Параметры систем разработки с комбинированным транспортом

Размещено на http://www.allbest.ru/

Параметры систем разработки с комбинированным транспортом

В всех видах комбинированного транспорта автомобильный является внутрикарьерным звеном, поэтому системам разработки при комбинированном транспорте свойственны основные закономерности и положения, присущие системам разработки с автомобильным транспортом. При выборе параметров систем разработки при комбинации автомобильного транспорта с наклонными скиповыми подъемниками или с конвейерным транспортом необходимо учитывать особенности, вызванные наличием концентрационных горизонтов, обслуживающих группу уступов. К ним относят: способ подготовки новых горизонтов; установление шага переноса концентрационных горизонтов; установление оптимального шага переноса концентрационных горизонтов; определение места расположения концентрационного горизонта уступов и т. д. Остальные параметры ( высоту уступа, длину блока, схемы развития фронта работ и т. д.) определяют по тем же факторам, что и при автотранспорте

Подготовка новых горизонтов в случае применения комбинированных видов транспорта имеет специфические особенности по сравнению с автомобильным транспортом. Эти особенности заключаются в следующем:

1. Наряду с подготовкой одного горизонта необходимо подготовить всю нижележащую группу уступов для возможности переноса приемно-перегрузочных устройств в карьере с одного концентрационного горизонта на другой; основной целью, следовательно, является подготовка нижележащего концентрационного горизонта.

2. Подготовка новых горизонтов связана с своевременным оборудованием концентрационного горизонта приемными перегрузочными устройствами.

3. Способ подготовки новых горизонтов должен обеспечивать переход с верхнего концентрационного горизонта на нижний горизонт без нарушения нормального хода вскрышных и добычных работ.

Подготовка новых горизонтов при комбинированном транспорте с наклонными скиповыми подъемниками и автомобильно-конвейерным транспортом осуществляется последовательной проходкой разрезных траншей на группу уступов, расположенных ниже. В зависимости от длины траншей и объема подготовительных работ можно выделить полную и частичную подготовку новых горизонтов. Полная подготовка группы уступов включают проходку разрезных траншей и последующей их разнос по всей протяженности карьерного поля. Ширина самого нижнего подготавливаемого горизонта будет равна ширине разрезной траншеи, а ширина разгонки верхнего подготавливаемого горизонта зависит от числа уступов в группе и ширины оставляемых площадок и может достигать 200-300 м и более. Достоинства этого способа подготовки: возможность планомерного развития выемочных работ сразу же после перемещения приемно-перегрузочных устройств на вновь подготовительный концентрационный горизонт. Недостаток заключается в больших объемах подготовительных работ. При увеличения расстояния перевозки горная масса доставляется внутрикарьерным транспортом на работающую приемную площадку. Частичная подготовка (рис. 215) нижележащей группы уступов заключается в проведении подготовительных работ не по всей длине карьерного поля, а только по его части. Длина участка карьерного поля, который находятся в подготовке, зависит от типа приемно-перегрузочного устройства и от необходимых условий нормального развития работ.

Частичный способ подготовки позволяет уменьшить объем горно- подготовительных работ, проводимых в менее благоприятных условиях, и таким образом, сократить транспортные расходы внутри- карьерной доставке горной массы в период подготовки нового концентрационного горизонта. Недостаток этого способа: стесненность при первоначальном развитии работ на подготовительной группе уступов. Однако использование в качестве внутри карьерного транспорта автомашин, а также наличие в отдельных случаях нескольких приемно-перегрузочных устройств снижает этот не достаток даже на карьерах с большой производственной мощностью. Сроки подготовки нижней группы уступов должны быть меньше времени отработки выше расположенной группы уступов.

Эксплуатация карьера в первый период осуществляется с помощью автомобильного транспорта и только при достижении определенной глубины работ (150-250 м) производится переход на комбинированный вид транспорта.

Границей перехода является глубина карьера Нп, при которой стоимость транспортирования горной массы автотранспортом Са будет равна или больше стоимости транспортирования комбинированным транспортом Ск.

Определение границы перехода на комбинированный вид транспорта (автосамосвалы -наклонные подъемники) может быть произведено по формуле (рис. 216)

где Z-стоимость дополнительных расходов, связанных с монтажом пункта перегрузки, у.е.;

l-шаг переноса концентрационного горизонта, м;

h-высота уступа, м;

S-средневзвешенная площадь уступов, отрабатываемых на концентрационный горизонт, м2;

-объемный вес горной массы, m/м3;

Ск- стоимость подъема горной массы наклонными подъемниками, у.е/м;

Са- стоимость подъема горной массы автотранспортом, у.е/mм;

у.е /т

где К тр - коэффициент развития трассы;

Са- стоимость 1т. км при автотранспорте, усл.ед;

- угол подъема автосъезда, град.

