Технологічні основи розробки нерудних родовищ з внутрішньокар’єрним складуванням відходів гірничого виробництва
Знайомство з основними особливостями технології розробки скельних нерудних родовищ з внутрішньокар’єрним складуванням попутних корисних копалин і відходів гірничого виробництва. Загальна характеристика концепції освоєння нерудних родовищ, аналіз проблем.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 29.09.2013 |
| Размер файла | 86,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Таблиця 2. Показники застосування екскаваторно-транспортно-розвантажувальних КО на нерудних кар'єрах
|
Показники |
Тип базового кар'єру |
|||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||
|
Комплектність КО |
2СБШ-200(СБУ-200)-Э-2503(Э-1602)- авто.27-36т-стріч. 2СБШ-200(СБУ-200)-к.н.2-4,1м3-стріч. конв. (залізн. поїзд); |
СБШ-250МН-ЭКГ-8И(5А)-авто.40-75т-стріч. конв.( залізн. поїзд); СБШ-250МН-ЭКГ-5А(4,6Б)-авто.30-40т-стріч. конв.( залізн. поїзд); СБШ-250МН-к.н.5,6-8,4м3 -стріч. конв.( залізн. поїзд); |
||||||
|
Рац. глибина зав. Тран. кар'єр, м: |
||||||||
|
– стрічкового конвеєра; |
37-40 |
42-45 |
60-65 |
10-15 |
42-45 |
60-65 |
70-80 |
|
|
– залізничних поїздів |
20-25 |
20-23 |
50-52 |
30-35 |
45-50 |
100-114 |
85-90 |
|
|
Місце розт. ПСК у ланках транспорту: |
||||||||
|
- стрічкових конвеєрів; |
Під укосом верхнього уступу на глибині 15-20 м |
Перед корпусом ДЗФ, ДСЗ |
||||||
|
у т.ч. - з ГПП; |
||||||||
|
- з ДПП; |
Перед корпусом вторинного дроблення ДЗФ, ДСЗ |
|||||||
|
- залізничних поїзди |
На ДЗФ, ДСЗ |
Під укосом борту сумісно з ПП і вище горизонту його розміщення на 20-40 м |
Примітки. В таблиці прийняті скорочення: авто.27-36т- автосамоскиди вантажопідйомністю 27-36 т; к.н.2-4,1м3 - колісні навантажувачі з місткістю ковша 2-4,1 м3; стріч. конв. - стрічковий конвеєр; залізн. поїзд - залізничний поїзд; ДЗФ, ДСЗ - відповідно дробильно-збагачувальна фабрика, дробильно-сортувальний завод.
На наступних етапах розробки кар'єрного поля з вийманням порід по всій потужності покладу у КВШ, ступінь перевищення kТ над kСР знижується до 1,3…2,1 разів та підтримується рівномірний графік режиму гірничих робіт.
Для обгрунтування технології розкривних робіт у нерудних кар'єрах в порівнянні з існуючою розглянуто п'ять конкурентоспроможних технологічних схем. Вони відрізняються транспортними засобами, якими виконується перевезення розкриву у ПКВ, ПБВ, внутрішній відвал і ПКК у ТР. Це схеми:
1 - автотранспортом породи розкриву перевозяться у внутрішній відвал, ПКК - у ТР; 2 - такі ж породи автосамоскидами направляються у ПБВ, звідки цими ж засобами - у внутрішній відвал; 3 - породи автосамоскидами доставляються у ПБВ, звідки колісними навантажувачами - у внутрішній відвал і ТР; 4 - породи розкриву і ПКК із ПКВ автосамоскидами доставляються у верхні яруси внутрішнього відвалу і ТР, з розкривної товщі - у ПБВ колісними навантажувачами, а з ПБВ ними ж у нижні яруси внутрішнього відвалу; 5 - первинні відходи з КПЧ вивозяться автосамоскидами для рекультивації близько розташованих малопродуктивних земель, а ПКК - у ПКВ; на наступних етапах експлуатації породи і ПКК переміщуються у вироблений простір аналогічно схемі 4; 6 -відходи перевозяться автотранспортом у зовнішні відвали, а ПКК - у ТР (існуюча технологічна схема.
За критеріями щЭ, СДmin відповідно до графіків щЭ, СД = f(kСР) (рис. 3) ефективні для застосування технологічні схеми: 4 - на кар'єрах 3-7-го типів; 5 - на кар'єрах 1 і 2-го типів при наявності близько розташованих малопродуктивних земель; 1 - на кар'єрах 6-го типу з великою потужністю розкриву.
Установлено, що ширина крутого виїмкового шару ВС (м) впливає на такі параметри системи розробки: ширина нижньої площадки на дільниці тимчасового неробочого борту (ДТНБ) ВОП (м) та КПЧ ВКП (м); висота ПКВ НПО (м); об'єми виймання порід у приконтурному ДППО (м3) та прибортових ДПОБ (м3) відвалах кар'єру.
У роботі показано, що зі зменшенням ширини ВС у 1,4...2,2 рази зменшуються показники ВОП, ВКП, НПО, а також відстань перевезення порід автотранспортом у вироблений простір. При мінімальній величині ВС = 36…45 м загальні питомі об'єми переробки відходів виробництва (ПВ + ППО + ПОБ)/ПИ будуть зменшуватись на 10…17,1%, що призводить до зниження загальних витрат СД. У зв'язку з наведеним параметри розкривних і відвальних робіт рекомендовано розраховувати за відповідними формулами при ВС = 36…45 м. Вони становлять: ВОП = 20…115 м; НПО = 7…50 м; ДППО = 80…1000 тис. м3/рік; kПО = 0,37…1,55; УVВ / ПИ = 0,7…2,8 м3/м3; ВКП = 158…826 м. Кути укосу робочого та неробочого борту з розкривних порід становлять бУВ = 23…28° і бБВ = 32…42°.
