Метод определения энергоэффективности технологий и механизации горных работ по добыче полезных ископаемых открытым способом
Шрифт:
Рис.2 Добычной технологический поток на апатитовом карьере «Расвумчёрр-Цирк»
Разделение комплексной механизации на технологические потоки упрощает управление ими, улучшает контроль и их обслуживание на карьере, а также возможность определить энергозатраты в целом по технологическому потоку и по отдельным его процессам.
Механизация в технологических потоках легче поддается автоматизации.
Вся информация о работе технологических потоков поступает на главный диспетчерский пункт, где она обрабатывается и направляется обратно на пульты управления
Параметры рабочей зоны технологического потока.
Физико-механические свойства горных пород, структура продуктивной толщи и вмещающих пород, геологические условия, производственная мощность и требования к качеству полезного ископаемого в совокупности, определяют вид технологического потока и его производительность.
Количество потоков для разработки однородной по физико-механическим свойствам толщи определяется в процессе анализа горных работ при принятой системе разработки. Известно, что при существующей системе разработки верхний горизонт разрабатывается в течение более длительного времени, чем глубинные горизонты вследствие уменьшения площади горизонтов с углублением. При независимости и индивидуальности горного и транспортного оборудования, при существующей технологии горных работ экскаваторы и транспортные средства могут быть перемещены в любую зону карьера, где из них составляется новая схема механизации. При применении определенного комплекта оборудования технологического потока, особенно при специализированном оборудовании, это не всегда возможно.
Свойства горных пород на карьере не одинаковы. Свойства полезного ископаемого отличаются от вскрыши. Вскрышные породы изменяют свои свойства в зависимости от глубины залегания от поверхности. Наносы – мягкие породы, под наносами, как правило, залегают окисленные, очень трещиноватые, содержащие много продуктов эрозии, горные породы. Под ними – крепкие монолитные породы. Если месторождение приурочено к зоне тектонических воздействий, геологическим нарушениям, то последовательность и постепенность изменения свойств горных пород может нарушаться. К этому, далеко не полному перечню причин, разнообразию свойств массива горных пород в карьере необходимо добавить обводненность слоев. Все эти условия влияют при разработке на свойства горной массы.
Для выбора технологии, видов и конструкций комплектов оборудования технологических потоков при проектировании и планировании горных работ наряду с определением общих объемов в контурах карьера выделяются зоны в карьере с одинаковыми природными свойствами требующих применение специальных технологий и механизаций горных работ, которые называются природно-технологическими зонами (ПТЗ).
Для этого на геологических профилях месторождения или погоризонтных планах размечаются границы зон горных пород различающиеся по свойствам (например, наносы, полускальные породы, скальные, окисленные руды, кондиционные, обводненные горизонты и т.д. рис. 3)
Рис.3 Определение объёмов горных работ технологических потоков с учётом свойств горных пород:
графики а и б – объёмы горных работ при разработке висячего и лежачего бока залежи различными технологическими потоками;
график в – объёмы горных работ при разработке горизонтов висячего и лежачего бока залежи
Затем в соответствии со свойствами этих зон намечаются возможные комплекты
В случае отработки месторождения этапами с крутыми откосами бортов карьера этот угол будет равен углу погашения борта карьера, определяемого согласно физико-механическим и структурным свойствам массива (Рис..4) При установлении угла борта карьера должна учитываться схема отработки горизонтов предполагаемым комплектом оборудования технологического потока.
Рис.4 Определение объёмов горных работ технологических потоков с учётом свойств горных пород при технологии разработки этапами.
Раздельное отражение на графике объемов горных пород на висячем и на лежачем боку необходимо для того, чтобы в случае отработки одного горизонта комплектами оборудования для висячего и лежачего боков установить отдельно их объемы, входящие в отрабатываемый контур (руда, коренные породы, полускальные, наносы).
Проводя подобное разделение на представительном количестве профилей и, имея значения площадей и блоков, получим с учетом торцевых частей объемы горных работ для данного типа технологического потока.
Делением этих объемов на эксплуатационную производительность комплекта оборудования, соответствующую свойствам горных пород, находятся их количество и высота зоны (Н) разработки отдельного технологического потока.
3.1 Механизация технологических потоков.
Технологический поток характеризуется параметрами, которые включают: свойства разрабатываемых горных пород ( трещиноватость массива), параметры забоев, трассы, отвала или приемного пункта полезного ископаемого.
Выполнение производственных процессов в технологическом потоке обеспечивается комплектом основного и вспомогательного оборудования, который включает в себя буровое, зарядное и забоечное оборудование для подготовки горных пород к выемке, экскаваторы и средства транспорта, отвалообразующие машины, средства для перемещения и обслуживания электрических и транспортных коммуникаций, взаимоувязанные по параметрам и надежно обеспечивающие установленную производительность.
Термин «комплект» оборудования (от латинского completus — полный) — это набор кинематически не связанных между собой индивидуальных машин, необходимых и достаточных для механизации технологического процесса разработки горных пород. Термин «комплекс» (от латинского complexus — связь) — это кинематически связанные, но сохранившие свои индивидуальные особенности машины, с помощью которых комплексно механизируются все основные операции процесса разработки горных пород.
В комплект оборудования добычного технологического потока включается дробильно-грохотильное оборудование обогатительной фабрики.
Разделение комплексной механизации на технологические потоки упрощает управление ими, улучшает контроль и их обслуживание на карьере.
Классификация комплектов оборудования технологического потока на карьерах в зависимости от характера работы основных машин, состава оборудования и транспорта представлена в табл. 1, а их механизация по процессам в табл.2.