4.9. Оценка эффективности горнотранспортных систем глубоких

карьеров

Особенности разработки крутопадающих месторождений предполагают наряду с добычей руды попутную выемку различных типов покрывающих и вмещающих горных пород, область применения которых в экономике страны до­вольно обширна. Схемы выемки и доставки всех разновидностей горной массы к пунктам приемки в плановых объемах следует оценивать не только по величине вложенных затрат, но и по интенсивности загрузки сформировавшейся к этому времени в карьере горнотранспортной системы для добычи и перемещения по­лезных ископаемых и пустых пород. Минимальные затраты при этом в первую очередь должны быть обеспечены за счет рационального формирования грузопо­токов с перевозкой горной массы по кратчайшему расстоянию с размещением транспортных коммуникаций на площадках с наименьшими размерами. Опти­мальные технико-экономические показатели горных работ достигаются совмест­ной оценкой эффективности эксплуатации комплексов оборудования, увязкой их параметров с технологическими решениями по системам вскрытия и разработки, обеспечивающими безопасную и высокую производительность труда.

В зависимости от применяемого вида транспорта вскрывающие выработки могут располагаться как по нерабочему борту, гак и в массиве горных пород за предельными контурами карьерного поля (риє. 1.78). Поскольку в последние го­ды существенно возросли требования к горным предприятиям по предотвраще­нию чрезмерного отчуждения земельных площадей, а стоимостная их оценка возросла в 15- 20 раз, вскрытие карьеров подземными выработками оказывает­ся предпочтительнее. В этом случае имеется возможность раздельного склади­рования в выработанном пространстве разнотипных пород вскрыши без нару­шения грассы транспортных коммуникаций на бортах карьеров.

Расстояние подъема горной массы /_тр (м) в основном зависит от глубины разработки, тяговых характеристик подвижного состава и в общем случае может определяться по формуле

где Н„ - вертикальная высота подъема, м; к_Тр - коэффициент развития трассы; а„ - угол подъема транспортных коммуникаций, град; 1,„_р - горизонтальный уча­сток пути при соединении наклонных вскрывающих выработок с пунктом пере­грузки, м.

Рис. 1.78. Схемы трассирования вскрывающих выработок в глубоком карьере: 1 предельный контур карьерного поля; 2 - залежь полезного ископаемого; 3 - автомобильные съезды; 4, 5 - ленточный конвейер в прямолинейной и серпантинной наклонной траншее; 6 - дробильно- перегрузочный пункт в карьере; 7 - вертикальный скиповой подъемник; 8 ленточный кон­вейер в наклонном стволе; 9 - крутонаклонный конвейер в стволе; 10 - пункты выгрузки на поверхности; 11 - перегрузочные пункты с одного конвейера на другой

Опыт открытой разработки крутопадающих месторождений показывает, что в период строительства карьеров, как правило, применяются экскаваторно- автомобильные комплексы. В дальнейшем, по мере наращивания производ­ственной мощности и увеличения глубины карьеров, в эксплуатацию вводится железнодорожный транспорт, который применяется в сочетании с автомобиль­ным. При понижении дна карьеров до 200 м и более глубокие горизонты чаще всего вскрываются наклонными стволами и траншеями, оборудованными лен­точными конвейерами. В добычной зоне таких карьеров эксплуатируются экс- каваторно-автомобильные комплексы, на поверхности перевозка горной массы на большие расстояния производится железнодорожным транспортом (табл. 1.16). Ускорение технического прогресса и совершенствование технологии отра­ботки глубоких горизонтов карьеров позволят в будущем, наряду с автомобиль­ным, широко применять в качестве сборочного подвижной состав железнодо­рожного транспорта в обычном или специальном исполнении, а также конвейе­ры различных типов, предназначенные для перемещения недробленой горной массы, например, пластинчатые, ленточно-тележечные и др. При этом сірукгура горнотранспортпой системы во взаимосвязи с вскрывающими выработками и их конфигурацией может быть разнообразной.

Таблица 1.16 Параметры подвижного состава карьерного поля Вид транспорта	Угол подъ­ема, град	Расстояние перемещения горной массы, м, при высоте подъема, м
		100	300	500
Автосамосвалы при к,,,,,.,, = 1,1	4,5-7	1200	3600	6000
Тяговые агрегаты при ктр.ж: - 1,6	2,5	4000	12000	20000
-1,4	3,5	2700	8100	13500
- 1,2	4,5	2000	6000	10000
Карьерные электропоезда при W = 1 лтр-ж 1	6,0	1000	3000	5000
Ленточный конвейер: - в наклонной траншее	15 16	364 0	1092 1	1820 3
- в наклонном стволе	15 - 16	464 0	1192 1	1920 3
Скип: - в крутой траншее	39 - 42	154	462	770
- в вертикальном стволе	90	220	660	1100
Крутонаклонпый конвейер: - в траншее	39-42	154	462	770
- в стволе	39-42	254	562	880

Примечание: в знаменателе приведено число перегрузочных пунктов в технологической цепи конвейерного подъемника