Видобувна робоча зона кар'єрів пов'язана з відвальною і розповсюджується на усю висоту відроблюваного покладу корисної копалини, яка поділена на 1…3 ДТНБ. По фронту гірничих робіт виймання порід ведеться у 2...3 ділянках. На кожній ділянці функціонує один КВШ, який відроблюється з переміщенням робочої площадки зверху донизу. У 1...3 КВШ працюють 2…3 виїмково-навантажувальні машини у своїх вибоях. Висота ДТНБ ННУ (м) приймається з розрахунку потужності покладу копалини та стійкості ПБВ, який сформовано під укосом кожної ділянки. Доведено, що відвал висотою ННУ = 31…59 м може відсипатися протягом до 20 місяців із коефіцієнтом запасу стійкості укосу ПБВ n 1,2. Такий коефіцієнт підтримується за рахунок спорудження у основи відвалу призми зі скельних порід об'ємом 100…110 м3 на 1 метр фронту борта. Верхня площадка призми поєднує також і функції транспортної берми.
Вибої екскаваторів чи колісних навантажувачів знаходяться у кожному шарі або функціонують на суміжних уступах одного-двох шарів (рис. 4). За мінімумом величини загальної відстані холостих перегонів видобувних механізмів для повної відробки порід усіх ДТНБ на базових кар'єрах 1, 3, 6 і 7-го типів рекомендується використовувати схеми виймання у крутих шарах, на яких функціонують по одному вибою. На інших кар'єрах 2…3 вибої знаходяться на суміжних уступах одного КВШ. Ширина ВС приймається такою ж, як і на розкривних роботах. При цьому питома енергоємність буріння, виймання та навантажування у вибоях корисної копалини найнижча. За результатами наведених вище досліджень сформульовано четверте наукове положення.
Обгрунтована раціональна організація уведення конвеєрів і залізниць у кар'єр по неробочому борту. Конвеєри нарощуються у два етапи - від ДЗФ по поверхні до в'їздної траншеї, а потім - у глибину кар'єру. Залізнична колія нарощується у 2...3 етапи: по поверхні до горловин траншеї; а потім через 1...2 уступи у глибину кар'єру згідно з розкосом його бортів. При цьому вищерозташований ПП залишається як резервний.
Доцільно застосовувати рудоскати висотою 10...46 м на борту з вищих уступів до ПП у кар'єрах 2, 3 і 7-го типів.
За основним СДmin та допоміжним (4) критеріями обгрунтовані технологічні схеми транспортування основних скельних корисних копалин і ПКК. Вони відрізняються розташуванням ПСК і ПП у ланках КО (див. табл. 2). Надійність функціонування транспортних ланок КО у нерудних кар'єрах підтримується шляхом акумулювання корисних копалин на вказаних ПСК та ПП.
Розроблена методика визначення місткості штабеля ПСК з урахуванням загальної енергоємності перевантажувальних робіт (кВт·год) та ланок автомобільно-конвеєрного транспорту при роботі у плановому режимі (кВт·год) із терміном функціонування за тиждень tРМП (год) та у фактичному режимі (кВт·год) із відповідним терміном tРМФ (год), а також установленої потужності електродвигунів транспортної ланки NУСТФ (кВт·год) та приросту загальної енергоємності транспортно-перевантажувальних робіт . За умовами, що , маємо:
; ,
З урахуванням енергетичних умов (6) у періоди тижневих простоїв доцільно на ПСК акумулювати запас сировини об'ємом , (м3). Тут - усереднені площа (м2) у поперечному перерізі та довжина (м) штабеля ПСК. Отже є інтегральною функцією енергоємності від з межею від 0 до . Тобто:
,
де - сума енергоємностей обробки порід на ПСК з урахуванням витрат електроенергії (WЭЭ), палива (WЭТ), обтиральних матеріалів (бензин, гас) (WЭГСМ) і людських витрат праці (WЭЧОЛ) у розрахунку на одиницю усередненої довжини складу , кВт·год/м.
Для нерудних базових кар'єрів при ДtПРМ = 8 год, що становить 9…10% від тижневого фонду робочого часу, за методикою (6, 7) визначено VПСК у конвеєрних лініях. VПСК = 1-9 тис. м3, що складає 17,5-20% від планових об'ємів видобутку порід за тиждень.
На основі цих результатів досліджень у робочій зоні необхідно дотримувати відповідні параметри системи розробки (табл. 3).
