктивно.
Размеры технологических участков ветвей принимаются в сле-
дующих
пределах:
1. В клетевом околоствольном дворе:
а) грузовая часть:
– длина участка от места расцепки вагонеток до ствола принимается в соответствии со способом обмена вагонеток в клети и составляет 8…10 м;
– полезная длина приемного участка принимается равной 1,5 от
полной длины состава;
12
б) порожняковая часть:
– длина участка приема вагонеток в соответствии с принятым
способом объема вагонеток (обычно не менее 10 м);
– длина участка формирования составов равна длине одного со-
става.
2. В скиповом околоствольном дворе ветви принимаются равными:
а) грузовая часть – 1,5 длины состава;
б) порожняковая – максимальной длине одного состава.
Эти ветви располагают на
некотором удалении от скипового ство-
ла, расстояние определяют конструктивно (порядка 15…20 м).
3. В скипо-клетевых дворах клетевые ветви (при вспомогательном
клетевом подъеме) принимают:
а) грузовая часть – равную длине не мене чем 0,5 состава;
б) порожняковую – на длину одного состава.
Радиус закруглений выработок в пределах околоствольного двора
принимают в зависимости от типа электровозов.
При электровозах: со сцепным весом 3…5 т – 10 м; со сцепным
весом 7…10 т – 15 м; со сцепным весом 14 т – 80 м; со сцепным весом 25 т – 25 м (с увеличением до 50 м).
Для обеспечения стока шахтных вод, поступающих в околоствольный двор из шахтного поля, транспортным выработкам, дворам и водоотводным канавкам в них придается уклон
в сторону во-
досборников не менее 0,003.
Крепь транспортных выработок околоствольного двора выбирают
в зависимости от сечения выработок, устойчивости пород, глубины
заложения двора от поверхности, водообильности, а также срока
службы околоствольного двора.
Наибольшее распространение имеют бетонная и железобетонная
крепи, а в сложных горно-геологических условиях возможно применение крепей из бетонных
блоков с податливыми прокладками. В
этих условиях крепь должна быть замкнутой формы.
В крепких и устойчивых породах применяют крепь из набрызгбетона в сочетании со штанговой крепью.
Безопасная и бесперебойная работа транспорта в околоствольном
дворе является одним из главных требований, и она в значительной
мере зависит от надежного и прочного состояния
рельсовых путей.
Для этого на крупных шахтах с большим сроком службы горизонтов
рельсовые пути в выработках околоствольного двора стремятся укладывать на железобетонные шпалы.
13
Стыки рельсов сваривают (длина соединенных сваркой звеньев
ограничивается 40 м, т.е. пятью звеньями). При этом не только повышается прочность пути, но и за счет исключения толчков уменьшается износ ходовых частей вагонеток и электровозов, а также
улучшается токопроводимость рельсовых путей. Стрелочные переводы
и съезды должны укладываться в строгом соответствии с
эпюрой перевода, а все части их перед укладкой должны быть точно подогнаны и
проверены пробным пропуском вагонеток и электровоза с составом.
Характеристики стрелочных переводов приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Характеристики стрелочных переводов
Ширина
колеи, мм
750 Р33 30 10,5 1750 10
750 Р33 20 8,8 1600 11
750 Р33 12 8,0 1440 14
750 Р24 12 7,25 1020 14
900 Р33 20 10,4 2050 11
900 Р33 12 8,7 1700 14
900 Р24 20 9,85 1400 11
900 Р24 12 8,10 1170 14
900 Р24 8 4,87 800 18,5
Тип
рельса
Радиус за-
кругления, м
Длина стрелоч-
ного перевода, м
Масса, кг
Угол пересечения
рельсов в кресто-
вине, град
1.7. Камеры загрузочного комплекса
скипового подъема
В околоствольном дворе для приема руды и породы при скиповом
подъеме сооружается загрузочный комплекс. В него входят разгрузочная камера, где производится разгрузка вагонеток, бункер и дозаторное устройство (рис. 1.6).
Разгрузочная камера сооружается на основном горизонте в скиповой ветви околоствольного двора в месте выхода в нее бункера (рудоспуска). На
загрузку подъемных сосудов. В этой части скиповая ветвь расширяется и увеличивается по высоте для размещения в ней разгрузочных
устройств (опрокидов или разгрузочных кривых и др.) и грузоподъемных средств (например, электрон-балки) для монтажа и ремонта
разгрузочных устройств.
14
ряде зарубежных рудников применяют безбункерную
Рис. 1.6. Загрузочный комплекс в околоствольном дворе: 1 – скиповой
ствол; 2 – пылеотвод; 3 – опрокидыватель; 4 – бункер; 5 – рудное
загрузочное устройство; 6 – породное загрузочное устройство;
7 – породный бункер; 8 – породный опрокидыватель
При транспортировании руды в глухих вагонетках (типа ВРГ) для
их разгрузки применяют круговые опрокиды на одну или две вагонетки с пропуском или без пропуска электровоза. Опрокиды с пропуском электровоза более предпочтительны, так как они позволяют
снизить затраты времени на маневровые операции, не требуется прокладка маневрового пути в скиповой
ветви.
