Geum.ru

Министерство образования и науки Российской Федерации государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный открытый университет отчёт раздел 4 1

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
1   2   3   4

6.4.1.1.4.2. НИМ – Анализ добычи полезных ископаемых механизированными комплексами КОВ-25, ПВ-1000


Маломощные месторождения цветных, редких и благородных металлов занимают значительное место в запасах и добыче таких металлов, как золото, серебро, олово, вольфрам, свинец, цинк, уран, молибден, сурьма. Средняя мощность рудных тел этих месторождений составляет около 2 м с преобладанием от 1,0 до 3,0 м (более 60 %) и углом падения более 50о. Проблема разработки маломощных месторождений, связанная с решением основного технического противоречия (улучшение качества извлечения полезного ископаемого с обеспечением высокой интенсификации очистных работ), усложняется такими особенностями, как высокое содержание полезного компонента, наличие двух-четырех и более сопутствующих компонентов с промышленным содержанием, наличие значительного запаса забалансовых руд, неравномерность распределения полезного ископаемого в пределах одного рудного тела.

Анализ отработки тонких залежей и маломощных крепких руд, связанный с буровзрывной отбойкой, показывает, что механизация горных работ применяется главным образом при разработке руд мощностью более одного метра. При разработке тонких залежей (менее 1 м) производительность труда падает в 1,5–2 раза, интенсивность отработки – в 6–10 раз, себестоимость добычи возрастает в 2–3 раза. Внедряемые в настоящее время средства механизации пригодны для отработки руд средней крепости.

Основные усилия при отработке залежей малой мощности направлены на внедрение систем механизации, обеспечивающих рост производительности труда, улучшение безопасности ведения горных работ, включая создание технологии добычи руды без присутствия людей в очистном пространстве, улучшение качества и полноты извлечения полезных ископаемых из недр. Механизированные комплексы оборудования состоят, как правило, из механизированной крепи, передвижного конвейера, очистного комбайна, перегружателя, комплекса доставочных средств. Иногда, если позволяют условия, проводят буровзрывное рыхление горного массива.

При благоприятных горно-геологических и горнотехнических условиях – крутое падение жилы (более 50º), выдержанность гипсометрии рудного тела, выдержанный контакт рудного тела и вмещающих пород, не содержащих полезного ископаемого, мощность рудного тела от 1,5–2,0 до 3,0–5,0 м, устойчивость вмещающих пород висячего бока, наличие средств дистанционного контроля состояния обнажений (приборы типа «Сфера1» или тахеометра ВТ-006) – применима камерная система разработки с комплексом машин на монорельсовом перемещении и льдопородной закладкой выработанного пространства.




Принципиальная технологическая схема системы разработки с отбойкой руды из восстающих выработок спаренными прирезками.


Принципиальная технологическая схема системы разработки с отбойкой руды из восстающих выработок спаренными прирезками а) состоит из следующих работ и технологических процессов: проходки верхнего (вентиляционного) 1 и нижнего (транспортного) 10, этажных штреков, проведения буровых восстающих выработок 12 проходческой машиной КПВ-6 2, монтажа монорельса 4 в восстающей выработке и на верхнем горизонте вспомогательным подъемником ПВ-1000 3, бурения взрывных (отбойных) скважин 7 из очистной машины КОВ-25 5 и перегона очистной машины на верхний штрек по монорельсу, заряжания скважин и монтажа взрывной сети, отвода подъёмника на верхний горизонт и одновременного демонтажа монорельса в нижней, взрываемой части, отбойки руды прирезками 6, расположенными по обе стороны от восстающего, проветривания очистного пространства 8, доставки отбитой рудной массы 9 из ортов 11 погрузочно-доставочными машинами, включая машины с дистанционным управлением.

Отбойка руды в прирезках выполняется слоями снизу вверх. Ширина прирезки (глубина бурения) выбирается исходя из сложности горно-геологических условий залегания жилы и производительности буровой машины и составляет 6…12 м. При мощности рудного тела больше 3…6 м обеспечивается бурение полного бурового веера скважин, при выемочной мощности до 3 м – бурение параллельных скважин.

Проходческо-очистной комплекс состоит из проходческой машины КПВ – 6, очистной машины КОВ-25, подъемника для вспомогательных работ ПВ – 1000, става монорельса общей длиной 240 м, системы для перемещения каждой из машин по верхнему и нижнему штрекам на расстояние 60 м, двух шланговых лебедок системы связи и освещения.

Проходческая машина КПВ-6 предназначена для проходки восстающих выработок сечением 6,0…10,5 м под углом 30…90º. Принципиальным отличием КПВ-6 от существующих проходческих полков является механизация бурения шпуров в кровлю восстающей выработки и установки монорельса. На полке установлены три манипулятора, оснащенных двумя колонковыми перфораторами. В транспортном положении манипуляторы убираются в шахту внутри полка. На третьем манипуляторе смонтировано откидное перекрытие для защиты рабочего и специальные захваты для установки секций монорельса.

Очистная машина КОВ-25 предназначена для ведения очистной выемки руды при разработке маломощных рудных тел (жил) с углом падения 30о…90о. Она оборудована манипулятором с колонковым перфоратором, обеспечивающим бурение скважин глубиной до 25 м и диаметром – 52 мм. Буровая система снабжена угломерами, которые позволяют с точностью до 1о фиксировать положение перфоратора при бурении скважин.