Таблиця 3. Параметри системи розробки у робочій зоні нерудних кар'єрів
|
Параметри |
Тип базового кар'єру |
|||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
Висота/кількість ДТНБ, м/од. |
31/2 |
59/1 |
42/2 |
33/1 |
56/1 |
35/2 |
54/3 |
|
|
Кількість/висота уступів у ДТНБ, шт/м |
3/10,5 |
5/12 |
4/10,5 |
3/11 |
4/14 |
3/12 |
4/13,5 |
|
|
Ширина берм уступів/нижньої площадки ДТНБ, м |
12/22 |
12/20 |
12/23 |
15/20 |
15/30 |
15/120 |
15/50 |
|
|
Інтенсивність/термін відробки ДТНБ, (м/рік)/міс. |
20,1/ 18,5 |
39,3/ 18 |
51/10 |
56,5/7 |
62,8/ 10,7 |
38,5/ 11 |
84/7,7 |
|
|
Ширина КПЧ по поверхні, м |
356 |
240 |
450 |
158 |
277 |
654 |
826 |
|
|
Висота ПКВ, м |
20 |
7,2 |
27 |
1,5 |
5 |
26 |
26,5 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
Кут укосу, град: - по корисній копалині ДТНБ/робочий борт; - по розкриву неробочий/робочий борт; |
42/21 34/25 |
37/37 41/27 |
37/32 31/23 |
41/44 35/35 |
38/38 31/27 |
41/30 35/27 |
39/25 32/25 |
|
|
Ширина/довжина відвалу і ТР у кар'єрі, м |
72/ 244 |
150/ 455 |
315/ 413 |
245/ 1650 |
282/ 1330 |
753/ 1700 |
410/ 1550 |
|
|
Об'єм розкосу борту для ПП, тис. м3: - стрічкові конвеєри; - залізничні поїзди |
55,6 22,8 |
68,2 24,3 |
24 85,1 |
9,1 62,1 |
136,5 95,1 |
198,8 620,1 |
225,2 270,7 |
5. Дослідження технологічних схем внутрішньокар'єрного складування попутних корисних копалин та відходів нерудних підприємств при розробці родовищ
Із можливих технологічних схем складування розкривних порід, ПКК, твердих та рідких відходів збагачення корисних копалин виділені і розглянуті такі найбільш прийнятні для діючих нерудних кар'єрів: схема А - усі відходи із КПЧ розміщені у зовнішніх сховищах; схема Б - тверді відходи КПЧ заскладовані у приконтурному відвалі, а рідкі - у зовнішніх сховищах; схема Б.1 - усі породи із КПЧ розташовані у приконтурних відвалах. Усі відходи з другого етапу в схемах складують у кар'єрі.
Установлено, що при реалізації схем Б та Б.1 термін формування виробленого простору менший у 1,3...2 рази ніж у схемі А. Питомі витрати при експлуатації кар'єрних полів з використанням схем Б і Б.1 менші від А на 17...43%. (рис. 5). Технологічна схема Б рекомендується для використання на кар'єрах 1, 2-го типів; Б.1 - 3...7-го типів.
Доведено, що відроблені кар'єри слід заповнювати відходами виробництва роздільно за їх різновидами. При цьому скельні ПКК і розкриви складуються з поверхні одним ярусом. Розроблені відповідні схеми складування. Змішані породи доцільно складувати із відмиванням скельних ПКК та укладанням їх у ярус висотою до 60…80 м. М'які породи розміщуються у шламосховищі разом з шламовими відходами збагачення. Складування відходів виробництва у високих ярусах також виконується при чергуванні прошарків товщиною понад 5 м із скельних та напівскельних порід за допомогою криволінійного жолоба-скидача західкою до 40…45 м з упиранням основи ярусу у стійку призму зі скельних порід. При цьому забезпечується систематичний дренаж відвалу, а також породне привантажування укосу м'яких порід з підтримуванням його стійкості.
Шлами необхідно складувати в окреме шламосховище на дні відпрацьованого кар'єру, або на верхній площадці внутрішнього відвалу у картах намиву розмірами 50х(120150) м.
Ті шламові відходи, які можуть бути використані у промисловості або сільському господарстві (із вапняків, пісковиків, гранітів та ін.), зневоднюються на внутрішніх відвалах чи ТР ПКК за допомогою траншей-декантаторів. Довжина траншеї для осадження пісків крупністю 2…3 мм становить 80…135 м. Слідом за нею будується друга траншея-декантатор довжиною 70…90 м для осадження глинистих частинок. Такі траншеї-декантатори споруджуються за 36…40 м від укосу відвалу, ТР ПКК паралельно його фронту. Зневоднені піски транспортують споживачам або складують у верхньому ярусі ТР ПКК. Глинисті частинки після висушування укладають на укосі відвалу.
Поверхня відвалу рекультивується для сільськогосподарського використання, ТР ПКК консервується шаром у 10…15 см з потенційно родючих порід і використовується для вирощування кормових трав. Незаповнений простір кар'єрів використовується для накопичування води та інших потреб. За результатами досліджень розділу 5 сформульоване п'яте наукове положення, а сумісно з обгрунтованими у розділі 4 технологічними схемами вирішена четверта задача досліджень.
6. Впровадження технологічних схем поетапної розробки нерудних родовищ із внутрішньокар'єрним складуванням відходів виробництва на підприємствах
Обгрунтована ефективність використання рекомендованої технології поетапної розробки корисних копалин на базових нерудних кар'єрах.
У розрахунках зважувались показники споживання енергетичних ресурсів та порушування земель на основних (розкривних і відвальних, складуванні відходів і ПКК, видобувних і рекультиваційних) та допоміжних (перевантажувальних із накопичуванням запасів сировини на ПСК та утилізацією деяких відходів) виробничих процесах у порівнянні нової технології поетапної розробки полів базових кар'єрів КВШ із нині існуючою. Установлено, що за обгрунтованою у дисертації технологією споживання зазначених ресурсів при розробці базових кар'єрів менше у 2,5…3,6 разів. Уведення у кар'єри конвеєрного транспорту впливає на підвищення витрат електроенергії у 1,2…1,35 разів. Але у сукупності досягненої економії з інших типів ресурсів при існуючих цінах на енергоносії забезпечується отримання додаткового прибутку до 0,35…0,83 грн на 1 м3 видобутої корисної копалини.