При необходимости раздельной выдачи разносортных руд в разгрузочной камере устанавливают два или более опрокидов (или других разгрузочных устройств) над каждым обособленным бункером.
Опрокиды чаще всего располагают в ветке, но в ней прокладывается
отдельный рельсовый путь к каждому опрокиду.
Размеры камеры разгрузки принимаются: ширина 6…6,5 м, высо-
учетом котлована для оборудования опрокида) 7…7,5 м и длина
та (с
10…15 м, в зависимости от длины вагонетки и типа опрокида. Крепь
камеры – монолитный бетон толщенной 200…300 мм.
Для подвески тельферной установки в камере монтируется монорельс.
15
Камера разгрузки вагонеток оборудуется обеспыливающей установкой. Для очистки вагонеток от налипшей рудной мелочи используются различные очистительные устройства вибрационного, механического действия или использующие воздушно-водяную струю.
Подземный бункер (рис. 1.7) устьем выходит непосредственно к
стволу. Бункер служит своеобразной буферной емкостью, расположенной на стыке средств транспорта и подъема руды, и
предназначен
для обеспечения их независимой работы. В некоторых случаях подземные бункеры могут аккумулировать большие объемы руды, являясь резервным складом обогатительной фабрики.
а
б
Рис. 1.7. Типовая схема загрузки скипа: а) 1 – бункер; 2-питатель;
3 – перегрузочный конвейер; 4 – скип; 5 – дозатор и загрузочное
устройство с весовой дозировкой; б) 1 – скип; 2 – мерный конвейер;
3 – бункер; 4 – скребковый конвейер; 5 – опрокидыватель и вагонетки
16
Вопрос создания резервного склада руды под землей или на по-
VK
верхности должен обосновываться технико-экономическими расчетами. В связи с тем что возможны простои средств транспорта и
средств подъема, емкость бункера должна определяться с учетом
указанных простоев по теории массового обслуживания.
Емкость бункера V, м
3
, рекомендуется определять по формуле
mq Q
+
в
=
γ
,
н
где m – число вагонеток в составе;
– грузоподъемность вагонетки, т;
q
в
Q – количество руды, выданной на поверхность за время разгруз-
ки состава, т;
– коэффициент неравномерности (1,25…1,30);
К
н
γ – плотность руды, т/м
3
.
Емкость подземных бункеров в отечественной практике обычно
принимается для неслеживающихся руд на 1, 2-часовую производительность скипового подъема (но должно быть не менее 20-минутной
производительности), для слеживающихся руд емкость необходимо
принимать равной не более одного состава.
Бункера большой емкости при раздельной выдаче разных сортов
руды проходят чаще всего двухрукавными, а при
необходимости и
трех- и четырехрукавными. Наклонную часть бункеров проходят под
углом не менее 60° для неслеживающихся руд и не менее 70° – для
слеживающихся. Емкостная часть бункера должна проходиться с таким расчетом, чтобы целик между нею и другими выработками был
не менее 4,5 м. Сечение емкостной части бункера принимается круглой формы диаметром 2…4 м
.
Крепь бункеров выбирается в зависимости от интенсивности износа его стенок потоком руды. Если емкостная часть бункера располагается в крепких породах и руды не склонны к зависанию, то средние участки по длине можно не крепить. В малоустойчивых и трещиноватых породах бункера крепятся по всей длине монолитным
бетоном
с толщиной стенок 250 мм. Для уменьшения износа потоком
руды бетонные стенки армируются профильным металлом (рельсами
или двутавровыми балками). На ряде рудников, добывающих крепкие и абразивные руды, стенки бункеров футеруют блоками диабазовых пород, базальтового литья и других высокопрочных материалов.
17
Основания бункеров снабжены затворами, через которые руда по-
ступает в дозаторные устройства.
Дозаторное устройство сооружается в камере, пройденной из
ствола под основание бункера. Дозатор представляет собой мерный
ящик одинаковой со скипом емкости. Операции по загрузке скипов
механизированы, а в последние годы на крупных шахтах их автоматизируют в сочетании с автоматизацией
подъема и разгрузки скипов
на поверхности. Для контроля автоматизированной системы загрузки, подъема и разгрузки скипов используют компьютерные установки, расположенные в помещении диспетчера. Контроль уровня руды
в бункерах осуществляют с помощью датчиков.
Для монтажно-демонтажных работ и ремонта дозаторных устройств в дозаторной камере предусматривают грузоподъемные средства, сооружается
также обеспыливающее устройство для пылепо-
давления (аспирация).
Просыпающаяся при загрузке скипов руда улавливается в металлическую воронку, из которой загружается в вагонетку. Это улавливающее устройство располагается ниже отметки остановки скипов.
Для сообщения между камерной дозаторной и разгрузочной камерой
устанавливаются ходки, имеющие обойки со стволом в местах, доступных для проходов
клети.