Стоимость подъема горной массы наклонными подъемниками определяется по формуле

где Сстоимость 1 m·km при наклонных подъемниках, усл. ед.;

в - угол установки подъемника, град.

После подстановки формул (IX, 11) и (IX, 12) в формулу (IX, 10) формула определения границы перехода на комбинированный транспорт имеет вид:

Граница перехода с автомобильного транспорта на комбинированный (автомобильно-конвейерный) вид транспорта зависимости от затрат на устройство пункта перегрузки и стоимости транспортирования приведена.

Табл. Граница перехода на автомобильно-конвейеры транспорт.

Затраты по транспортированию горной массы изменяются в зависимости от шага переноса концентрационного горизонта. Затраты по доставке горной массы автотранспортом с увеличением шага переноса повышаются, затраты же, связанные с монтажом оборудования на концентрационном горизонте, уменьшаются. Поэтому оптимальный шаг переноса будет определяет наименьшими суммарными затратами, приходящимися на 1 m транспортируемой горной массы.

Изменение суммарных затрат составит

Исследуя эту функцию на минимум

получим оптимальный шаг переноса, равный

После подстановки значения Са получим формулу для определения шага переноса концентрационного горизонта

Для определения места расположения концентрационного горизонта в группе уступов можно воспользоваться уравнением работы по транспортированию горной массы при расположении концентрационного горизонта на любом уступе. Рациональное место расположения можно определить по формулам: комбинированный транспорт спуск горный

При сокращающихся объемах горной массы на уступах

При постоянных объемах горной массы на уступах

Где п - порядковый номер уступа, на котором необходимо располагает концентрационный горизонт (считая сверху вниз);

М - число уступов, отрабатываемых на один концентрационный горизонт;

q- величина относительного сокращения объемов горной массы на уступах;

Кс , Кп - режимные коэффициенты работы автотранспорта соответственно при спуске и подъеме;

- уклон автодороги соответственно на подъеме и спуске, %о;

- коэффициент сравнения работы автотранспорта на подъеме и спуске при равных уклонах автодороги.

Полученные расчетные данные необходимо согласовывать с технологическими требованиями. При комбинированном автомобильно-конвейерном транспорте с увеличеним глубины карьеров перенос концентрационных горизонтов на нижние отметки позволяет снизить расходы на дорогостоящий автомобильный транспорт.

При использовании на перегрузочных грохотов для отделения нетранспортабельных фракций появляется возможность применения более мобильных схем комбинированного транспорта с переносом перегрузочных пунктов как в вертикальной, так ив горизонтальной плоскости (рис.218) .

При взрывании руды или скальных пород на глубину 40 м выемку горной массы осуществляют четырьмя слоями высотой по 10 м каждый. В каждом слое взорванную горную массу от экскаваторов до перегрузочно-грохотильного пункта доставляют автосамосвалами. После грохочения горную массу с помощью короткого наклонного (зонального) ленточного конвейера передают на горизонтальный ленточный конвейер расположенный в верхней части разрабатываемой зоны.С горизонтального конвейера в точке D горная масса поступают на магистральный подъемный конвейер по которому и выдается из карьера.

При рассмотренной технологической схеме существует расстояние переноски перегрузочно-грохотельных пунктов и зонального наклонного конвейера обеспечивающего наименьшую стоимость транспортно-перегрузочных работ. С учетом параметров карьера стоимость транспортированные и перегрузки 1 m скальной горной массы до точки Д определяется по уравнению

у. е /m

где -стоимость перегрузки и транспортирования 1 m скальной горной массы от экскаваторных забоев до точки D.

-стоимость транспортирования 1 m горной массы автосамосвалами от экскаваторных забоев до перегрузочных пунктов.

, -стоимость транспортирования 1m горной массы соответственно горизонтальным и наклонным ленточными конвейерами до точки D.

, -затраты на монтаж и демонтаж соответственно горизонтального и наклонного конвейеров.

Слагаемые, входящие в уравнении, представляют собой функциональные зависимости большого количества переменных величин, ширины и длины карьерного поля в плане на уровне поверхности земли, мощности наносов, мощности скальный пород вскрыши порядкового номера разрабатываемой рудной зоны (считая сверху),вынимаемой одновременно несколькими слоями, числа одновременно отрабатываемых слоев, высоты слоя, углов откосов бортов карьера по наносам, углов откосов бортов карьера по скальным пародам вскрыши и по руде, ширины заходки экскаватора, грузоподъемности автосамосвалов, объемных весов разрабатываемых пород, годовой производственной мощности карьера, расстояния переноски перегрузочной - грохотельных пунктов в направлении подвигания фронта горных работ и угла наклона зонального конвейерного подъемника к горизонту.