Результати досліджень впроваджені на діючих нерудних гірничовидобувних підприємствах України: Любимівському гранітному, Глухівському кварцитовому, Кадиківському та Псилерахському вапнякових кар'єрах, а також у проекті інституту «Укрдіпроруда». На цих підприємствах впроваджені наступні технологічні рішення і схеми: 1) поетапна відробка кар'єрного поля із складуванням розкривних порід на борту у ПКВ та використанням частини їх для рекультивації неугідь на Любимівському гранітному кар'єрі у 1994 р. (економічний ефект склав 2,688 млн крб.); Псилерахському кар'єрі вапняків Балаклавського РУ, де ПКВ сформовано на схилі глибокої балки із ярусів висотою до 70-90 м з метою відробки їх на останньому етапі експлуатації родовища та подальшої рекультивації балки (у 1992-95 рр. за складовано 1122,4 тис. м3 скельних ПКК і м'яких розкривних порід з ефектом 6824,025 млн крб.); 2) поетапна розробка родовищ із складуванням відходів у ПБВ та внутрішньому відвалі - на Кадиківському кар'єрі вапняків Балаклавського РУ при відробці Західного борту КВШ з отриманим додатковим прибутком 2406,06 млн крб. у 1992-1995 рр. та 357,44 тис. грн у 1996-1998 рр. за рахунок внутрішньокар'єрного складування 2,1 млн. м3 розкривних порід і 250 тис. м3 відходів збагачення; Глухівському кар'єрі кварцитів, де частина розкривних порід використана для рекультивації 6,5 га неугідь під сільськогосподарське виробництво з ефектом 361,58 млн грн. (2000 р.); 3) утилізація сухих відходів збагачення вапняків, що складувалися у внутрішньому відвалі - на Балаклавському РУ у 1997 р., економічний ефект за рахунок попередження порушень земель і виключення додаткового подрібнення сировини склав 679,5 тис. грн; 4) роздільне внутрішньокар'єрне складування твердих і рідких відходів виробництва - у проекті «Укрдіпроруди» для Кадиківського кар'єру з розрахунковим економічним ефектом 739,8 млн крб. за 1993 р.
Наведені результати підтверджують ефективність практичного застосування розроблених технологічних схем на усіх типах нерудних кар'єрів: малої та середньої площі (Любимівський кар'єр), великої площі, мілкі (Глухівський) та глибокі і надто глибокі (кар'єри Балаклавського РУ). На основі цих результатів вирішена п'ята задача досліджень.
В результаті досліджень запропонована і повністю обгрунтована нова концепція освоєння нерудних родовищ скельних та напівскельних корисних копалин. Концепція базується на реалізації внутрішньокар'єрного складування відходів гірничого виробництва при поетапній розробці родовищ і вийманні порід КВШ на повну глибину кар'єру. Вона характеризується вилученням із відходів ПКК та складуванням їх окремо у виробленому просторі у ТР. Інші відходи використовуються виключно для відновлення родючості порушених земель. Це забезпечує енерго- та землезбереження, а також маловідходність виробництва і зниження екологічного порушення природного середовища.
Згідно з такою концепцією (рис. 6) освоєння нових родовищ проводиться шляхом: розкриття в одному з торців кар'єрного поля і побудови до його кінцевої глибини КПЧ; складування розкриву і ПКК з КПЧ та відходів збагачення на вільній решті поверхні кар'єрного поля рівномірно у ПКВ висотою до 16,5м; наступної відробки робочого борту, який утворюється з уступів масиву ПКВ, товщі розкривних порід і покладу корисної копалини, що розділена на 1…3 ДТНБ, крутими виїмковими шарами від верхнього уступу до нижнього послідовно один за одним з посуванням у горизонтальному напрямку на ширину одного КВШ; формування під укосом кожної ДТНБ висотою 31…59м ПБВ, який поступово переміщують під укіс нижнього ДТНБ і на дно кар'єру; утворення уздовж неробочого борту кар'єру за простяганням покладу у виробленному просторі внутрішнього відвалу і ТР ПКК, на верхніх площадках яких складують шламові відходи та виділені з них ПКК; переміщення добутих корисних копалин до ДЗФ, ДСЗ або ПП енергозберігаючими засобами транспорту (автосамоскиди, колісні навантажувачі в комбінації з стрічковими конвеєрами і залізничними поїздами); рекультивації поверхні відвалу і ТР для потреб сільського господарства, а інших порушених земельних ділянок - під водосховища акумулюючі гідростанції для риборозведення, тощо.
Висновки
У дисертації, що є завершеною науково-дослідною роботою, поставлена і вирішена актуальна науково-практична проблема наукового обгрунтування технології відкритої розробки нерудних родовищ із внутрішньокар'єрним складуванням відходів виробництва та попутної сировини з рекультивацією порушених земель переважно для сільськогосподарського використання. На основі раціональних технологічних схем з енергозберігаючими комплексами облад-нання, оптимізації параметрів гірничих робіт з використанням установлених залежностей їх зміни при поетапній відробці скельних та напівскельних корисних копалин крутими виїмковими шарами, формування на повну глибину у виробленому просторі відвалів і техногенних родовищ вказана технологія забезпечує енерго- і землезбереження, маловідходність виробництва і зниження еклогічно-го порушення природного середовища.
Це має важливе значення та є суттєвим для підвищення ефективності роботи нерудних гірничовидобувних підприємств.
Найбільш важливі наукові та практичні результати роботи полягають у наступному:
1. Практично всі родовища (загальною кількістю понад 1300) нерудних корисних копалин розробляються з переміщенням порід і відходів переробки сировини у зовнішні відвали та шламосховища. У них на великій площі (48...50 тис. га) складуються валовим способом ПКК. Перевезення розкривних порід і відходів на відстань понад 2 км призводить до великих витрат енергетичних ресурсів. Таким чином державі наносяться значні економічні та екологічні збитки. Ці збитки можуть бути знижені на основі впровадження внутрішньокар'єрного роздільного складування відходів виробництва, виділення із них фракцій, які утилізуються та поетапної рекультивації порушених земель, що зумовлює актуальність поставленої науково-практичної проблеми.
