Номер части:
Журнал

Способы повышения производительности горнотранспортного комплекса глубокого карьера



Науки и перечень статей вошедших в журнал:


DOI:
Дата публикации статьи в журнале:
Название журнала: Евразийский Союз Ученых, Выпуск: , Том: , Страницы в выпуске: -
Автор:
, ,
Автор:
, ,
Автор:
, ,
Анотация:
Ключевые слова:                     
Данные для цитирования: . Способы повышения производительности горнотранспортного комплекса глубокого карьера // Евразийский Союз Ученых. Технические науки. ; ():-.





Открытый способ добычи неоспоримо превалирует сегодня как в мировой горной промышленности, так и в России и в республиках постсоветского пространства. Более высокие показатели экономической эффективности и рентабельности отработки, безопасности условий труда, обуславливают строительство новых и развитие уже существующих карьеров и угольных разрезов.

Таким образом, весьма остро стоит вопрос обеспечения перевозки дополнительного объема горной массы в связи с существенным ростом коэффициента вскрыши.

Увеличение производительности транспортирования полезного ископаемого является одним из наиболее прогрессивных направлений.Главным решением проблемы транспорта и оздоровления атмосферы разрезов является внедрение комбинированных схем транспорта с карьерными наклонными скиповыми подъемниками. В разработке теоретических основ применения наклонных подъемников, ведущее место принадлежит отечественным ученым: академикам: М.М.Федорову, Ф.В.Мельникову, академику АН СССР В.В.Ржевскому, проф., докторам технических наук М.Г.Новожилову, М.В. Васильеву, В.С.Хохрякову, В.И.Белоброву, Б.П.Юматову, А.Е.Тропу, А.И.Арсентьеву, Б.А.Носыреву, Ю.И.Мелентьеву, А.С. Фиделеву и другим.[1, с.124-125].

Таким образом, имеются значительные производственные предпосылки для внедрения подъемников в системе транспорта глубоких карьеров. В первую очередь, это относится к ряду месторождений цветных металлов, характеризующихся благоприятными природными и горнотехническими факторами: 1) значительной проектной глубины; 2) крутыми углами погашения бортов; 3) малыми размерами в плане; 4) высокой интенсивностью разработки. Подъемные машины, применяемые за рубежом на скиповых подъемниках обычно двухбарабанные с диаметром барабана 2,5-6 м, с гидравлическими тормозами и спаренной соединительной муфтой. Рельсовые пути подъемников прокладываются по нерабочим или временно нерабочим бортам карьера. Профиль пути при этом может быть прямолинейным или ломаным, как на карьере Мортон(США) использующем 36 т скипы при высоте подъема в 123 м.

На большинстве зарубежных карьеров между скипом и автосамосвалом помещают два небольших независимых бункера — дозатора емкостью соответствующей емкости скипа и автосамосвала. Это уменьшает зависимость работы подъема и автотранспорта и значительно сокращает время загрузки скипа. Такая схема применяется на Канадском асбестовом карьере Джеффри, меднорудных карьерах Чияо и Пима, а также железорудном карьере Мортон в США. На карьере Джеффри груженые автосамосвалы разгружаются в свободный бункер непосредственно с моста с однополосным движением. После этого бункер, имеющий гидравлические затворы, автоматически разгружает руду в скип. Продолжительность погрузки составляет 16 с, а подъема — 16 с. На карьере Чино загрузка скипа производится опрокидыванием бункера при повороте его вокруг оси.

Перегрузочные пункты в карьерах по мере понижения горных работ обычно переносятся на нижележащие горизонты. Однако, из-за невысокой стоимости этих пунктов их демонтаж и вторичная сборка зачастую оказывается дороже, чем сооружение новых. Поэтому при высоких темпах понижения горных работ перегрузочные пункты оставляют в качестве мостов пересечения внутрикарьерного автотранспорта и скиповых подъемников. На американском карьере Чино, например, они по указанным причинам не переносятся.

Разгрузка скипов на поверхности, на карьерах Либерти, Чино и др., осуществляется с помощью разгрузочных кривых специального профиля, а на некоторых карьерах — с помощью стационарных толкателей или специальных устройств, при которых скип в верхнем крайнем положении устанавливается на плиту, поднимаемую толкателем.

Впервые внашей стране способы комбинированной транспортировки горной массы, с непосредственной перегрузкой ее в карьере из автосамосвалов в думпкары, скиповый подъемник для транспортировки горной массы из глубинных горизонтов карьера на поверхностьбыли внедрены в широких масштабах на Сибайскомкарьере (Рис.1).

Способы повышения производительности горнотранспортного комплекса глубокого карьера

Рисунок 1. Скиповой подъемник на Сибайском карьере

Эксплуатация на Сибайском карьере скипового  подъемника СНК-40 по подсчетам экспертов была высокоэффективной.[2,3, с.255-257, с.51-54].

Основныепреимуществаавтотранспортавкарьереэтоегомобильностьиавтономность.Автосамосвалынезависятотвнешнихисточниковпитания,таккакприводятсявдействиедвигателямивнутреннегосгоранияилиэлектродвигателями,чтоможетбытьоченьполезнонастадиистроительствагорногопредприятия,атакжемогутработатьнагрунтовойповерхностидажеприсреднемкачестведорожногополотна.