Из табл. 1.16 следует, что при железнодорожном транспорте наблюдаются максимальные расстояния перемещения горной массы по борту карьера, а ми­нимальные соответствуют эксплуатации скиповых подъемников и крутонаклон­ных конвейеров, размещаемых в траншеях. В то же время вскрытие карьеров вертикальными стволами со скиповыми подъемниками и наклонными стволами с ленточными конвейерами позволят высвободить нерабочие борга карьеров для складирования пустых пород. Создание же в будущем надежных высокопроиз­водительных крутонаклонных конвейеров позволит перемещать горную массу по кратчайшему расстоянию перпендикулярно откосу нерабочего борта карьера; отказаться от строительства дробильных и перегрузочных пунктов для передачи породы с одного конвейера на другой в одной технологической цепи; суще­ственно снизить затраты не только на карьерный транспорт, но и на добычу по­лезных ископаемых в целом.

Переход к рыночным отношениям в промышленности не позволяет доста­точно точно ориен тировать горнодобывающие предприятия на стабильные цены за поставляемые ему оборудование, электроэнергию, материалы, оплату груда и компенсацию за нарушение экологического равновесия окружающей среды. По­этому объективным критерием эффективности горнотранспортной системы могла бы служить максимальная прибыль, получаемая предприятием. Кроме то­го, она должна соответствовать уровню производственной мощности карьера, надежности работы, горностроительным объемам, мсталло-, энергоемкости, численности обслуживающего персонала и, в конечном итоге, формирующим затратам на перемещение горной массы.

Производственная мощность горнотранспортной системы определяется конструктивными параметрами выемочно-погрузочпых, транспортных и от­вальных машин, схемой трассирования вскрывающих выработок, их провозной способностью, уровнем механизации перегрузки в смежных звеньях при комби­нированных видах транспорта. Надежность работы системы зависит не только от качественных характеристик оборудования, но и в основном от их компонов­ки в единой транспортной цепи, организации сс эксплуатации, наличия резерв­ных элементов. Объемы вскрывающих выработок и занимаемые ими земельные площади предопределяются габаритами и тяговыми возможностями транспорт­ных машин, способом проходки, провозной способностью системы. Мегалло- и энергоемкость горнотранспортной системы зависят от качества и совершенства конструктивных параметров оборудования, его энергонасыщенности, возмож­ности многоцелевого применения.

Численность обслуживающего персонала определяется методом расстанов­ки работников по рабочим местам, с учетом постоянного совершенствования уровня организации, механизации и автоматизации основных и вспомогатель­ных процессов горного производства. Наряду с основным персоналом, обслу­живающим различные машины и механизмы в карьере, к выполнению планово- предупредительных и ремонтных работ привлекается дополнительный штат ра­ботающих. Невысокая надежность выемочно-погрузочного и транспортного оборудования, а также жесткие условия его эксплуатации на карьерах требуют выполнения продолжительных ремонтных работ. Вследствие этого численность ремонтных и эксплуатационных рабочих на транспорте соизмерима, а на вые- мочно-погрузочных работах - выше в 2 - 6 раз.

ЧАСТЬ ВТОРАЯ

СПЛОШНЫЕ ГОРНОТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ 5. Горногранспортные системы весьма мелких карьеров

По приведенной классификации к весьма мелким карьерам относятся вы­емки в недрах земли глубиной до 20 м (см.табл. 1.4). Таким образом отрабаты­ваются залежи россыпей тяжелых и драгоценных металлов, строительных ма­териалов, марганцевых руд, бурых углей, фосфоритов и других полезных иско­паемых. По соотношению мощности разрабатываемых месторождений и по­крывающих их пород вскрыши общая глубина карьера может распределяться в пределах от 1:1 в среднем до 4:1 - 1:20 - в крайних случаях. При этом пласты полезных ископаемых мощностью 5 - 20 м отрабатываются с применением экскаваторов и средств гидромеханизации, а мощностью до 5 м - бульдозерно- скрепсрными комплексами и ковшовыми погрузчиками, которые по общему для них типу дизельного двигателя объединены под названием тракторного оборудования. При мощности месторождений до 5 - 10 м и небольшой толще покрывающих пород горная масса может выниматься и транспортироваться од­нотипным тракторным оборудованием.

На выемочно-погрузочных работах преимущественно используют карь­ерные механические лопаты и драглайны небольшой мощности. Полезные ис­копаемые перемещают к месту назначения в основном автосамосвалами и гид­ротранспортом, реже ленточными конвейерами. Складирование пород вскрыши осуществляют в выработанном пространстве или, реже, на земной по­верхности вблизи нерабочих бортов карьера. Вскрытие карьерного поля при применении тракторного оборудования - бестраншейное, а при использовании драглайнов и гидромеханизации - путем проведения первичных котлованов. Применение экскаваторно-автомобильных комплексов базируется па вскрытии уступов отдельными траншеями. При этом наилучшие результаты достигаются при минимальных расстояниях перевозки горной массы [23].