1.8. Подземный дробильный комплекс
Подземное дробление руды в дробильных установках получило
широкое распространение на рудниках, разрабатывающих месторождения крепких руд.
Применение подземных дробилок позволяет в 2–3 раза увеличить
(до 1…1,2 м и более) размер кондиционного куска руды, разгружаемой в транспортные средства. За счет этого значительно сокращается
объем вторичного дробления руды взрывным способом при ее добыче, а в связи с этим улучшаются условия труда на выпуске и доставке
и существенно возрастает производительность доставки и интенсивность отработки блоков.
При конвейерном и скиповом подъеме применение подземного
механического дробления руды является необходимым условием, так
как размер кондиционного куска руды при этих способах подъема не
должен превышать 200 и 300 мм
соответственно.
Применяются, как правило, щековые дробилки, реже конусные.
Щековые дробилки более просты конструктивно и надежны в работе,
18
требуют меньшей строительной высоты камер, что определяет более
высокую экономичность их применения.
Конусные дробилки применяются под землей и преимущественно в
установках с двухстадийным дроблением, используя их на второй стадии. При очень большой производительности рудника (4…5 млн т/год)
конусные дробилки используют и на крупном дроблении.
Дробильные установки располагают в большинстве случаев
непосредственно у рудоподъемного ствола. При этом дробильные камеры
целесообразно устраивать примыкающими к стволу, что улучшает
условия доставки узлов дробилок в камеры.
Объем камеры дробильной установки достигает 50…1000 м
свету, камеры обеспыливающих установок – 75…100 м
ходовых выработок – 400…500 м
Типы и размеры дробилок, применяемых при подземном
механическом дроблении руды
3.
3
и монтажно-
Таблица 1.2
3
в
Тип дробилки
Щековая 90×1200 180 1500
Щековая 1200×1500 300 2500
Щековая 1500×2100 400 3500
Конусная 1500 600 6000
Размер приемного
отверстия, мм
Производи-
тельность, т/ч
Ориентировочный объ-
ем камер дробильной
установки, м
3
Тип и размер дробилки (табл. 1.2) выбирают, учитывая следующее:
1) производительность рудника (шахты);
2) размер кондиционного куска руды;
3) гранулометрический состав руды;
4) крепость руды;
5) способ подъема руды;
6) наличие или отсутствие бункеров для исходной и дробленной руды.
Дробление руды обычно ведется до 300 мм.
Кроме основного агрегата – дробилки, в состав дробильной установки входит
и другое вспомогательное оборудование:
1) питатели, предназначенные для равномерной подачи руды в
дробилку; они могут быть пластинчатые, вибрационные, ценные и
др.; чаще применяются пластинчатые питатели;
2) грохоты, предназначенные для отделения мелочи перед поступле-
нием руды в дробилку; грохоты бывают колосниковые, реже валковые;
19
3) подъемно-монтажные краны, необходимые для монтажа-
демонтажа дробилок;
4) средства обеспыливания, в качестве которых чаще всего служат
аспирационные устройства, т.е. устройства, отсасывающие загрязненный воздух непосредственно в местах пылеобразования и подающие
этот воздух либо на поверхность, либо в специальные пылеуловители.
Пылеуловители подразделяются на: циклон-промыватель, пенный
промыватель. Используются также сухие
матерчатые фильтры, пы-
леуловители с фильтрующим слоем из металлических опилок и т.д.
Важным условием эффективного применения подземного механического дробления служит величина запаса руды, приходящаяся на дробилку и окупающая затраты на сооружение дробильного комплекса.
В зарубежной практике нередки случаи использования дробилок
при сравнительно ограниченной величине запасов руды на
нее. Причем устанавливают дробилки в подходящих условиях непосредственно под выемочными блоками.
1.9. Комплекс главного водоотлива
Насосная станция служит для размещения насосов и другой аппаратуры, с помощью которой производится откачка всего притока
подземных вод, и располагается в околоствольном дворе вблизи
ствола, по которому проложены водоотливы трубы (рис. 1.8).
Размеры насосной станции определяются по числу и габаритам
применяемых для откачки воды насосов (табл. 1.3).
Станция оборудуется не менее чем
которых должен откачать суточный приток воды за 20 ч. Если суточный водоприток выше производительности серийно выпускаемых
насосов, то устанавливается более трех насосов с таким расчетом,
чтобы рабочие насосы обеспечивали откачку за 20 ч нормального
суточного притока. Число резервных – принимается из расчета откачки рабочими и резервными насосами
тока, но не менее 40 % рабочих насосов.
Насосные камеры устраивают незаглубленные, уровень пола которых возвышается над подошвой околоствольного двора не менее
чем на 0,5 м, и заглубленные с уровнем пола на 5…6 м ниже головок
рельсового пути околоствольного двора. Работа насосов при заглубленных камерах (рис. 1.9) лучше, так как
всасывания воды, что обеспечивает более благоприятные условия
для автоматизации работы насосов.
тремя насосами, каждый из
за 20 ч максимального при-
отпадает необходимость
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]