Померерасширенияфронтаведениягорныхработиуглублениякарьераилиугольногоразреза,плечотранспортировкигорноймассыпостоянноувеличивается.Происходитэтовсвязистем,чтопомереотработкиместорождения,предприятиевынужденововлекатьвсеновыеиновыеучасткивразработку,которыесоответственнонаходятсянавсебольшемудаленииилиуглубленииотужеотрабатываемых.Приэтом,увеличениефронтаведениягорныхработподразумеваетперемещениенеобходимогооборудованияитранспортнойинфраструктуры,кпримерустроительстводорогилипрокладкапутей,электрокабелей,однакоключевойоперациейявляетсяперемещениеэкскаваторанановыйучасток,таккакэтооднаизсамыхсложныхзадач,ведьвесэкскаватораможетдостигатьот300до1000тивыше(взависимостиоттипамашины),приэтом,скоростьпередвижениятакойтехникинепревышает2км/ч.[4, с.38-39].

Объектом исследования послужил условный угольныйкарьеррасположенныйвцентральнойчастиСибири.Всвязисмноголетнимведениемгорныхработ,природныйрельефповерхностинабольшейчастиучасткавокругкарьерапредставляетсобойвысокиегорывскрышныхпородиглубокиеямыотработанногопространства. Протяженностькарьерана поверхностисоставляет5км,аегоширинапрактическидостигает2км,средняяглубина300м.Площадьучастканедрвуказанныхграницахсоставляет18,13км2.

Главной проблемой разреза можно обозначить горный транспорт и вытекающие из него последствия такие как: износ машин и механизмов, большие затраты на содержание транспорта, трудоёмкость доставки.

Основной задачей является повышение производительности горно-транспортного комплекса карьера. Очевиднымвыводомсталото,чтоприотработкеновогоучастканеобходимонетолькоприобретениесовременногогорно-транспортногокомплекса,ноиповышениеэффективностиработысуществующего.

При первом предлагаемом способе транспортировка угля проводится  подъёмной установкой с донной разгрузкой. Работает это следующим образом. Необходимо построить на нерабочем борту карьера железную дорогу с вмонтированным в неё цепным приводом (Рис.2), по которому будет ходить подъёмный сосуд с донной разгрузкой грузоподъёмностью около 15 тонн, цепь приводится в движение двумя электродвигателями.

Способы повышения производительности горнотранспортного комплекса глубокого карьера

Рисунок 2. Схема расположения рельсового пути.

Загрузка сосуда осуществляется в бункере дозаторе, а разгрузка происходит на горной поверхности в приёмном пункте (Рис.3). Для обеспечения работы этой установки необходимы 1 экскаватор типа ЭКГ 18 и  самосвалы типаБелаз 7555D. Техническая производительность такого комплекса по нашим подсчётам может составить 2 096 640 т/год.

Способы повышения производительности горнотранспортного комплекса глубокого карьера

Рисунок 3. Схема загрузки подъёмной установки.

Способы повышения производительности горнотранспортного комплекса глубокого карьера

Рисунок 4. Схема транспорта с применением подъёмного сосуда.

Во втором предлагаемом способе в целях экономии энергии, материалов, материальных средств и времени рассмотрен вариант транспортирования самосвала на горную поверхность с помощью грузового лифта грузоподъёмностью 200 т. Принцип работы данного комплекса схож с первым вариантом только вместо подъёмного сосуда у нас самосвал Белаз 75138 на 130 т, экскаватор абсолютно такой же как и в первом способе  ЭКГ 18. Привод платформы лифта цепной, но с более мощными электродвигателями суммарной мощностью в 4 000 кВт. Техническая производительность комплекса по нашим подсчётам  составляет 3 407 040 т/год. Схема работы комплекса представлена на рисунках5,6

Способы повышения производительности горнотранспортного комплекса глубокого карьера

Рисунок 5. Схема загрузки автосамосвала на грузовой лифт.

Способы повышения производительности горнотранспортного комплекса глубокого карьера

Рисунок 6. Схема транспорта с применением грузового лифта и автосамосвала.

Предложенный способ транспорта дополняет уже имеющийся автотранспорт и соответственно суммируется с имеющейся годовой производительностью разреза.В последствии при удачной эксплуатации комплексов можно будет полностью отказаться от транспорта угля на горную поверхность самосвалами и обеспечивать годовую производительность вышеуказанными комплексами.Экономические показатели по двум вариантам приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Экономические показатели

Показатель Вариант 1 Вариант 2
Инвестиции, млн. руб. 2190 5190
Индекс доходности 4,92 2,97
Срок окупаемости 1 год 2 мес 1 год 8 мес
ЧДД, млн. руб. 10788,02 15416,06

Литература

  1. Быков В.Л. Многоканатные подъемные установки с канато-ведущими шкивами для глубоких карьеров. Известия вузов. Горный журнал, 1968, 14, с.124-125.
  2. Быков В.Л. Скипы для глубоких карьеров. Научные труды /Свердловский горный ин-т/. Вып.32. Свердловск, 1958, с.255-257.
  3. Бадальянц Ю.Л. Исследование надежности рельсового пути скипового подъемника Сибайского карьера. Сборник научных трудов / Магнитогорский горно-металлургический ин-т/. Вып. 155, Магнитогорск, 1975. — с.51-54.
  4. Бадальянц Ю.Л., Малихов З.Л. Модернизация подъемной машины наклонного скипового подъемника. Научно-технический сборник «Цветная металлургия», Москва, 1982, № 9, с.38-39.[schema type=»book» name=»Способы повышения производительности горнотранспортного комплекса глубокого карьера» description=»Данная статья посвящена проблемам транспорта угля на глубоких угольных разрезах. В статье приведены и разработаны 2 способа повышения эффективности транспортировки угля, позволяющих увеличить годовую производственную мощностькарьера.» author=»Маренков Иван Сергеевич, Иванов Михаил Сергеевич, Ефимова Ольга Игоревна, Букина Виктория Вячеславовна, Андреев Максим Николаевич» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-03″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_27.06.2015_06(15)» ebook=»yes» ]
Список литературы:


Записи созданы 6778

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх