Методы расчета главных параметров карьера и комплекта оборудования для производства горных работ

Анистратов Юрий Иванович

d_д– диаметр куска продукта в дробилке, м;

h_ш– высота штабеля, м.

Совокупность энергозатрат по всем технологическим потокам представляют собой общие затраты на добычу полезного ископаемого и эффективность разработки месторождения в целом.

Энергетическая оценка обеспечивает объективное, независимое от колебания цен на оборудование и материалы экономическое обоснование выбора технологии и механизации горных работ при добыче полезного ископаемого.

Мировая цена энергии 1 МДж в настоящее время составляет 7х10^{– 5} $.

Данный метод наиболее полно учитывает природные условия месторождения, технологию и организацию горных работ. Низкие температурные условия, заснеженность увеличивает связность взорванной горной массы, а, следовательно, увеличивают сопротивление копанию, уменьшает пропускную способность перегрузочных и аккумулирующих емкостей в транспортных звеньях грузопотоков. Величина объема взрываемого блока влияет на простои оборудования во время взрывных работ.

Использование энергетического метода позволяет решать задачи по определению эффективности капитальных затрат на сооружение открытых и подземных горных выработок для вскрытия глубоких горизонтов рабочей зоны карьера, а при разработке нагорных месторождений варианты гравитационной доставки горной массы по рудоспускам или рудоскатам.

Особое значение имеет использование энергетического метода при выборе технологических потоков, где горная масса подвергается многократному дроблению. В этом случае в зависимости от применяемых технических средств, занятых на выемке, перемещении и укладки в отвал или переработке, полускальные и скальные горные породы подвергаются различной степени дробления.

С точки зрения затрат энергии, дробление вскрышных пород целесообразно до той степени, при которой обеспечивается максимальная производительность экскавационных и транспортных машин в технологическом потоке.

Высокая степень дробления массива в забое обеспечивает возможность применения конвейерного транспорта в карьере вместо железнодорожного или автомобильного, для которых требуется выполнение большого объёма горнокапитальных работ по сооружению траншей и транспортных коммуникаций.

Степень дробления массива при добыче полезного ископаемого определяется кондициями конечного продукта горного предприятия. В одном случае определенную кусковатость (например, при отгрузке товарного угля), а другом - горную массу, крупностью не более приемной щели дробилки перерабатывающего комплекса.

Полезное ископаемое, которое подвергается дроблению и измельчению на обогатительных или агломерационных фабриках, в конечном виде представляет собой помол крупностью 0,01- 0,025 мм. Общие затраты энергии на дробление складываются из дробления массива в забое, естественного дробления в процессе погрузки в средства транспорта, перегрузок и дробления и измельчения на обогатительных фабриках. При этом виды и стоимость энергии используемой для дробления в забое и на обогатительной фабрике различна.

Соотношение средней стоимости 1 МДж используемой энергии в карьере следующее: электрическая – 1, тепловая (дизельное топливо) – 2,13,

химическая (заводское взрывчатое вещество) – 53,8.

В целом область применения энергетического метода включает:

– решение проблемы минимизации энергозатрат при разработке месторождения полезного ископаемого;

– при проектировании и реконструкции горного предприятия энергетическую оценку технологических потоков, их составных частей и комплектов оборудования для разработки горных пород конкретной зоны горных работ, а через них структуру комплексной механизации карьера;

– учёт в технологическом процессе качество горной массы и конечного продукта;

– рациональное распределение затрат по производственным процессам в технологическом цикле в зависимости от вида используемой энергии;

– оценку эффективности технологии горных работ в сложных топографических и суровых климатических условиях, новых способов разработки горных пород, технологических схем, новых машин и механизмов, а также новых видов энергии.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ

ПАРАМЕТРОВ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА КАРЬЕРАХ

Современное развитие технологии взрывного разрушения массива позволяет управлять энергией взрыва для качественной подготовки крепких горных пород к экскавации, получения горной массы необходимого состава по крупности, степени разрыхления и параметров развала горной массы для каждого типа комплекта оборудования технологического потока, обеспечивая его максимальную производительность.

Задачей процесса подготовки скальных и полускальных горных пород к выемке является обеспечение:

необходимой степени дробления горных пород и полное разрушение массива взрываемого блока;

соответствие размеров и формы развала параметрам конкретному комплекту оборудования технологического потока;

объема горной массы в забое, достаточного для бесперебойной и производительной работы экскавационного оборудования;

экономичности и безопасности ведения горных работ.

Степень дробления для конкретного комплекта оборудования определяется исходя из высокопроизводительной работы и минимальных затрат по всему технологическому потоку.

Экспериментальные исследования по определению зависимости производительности машин по процессам технологического потока от состава горной массы по крупности с учетом свойств сыпучей среды показывают, что изменение производительности от минимума до максимума экскавационных машин с шириной ковша В находится в интервале В/3 d_ср В/11 при величине размера негабарита >В/3.

Минимальные затраты по всем технологическим процессам в технологическом потоке с одноковшовым экскаватором обеспечиваются при среднем диаметре габаритной горной массы d _ср = В/6,5.