2. На основі установлених закономірностей зміни гірничо-технічних параметрів, а також витрат на виконання розкриву і рекультивацію порушених земель у кар'єрах, слідує рекомендувати до застосування раціональну технологію поетапної розробки нерудних родовищ із внутрішньокар'єрним складуванням відходів виробництва і попутної сировини на кар'єрних полях із площею по поверхні 10...300 га, потужністю покривних порід 5...65 м та глибиною 40...225 м.
3. Технологію поетапної розробки нерудних родовищ з внутрішньокар'єрним сладуванням відходів виробництва і попутних корисних копалин належить реалізувати шляхом інтенсивного формування кар'єру першої черги до кінцевої глибини на обмеженій площі, складуванням його відходів виробництва на вільній решті поверхні кар'єрного поля, наступною відробкою родовища крутими виїмковими шарами з гравітаційним і транспортним переміщенням усіх об'ємів розкриву та відходів у вироблений простір, утворенням на повну його глибину внутрішніх відвалів і техногенних родовищ і рекультивацією їх на рівні земної поверхні для сільськогосподарського використання. Це забезпечує енерго- і землезбереження, знижує екологічні порушення природнього середовища. На родовищах площею 10...12 га відходи виробництва з кар'єру першої черги доцільно використати для рекультивації земельних неугідь. Раціональна відстань переміщення відходів до них знаходиться у діапазоні 1,5...2 км.
4. Раціональні комплекси обладнання, які вибрані на основі установлених залежностей величини питомої енергоємності від відстані переміщення гірської маси, належить комплектувати колісними навантажувачами на розкривних та видобувних роботах при доставці порід на 0,7...0,9 км, а також на відробці і переміщенні порід із прибортових відвалів у внутрішній та техногенне родовище. Рекультивацію поверхні відвалу і консервацію техногенного родовища необхідно здійснювати колісними скреперами при розташуванні зовнішніх складів родючих порід уздовж меж кар'єрного поля.
5. На видобувних роботах доцільно застосовувати комбінацію автосамоскидів і колісних навантажувачів із конвеєрним і залізничним транспортом при переміщенні корисної копалини від борту кар'єру до ДЗФ (ДСЗ) відповідно на відстань: 0,5...3,5 км - стрічковими конвеєрами, понад 3,5 км - залізничними поїздами. Це дозволяє знизити на 10...40% споживання енергетичних ресурсів. Комунікації і перевантажувальне обладнання рекомендується розміщувати на неробочому борті, протилежному від відвалу та техногенного родовища. Борт належить підсипати породами не вище горизонту, на якому розташоване вказане обладнання.
6. На основі установлених закономірностей формування робочої зони доказано, що для скорочення в 1,3...3,5 рази терміну підготовки кар'єрів до введення в їх робочу зону стрічкових конвеєрів, при найменших витратах на виконання гірничих робіт, доцільно здійснювати поперечну підготовку кар'єрного поля на його фланзі, формувати один робочий борт, розділений за висотою відповідно до потужності покладу корисної копалини на 1-3 тимчасово неробочі ділянки з найбільшим кутом нахилу (до 40...42°) та вести посування даного борту за простяганням покладу до другого протилежного флангу кар'єрного поля. При цьому забезпечуються найменші розміри кар'єру першої черги, які не перевищують 30...45% площі усього кар'єрного поля.
7. З урахуванням установленого впливу ширини крутого виїмкового шару на параметри гірничих робіт обгрунтовані технологічні схеми, у яких забезпечуються мінімальні об'єми повторної переекскавації відходів у вироблений простір при найменших витратах на виробничі процеси розробки порід розкриву і корисної копалини. У цих технологічних схемах необхідно приймати ширину крутого виїмкового шару мінімальною за умовами виконання гірничих робіт - 36...45 м.
8. Для надійного функціонування транспортних ланок у видобувних комплексах доцільно резервувати корисну копалину у проміжних складах, які слід розміщувати на поверхні перед ДЗФ (ДСЗ) при конвеєрній доставці порід і під укосом неробочого борту кар'єру - при переміщенні порід залізничними поїздами. Місткість такого складу рекомендується визначати за розробленою методикою, яка відрізняється розрахунком величини приросту енергоємності транспортно-перевантажувальних робіт усіх ланок транспорту з урахуванням фактичного і планового часу їх простоїв. Обгрунтована за мінімумом зазначеної величини приросту енергоємності місткість проміжного складу становить 17,5...20% від тижневих об'ємів видобутку корисної копалини.
9. Складування усіх відходів виробництва доцільно виконувати з формуванням внутрішнього відвалу розкриву на повну глибину кар'єру за простягненням покладу під укосом неробочого борту, а техногенного родовища - у виробленому просторі уздовж укосу відвалу. Шламосховища відходів переробки корисної копалини належить створювати на поверхні техногенного родовища, для тих відходів, що утилізуються, а для інших - поверх внутрішнього відвалу у картах намиву. При цьому шламові відходи з кар'єру першої черги доцільно складувати у тимчасовому шламосховищі поверх приконтурного відвалу.
10. Для зниження енергетичних ресурсів на складування порід у відроблених нерудних кар'єрах відвали і техногенні родовища слід формувати шляхом укладання по черзі скельних і м'яких порід із застосуванням жолобів-скидачів заходками шириною 40...45 м у ярусах висотою 70...100 м до земної поверхні, а шламові відходи - в окремому шламосховищі на дні кар'єру.