Формула весьма сложна, поэтому расчеты целесообразно выполнять на ЭЦВМ, задаваясь различным значениями ф. Расчеты показывают, что в условиях ГОКов Криворожского бассейна при повсеместном распространении руды под покрывающими породами (ЮГОК, ИнГОК) оптимальное значение расстояния переноски погрузочно-грохотильных пунктов ф составляет 600 м, а для карьеров с крутым пластов - 1000 м.

Приемно-перегрузочные площадки на концентрационных горизонтах в зависимости от вида комбинированного транспорта могут быть различной конструкции. При автомобильно-скиповом транспорте они должны обеспечить перегрузку горной массы из автомашин в скипы, при автомобильно-конвейерном - из автомашин на ленточные конвейеры через дробильные или грохотильные устройства. Приемное - перегрузочные площадки должны обеспечивать требуемую производственную мощность предприятия и минимальные дополнительные объема работ по вскрыше.

Рациональные параметры приемных площадок определяются производительностью приемно-перегрузочных устройств (дробилок, грохотильных устройств и т.д.), типом грузоподъемностью, габаритами и радиусом поворота карьерных автомобилей.

Требуемую пропускную способность применяемых устройств в зависимости от их производительности и грузоподъемности автотранспорта можно определить по формуле

где Qп.у - часовая производительность приемного устройства, m;

Q - грузоподъемность автомобилей, m;

k - коэффициент неравномерности подачи автотранспорта;

г - коэффициент использования грузоподъемности подвижного состава автотранспорта.

Необходимо число пунктов разгрузки в общем виде можно определить по формуле

где tр - время разгрузки подвижного состава автотранспорта.

На рис. 219 показаны схемы разгрузки автомашин в приемные устройства. Основной схемой разгрузки подвижного состава автотранспорта можно считать схему I , которая имеет широкое распространение на комбинатах, где применяют большегрузный транспорт. Схема I связана со значительными потерями времени на маневрах и ограничивает производительность приемного пункта. Схема пригодна при средней величине производительности приемного устройства. При использовании внутри карьера она связана с необходимостью удаления дополнительного объема пустых пород и разносом борта карьера.

При производительности приемных устройств 1,0- 1,5 тыс. т/ч наиболее приемлемой будет схема II, которая не требует уширения транспортной площадки. В этом случае достаточно оставить между бункером и бортом карьера однополосную дорогу, по которой автомашины в ту или другую будут проходить поочередно в момент разгрузки у одной из приемных точек. При этом общее время разгрузки каждой отдельной автомашины может быть сокращено на 15-20%.

При часовой производительности приемного устройства, превышающей 2 тыс. m, когда необходима одновременная разгрузка двух и более машин, следует применять схемы III - VII. Обеспечению одновременной разгрузки двух автомашин для внутрикарьерного расположения перегрузочной больше всего удовлетворят схема V, требующая для устройства площадки значительно меньших размеров, чем при схемах III и IV, а следовательно, и меньших объемов разноса борта карьера.

Обеспечение одновременной разгрузки трех-четырех машин (схемы VI и VII) связано со значительным усложнением маневровых операций на приемной площадке, что является причиной снижения производительности приемного устройства.

В табл. 50 приведены минимальные размеры приемных площадок при использовании автомашин грузоподъемностью 40 m.

Размеры разгрузочных площадок концентрационных горизонтов (ширина транспортной площадки 13 м)

Приведения методика установления параметров систем разработки при комбинированном транспорте в каждом случае должна быть скорректирована с учетом горнотехнических характеристик конкретных месторождений.

Список использованной литературы

1. Арсентьев А. И. Вскрытие и системы разработки карьерных полей. М., Недра, 1981.

2. Анистратов Ю. И. Технология открытых горных работ. М., Недра, 1984.

3. Килячков А. П. Технология горного производства. М., Недра, 1992.

4. Мельников .Н. В. Краткий справочник по открытым горным работам. М., Недра, 1981.

5. Малышева Н. А., Томаков П. И. и др. Разработка маломощных и сложных угольных пластов открытым способом. М., Недра, 1975.

6. Новожилов М. Г. Технология открытой разработки месторождений полезных ископаемых. М., Недра, 1971.

7. Ржевский В. В.Технология и комплексная механизация открытых горных работ. М., Недра, 1979.

8. Ржевский В. В. Открытые горные работы.-Ч. ЙЙ. Технология открытых горных работ. М., Недра, 1985.

9. Хохряков В.С. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. М., Недра, 1995.

Размещено на Allbest.ru