Управление буровыми работами производится из нижней кабины машины, у которой при необходимости могут быть откинуты борта, что позволит полностью перекрыть сечение восстающей выработки с размерами 3х3,5 м. Очистная машина имеет откидные площадки (и защитные перекрытия над ними), с которых можно вести любые работы за пределами полка на расстоянии до 1 м. Из нижней кабины очистной машины можно также вести взрывные работы, установку и демонтаж секции монорельса, установку штанговой крепи в висячем и лежачем боках выработки и ряд других вспомогательных работ.

Основные узлы и габариты всех машин комплекса унифицированы. Предусмотрен безопасный переход из вспомогательного подъемника в очистной комплекс.

Подъемник для вспомогательных работ ПВ-1000 представляет собой самоходную машину с транспортной кабиной и предназначен для проведения вспомогательных работ, транспортировки грузов, перевозки людей, заряжания и взрывания скважин, а также монтажа и демонтажа монорельса. Кроме того, с помощью этой машины выполняются аварийно-спасательные работы и инспекторский надзор.

Новая технология на базе монорельсового оборудования – это максимальная механизация, высокая производительность, высокая надежность, безопасность, экономичность, широкая область применения.

Для условий криолитозоны разработан вариант разработки маломощных крутых месторождений механизированными комплексами с монорельсовым перемещением. Формирование льдопородной закладки рассмотрено с применением пневмобаллонных крепей типа ПМ.

Особенно большой экологический эффект может иметь вариант, когда образованная в очистном пространстве полость заполняется закладочной смесью, образованной хвостами обогащения, замораживаемыми в процессе заполнения. Полученный таким образом закладочный массив используется как несущая конструкция и подземное хвостохранилище. При правильной организации работ в очистном пространстве в качестве закладки можно разместить до 80–85 % объемов хвостов обогащения, резко сократив или полностью ликвидировав внешние хвостохранилища.

При поддержании выработанного пространства льдопородной или ледяной закладкой с двухстадийной выемкой руды и применением комплекса машин с монорельсовым перемещением необходимость применения пневмоконструкций отпадает.

Такие факторы, как высокая степень устойчивости и крепость руды и вмещающих пород, крутое падение (до 90º), достаточно выдержанная гипсометрия рудного тела, фланговое расположение опытного блока, позволили запроектировать разработку жилы «Южная» Акбакайского рудника сплошной системой с отбойкой руды одинарными и спаренными прирезками с использованием проходческого комплекса КПВ-6, очистного комплекса КОВ-25, вспомогательного подъемника ПВ-1000.

Отработку блока выполняли по следующей технологической схеме: после проведения горно-подготовительных работ проходят очистные восстающие № 1 и № 2 комплексами КПВ-6 и ПВ-1000, затем монтируют очистной комплекс КОВ-25 и одновременно с этим начинают проходку восстающего № 3. Очистную выемку начинают от очистного восстающего № 1 в направлении к флангу участка жилы «Южная».

Первая прирезка (половина панели) расположена между восстающим № 1 и блоковым восстающим, ее обуривают горизонтальными скважинами с помощью буровой установки, смонтированной на машине КОВ-25. Скважины длиной 5 м начинают бурить из нижней части прирезки в соответствии с паспортом БВР, при этом штрек скрепирования используется в качестве компенсационного пространства. Скважины бурят параллельно друг другу для взрывания их в направлении к поверхности штрека скрепирования.


В каждой прирезке работы ведут в следующем порядке:

спуск очистной машины КОВ-25 по восстающему к месту буровых работ;

раскрепление КОВ-25 и подготовка буровой установки к бурению;

буровые работы;

демонтаж секций монорельса на высоту отбиваемого слоя;

заряжание скважин и монтаж взрывной сети;

подъем КОВ-25 к поверхности блока;

взрывание скважин и проветривание блока;

выпуск отбитой руды частично или полностью.

Организация работ в блоке с использованием очистной машины КОВ-25 состоит в следующем. Очистная машина обслуживается двумя проходчиками (машинистом комплекса и его помощником), которые выполняют все операции очистного комплекса: осмотр и опробование узлов и механизмов машины перед спуском, спуск и раскрепление ее на рабочем месте, бурение скважин в соответствии с паспортом БВР, заряжание скважин пневмозарядчиком, монтаж взрывной сети, демонтаж секций монорельса, подъем на поверхность блока, взрывание скважин.

После проветривания блока рабочие спускаются к рабочему месту, приводят в безопасное состояние забой, убеждаются в исправности секций монорельса и анкерного крепления. В случае необходимости замеченные неполадки устраняются. Далее очистной цикл повторяется.

При очистных работах руду отбивают послойно скважинными зарядами снизу вверх электрическим способом с применением зерногранулита или россыпного аммонита. Заряжание скважин проводят порционным пневматическим зарядчиком, подключенным к трубопроводу сжатого воздуха монорельса через специальный полиэтиленовый шланг соответствующей длины.

Проверка смонтированных взрывных сетей проводят прибором ВИО-3, а инициирование боевиков в скважинах – прибором ПИВ-100 М.

Схема расположения скважин в слое выбирается в зависимости от выемочной мощности, крепости руды и вмещающих пород, характера контакта между рудой и породой, типа ВВ.

Глубина скважин 5…12 м требует высокой точности бурения, и тем большей, чем значительнее глубина. С другой стороны большая глубина скважин допустима при мощности рудного тела свыше 3 м. Кроме этого, требуется высокая степень точности расчета паспортов БВР с учетом постоянно меняющихся горно-геологических условий. В этих условиях очень трудно выполнить требования высококачественной отбойки. Следствием этого являются большие величины потерь (9…13 %) и разубоживания (44…46 %) руды. Эффективность системы разработки достигается за счет высокой производительности комплекса и определяется в каждом конкретном случае технико-экономическим сравнением вариантов применяемых технологических схем.