11. З метою комплексного використання порід кар'єрів та зниження витрат на їх перевезення і відвалоутворення слід утилізувати дрібнофракційні (0...5 мм) відходи переробки флюсодоломітної сировини та вапняків шляхом відбору їх на ситах і осаджування із шламових відходів у траншеях-декантаторах, які розташовані на площадці верхнього ярусу техногенного родовища або внутрішнього відвалу. Дрібнофракційні відходи належить використовувати для підготовки шихти до агломерації залізних руд, що дозволяє виключити із потенційного порушування землі, відведені для складування таких відходів.
12. На основі теоретично обгрунтованої технології до впровадження рекомендується нова концепція освоєння нерудних родовищ скельних та напівскельних корисних копалин України. Концепція базується на реалізації принципу внутрішньокар'єрного складування відходів гірничого виробництва та впроваджується шляхом поетапної розробки родовищ КВШ. Характеризується виділенням із відходів виробництва попутних корисних копалин, утилізованих для промислового використання та складовуваних усередині кар'єрів у техногенних родовищах з можливістю використання для їх повторної відробки кар'єрних транспортних комунікацій. Поверхню відвалів і техногенних родовищ доцільно рекультивувати для сільськогосподарського застосування. Це становить 30...40% площі земель, порушених кар'єрами. Забезпечується маловідходність виробництв, енерго- та землезбереження. Держава отримає вагомий економічний прибуток та покращиться екологія у гірничовидобувних регіонах.
13. Результати досліджень впроваджені у вигляді технічних проектів, техніко-економічного обґрунтування і рекомендацій на Кадиківському та Псилерахському вапнякових кар'єрах Балаклавського РУ, Глухівському кар'єрі кварцитів і Любимівському гранітному кар'єрі. Фактичний економічний ефект у 1992-95 рр. склав 10,146 млрд. крб і 1,4 млн грн - у 1996-99 рр. Розрахунковий ефект від реалізації рекомендованих рішень у технічному проекті інституту «Укрдіпроруда» - 739,8 млн. крб (1993 р.) Цими результатами впровадження підтверджується обґрунтованість і достовірність наукових висновків, вирішених задач дослідження та практичних рекомендацій.
14. Рекомендації з впровадження розробленої технології видобутку скельних нерудних корисних копалин із внутрішньокар'єрним складуванням відходів виробництва і формуванням техногенних родовищ схвалені Мінпромполітики України і направлені для широкого впровадження на кар'єрах флюсодоломітної сировини до Державної акціонерної компанії «Укррудпром» та на окремі підприємства.
Література
1.Симоненко В.И., Мартыненко В.П. Конструктивные схемы перегрузочных устройств // А.Ю. Дриженко, В.П. Мартыненко, В.И. Симоненко и др. Вскрытие глубоких карьеров. - М.: Недра, 1994. - С. 225-256.
2.Обоснование параметров системы вскрытия глубоких карьеров при поэтапной отработке крутыми выемочными слоями / А.Ю. Дриженко, В.И. Симоненко, С.Н. Николенко, И.Г. Чернокур // Разраб. рудн. месторождений: Респ. межвед. науч.-техн. сб. - К.: Техніка, 1993. - Вып. 54. - С. 31-43.
3.Симоненко В.И. Регулирование режима работ на карьерах с мощной толщей покрывающих пород // Горн. информац.-аналит. бюл. - М.: МГГУ. - 1998. - № 8. - С.76-80.
4.Симоненко В.И. Выбор технологической схемы поэтапной отработки нерудных карьеров // Разраб. рудн. месторождений: Респ. межвед. науч.-техн. сб. - Кривой Рог, 1998. - Вып. 62. - С. 28-32.
5.Симоненко В.И. Оценка технологических решений открытой разработки нерудных месторождений // Сб. науч. тр./ НГА Украины. - Днепропетровск: РИК НГА Украины. - 1998. - № 3, Т.4. - С. 59-63.
6.Симоненко В.І. Параметри вібраційних випускних пристроїв акумулюючих складів конвеєрних систем гірничовидобувних та переробних підприємств // Збагачення корисних копалин: Наук.-техн. зб. - 1998. - Вип. 2 (43). - С. 151-156.
7.Симоненко В.И. Технологические аспекты энергосбережения при открытой разработке скальных нерудных полезных ископаемых // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 1998. - № 2. - С. 83-85.
8.Симоненко В.И. Природоохранная технология доработки законсервированного борта карьера //Горн. информац.-аналит. бюл.- М.: МГГУ. - 1998. - №5. - С. 198-201.
9.Симоненко В.І. Технологія дороблення та рекультивації нерудних кар'єрів // Науковий вісник НГА України. - 1999. - № 2. - С. 26-30.
10.Симоненко В.И. Расширение области использования вибрации на нерудных карьерах скальных полезных ископаемых // Вибрация в технике и технологиях. - 1999. - № 3. - С. 10-12.
11.Симоненко В.И. Перегрузочные пункты автомобильно-конвейерного транспорта на нерудных карьерах скальных пород // Збагачення корисних копалин: Наук.-техн. зб. - 1999. - Вип. 4 (45). - С. 73-77.
12.Симоненко В.И. Выбор технологической схемы перемещения полезных ископаемых конвейерными системами из нерудных карьеров на ДОФ // Збагачення корисних копалин: Наук.-техн.зб. - 1999.- Вип. 5 (46). - С. 59-63.
13.Симоненко В.И. Обоснование устойчивых параметров отвалов при системном моделировании технологических процессов на нерудных карьерах // Системні технології. Системне моделювання технологічних процесів: Зб. наук. пр. - Вип. 6. - Дніпропетровськ: ДНВП «Системні технології», 1999. - С. 113-118.
14.Симоненко В.И. О систематизации карьеров скальных нерудных полезных ископаемых для исследования технологии их разработки // Науковий вісник НГА України. - 1999. - № 3. - С. 18-21.
15.Симоненко В.И. Перспективы применения внутреннего отвалообразования на глубоких флюсовых и нерудных карьерах // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 1999. - № 2-3. - С.60-63.
16.Усик И.И., Симоненко В.И. Строительство и параметры нерудных карьеров флюсового и каменного сырья // Науковий вісник НГА України. - 1999. - № 4. - С. 39-42.
17.Симоненко В.И. Заполнение отработанных нерудных карьеров отходами горных предприятий // Науковий вісник НГА України. - 1999. - № 6. - С. 23-26.
18.Симоненко В.И. Обоснование параметров открытой разработки мощных нерудных месторождений с внутренним отвалообразованием // Горн. информац.-аналит. бюл. - М.: МГГУ. - 2000. - № 10. - С. 164-168.
19.Симоненко В.И. Создание техногенных запасов минерального сырья в нерудных карьерах // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2000. - № 3. - С. 64-67.
20.Симоненко В.И. Новая концепция открытой разработки нерудных месторождений скального минерального сырья // Сб. науч.тр. / НГА Украины. - Днепропетровск: РИК НГА Украины. - 2001. - № 12. - С. 155-160.
21.Симоненко В.И. Энергетический подход к определению резервных запасов горных пород в конвейерных линиях // Науковий вісник НГА України. - 2002. - № 3. - С. 21-23.
22.Симоненко В.И. К вопросу о расположении карьера первого этапа разработки мощных нерудных месторождений с внутренним отвалообразованием // Сб. науч. тр. / НГА Украины. - Днепропетровск: РИК НГА Украины. - 2002. - № 13, Т 1. - С. 119-123.
23.Пат. 28946 Україна, МКИ Е21С 41/26. Спосіб відкритої розробки потужних покладів скельних корисних копалин / В.І.Симоненко /Україна/. - №97115514; Заявл. 18.11.97; Опубл. 16.10.00: Бюл. № 5-11. - 5 с.
24.Пат. 30073 Україна, МКИ Е21С 41/26. Спосіб розкриття при відкритій розробці скельних корисних копалин / В.І.Симоненко /Україна/.- №97126101; Заявл. 17.12.97; Опубл. 15.11.00. - Бюл. № 6-11. - 7 с.
25.Пат. 36913А Україна, МКІ Е21С41/00, Е21С41/32. Спосіб засипання відроблених кар'єрів пухкими та скельними породами / В.І. Симоненко (Україна). - № 2000021077; Заявл. 24.02.2000; Опубл. 16.04.2001. - Бюл. № 3. - 3 с.
26.Симоненко В.И. Решение проблемы складирования отходов горнодобывающего предприятия // Матер. междунар. науч.-практ. конф. «Экологизация производства и управление отходами». - Днепропетровск: Приднепровский центр чистых производств. - 1996. - С. 57.
27.Симоненко В.І. Новий підхід до оцінки проектних рішень розвитку гірничодобувного комплексу в період переходу до ринкових відносин// Матер. міжнар. наук.-практ.конф. «Проблеми реформування економіки України в умовах транзиції». - Харків: Інститут бізнесу і менеджменту, 1998. - С. 279-281.
28.Дриженко А.Ю., Симоненко В.И., Дуганов Б.Г. Утилизация отходов флюсовых известняков - путь к улучшению состояния природной среды // Зб. матер. міжнар. наук.-техн. конференції «Використання відходів виробництва гірничо-металургійного та паливно-енергетичного комплексів України, хімічних та гальванічних виробництв у будівельній індустрії та дорожному господарстві». - К.: Тов. «Знання» України, 2000. - С. 47-50.
29.Симоненко В.И., Дуганов Б.Г. Утилизация жидких отходов обогащения флюсовых известняков // Нові технології та обладнання по переробці промислових відходів і їх медико-екологічне забезпечення: Зб. матер. конф. - Київ: Тов. «Знання» України, 2001. - С. 114-117.
30.Симоненко В.И., Дуганов Б.Г., Переверзев В.Г. Перспективные решения добычи и переработки сырья для производства кристаллического кремния // Науково-технічні аспекти використання відходів кольорової металургії, в тому числі алюмінієвої промисловості і суміжних з нею виробництв: Зб. матер. конф. - К.: Тов. «Знання» України, 2002. - С. 68-71.
31.Симоненко В.И. Параметры системы разработки нерудных карьеров при выемке пород крутыми слоями // Разраб. рудн. месторождений: Респ. межвед. науч.-техн. сб. - Кривой Рог, 1998. - Вып. 62. - С. 33-37.
32.Симоненко В.И., Богданов В.М. Моделирование процессов открытых горных работ при поэтапной отработке карьера крутыми выемочными слоями // Сб. науч. тр. / НГА Украины. - Днепропетровск: РИК НГА Украины, 1998. - № 3, Т.4. - С. 37-40.
33.Симоненко В.И., Тельнов В.Г., Васильева Н.А. Формирование отвала на склоне балки с локализацией проявившихся оползневых деформаций // Сб. науч. тр. / НГА Украины. - Днепропетровск: РИК НГА Украины. - 1998. - № 2. - С. 250-257.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Методика формування в студентів навичок самостійної роботи при вивченні предмета "Технологія гірничого виробництва". Вивчення основних і допоміжних виробничих процесів, технології та комплексної механізації при підземному видобутку корисних копалин.
методичка [29,4 K], добавлен 25.09.2012Аналіз історії відкриття перших родовищ паливних копалин в Україні. Дослідження класифікації, складу, властивостей, видобутку та господарського використання паливних корисних копалин. Оцінка екологічних наслідків видобутку паливних корисних копалин.
курсовая работа [8,6 M], добавлен 20.12.2015Геологічна та гірничотехнічна характеристика родовища. Об’єм гірської маси в контурах кар’єра. Запаси корисної копалини. Річна продуктивність підприємства по розкривним породам. Розрахунок висоти уступів та підбір екскаваторів. Об'єм гірських виробок.
курсовая работа [956,4 K], добавлен 23.06.2011Загальна характеристика етапів розвитку методів гідрогеологічних досліджень. Дослідні відкачки із свердловин, причини перезволоження земель. Методи пошуків та розвідки родовищ твердих корисних копалин. Аналіз пошукового етапу геологорозвідувальних робіт.
контрольная работа [40,2 K], добавлен 12.11.2010Способи експлуатації газових і нафтових родовищ на прикладі родовища Південно-Гвіздецького. Технологічні режими експлуатації покладу. Гідрокислотний розрив пласта. Пінокислотні обробки свердловини. Техніка безпеки та охорона навколишнього середовища.
курсовая работа [61,2 K], добавлен 11.09.2012Загальна характеристика геофізичних методів розвідки, дослідження будови земної кори з метою пошуків і розвідки корисних копалин. Технологія буріння ручними способами, призначення та основні елементи інструменту: долото для відбору гірських порід (керна).
контрольная работа [25,8 K], добавлен 08.04.2011Геологічно-промислова характеристика родовища. Геологічно-фізичні властивості покладу і флюїдів. Характеристика фонду свердловин. Аналіз розробки покладу. Системи розробки газових і газоконденсатних родовищ. Режими роботи нафтових та газових покладів.
курсовая работа [7,8 M], добавлен 09.09.2012Коротка горно-геологічна характеристика шахтного поля. Розкритя шахтного поля. Розрахунок співвідношення між очисними і підготовчими роботами. Недоліки стовпової системи розробки. Провітрювання лави і контроль за змістом метану в гірських виробленнях.
курсовая работа [609,8 K], добавлен 24.08.2014Аналіз стану технології утилізації відходів здобичі вугілля. Технологічні схеми залишення породного відвалу в гірничих виробках; ведення очисних робіт і подачі породи у вироблений простір. Економічний ефект від раціонального використання шахтної породи.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 22.06.2014Особливість тектонічної і геологічної будови Сумської області та наявність на її території різних типів морфоскульптур: флювіальні, водно-льодовикові і льодовикові, карстово-суфозійні, еолові, гравітаційні. Розробка родовищ корисних копалин та їх види.
реферат [2,9 M], добавлен 21.11.2010Раціональне використання запасів корисних копалин, правильне та безпечне ведення гірничих робіт. Розробка заходів по охороні споруд та гірничих виробок від шкідливого впливу гірничих розробок. Нагляд маркшейдерської служби за використанням родовищ.
дипломная работа [507,4 K], добавлен 16.01.2014Короткий висновок про геологічний розвиток Австралії. Корисні копалини Нового Південного Уельса, Північної території, Квінсленда, Південної Австралії. Металогенія острова Тасманія. Мінеральні ресурси Західної Австралії. Геологічна карта штату Вікторія.
реферат [2,5 M], добавлен 18.03.2014Побудова повздовжнього геологічного перерізу гірничого масиву. Фізико-механічні властивості порід та їх структура. Розрахунок стійкості породних оголень. Характеристика кріплення, засоби боротьби з гірничим тиском. Розрахунок міцності гірничого масиву.
курсовая работа [268,9 K], добавлен 23.10.2014Геологічна та гірничотехнічна характеристика родовища. Підготовка гірських порід до виймання. Розкриття родовища відкритим способом. Система розробки та структура комплексної механізації робіт. Робота кар'єрного транспорту. Особливості відвалоутворення.
курсовая работа [136,1 K], добавлен 23.06.2011Історія розвідки й розробки родовища. Геолого-промислова характеристика покладу. Стратиграфія, тектоніка, нафтогазоводоносність. Колекторські та фізико-хімічні властивості покладу. Запаси нафти та газу. Аналіз технології і техніки експлуатації свердловин.
курсовая работа [718,7 K], добавлен 22.08.2012Тектонічні особливості та літолого-стратиграфічні розрізи Південно-західної окраїни Східноєвропейської платформи, Передкарпатського крайового прогину і Карпатської складчастої області. Закономірності поширення типів мінеральних вод Львівської області.
дипломная работа [123,9 K], добавлен 15.09.2013Геологічна характеристика району та родовища. Основні комплекси гірських порід. Одноковшева мехлопата ЕКГ-5А. Екскаваторні (виїмково-навантажувальні) роботи. Внутрішньокар’єрний транспорт. Відвалоутворення, проходка траншей, розкриття родовища, дренаж.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 07.06.2015Літолого-фізична характеристика продуктивних горизонтів. Підрахункові об`єкти, їхні параметри та запаси вуглеводнів. Результати промислових досліджень свердловин. Аналіз розробки родовища. Рекомендації з попередження ускладнень в процесі експлуатації.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 24.01.2013Розкривні роботи, видалення гірських порід. Розтин родовища корисної копалини. Особливості рудних родовищ. Визначальні елементи траншеї. Руйнування гірських порід, буро-вибухові роботи. Основні методи вибухових робіт. Способи буріння: обертальне; ударне.
реферат [17,1 K], добавлен 15.04.2011Особливості розробки кар’єру з річною продуктивністю 1206 тис. м3 в умовах Малинського каменедробильного заводу. Проектування розкривного уступу по м’яких породах та уступів по корисній копалині. Вибір обладнання та технології видобутку гірських порід.
курсовая работа [885,0 K], добавлен 25.01.2014
