книги из ГПНТБ / Юматов Б.П. Открытая разработка сложноструктурных месторождений цветных металлов

Уменьшение высоты уступа оказывается целесообразным при доработке горизонтов и при выемке отдельных рудных включений. На рис. 33, а показана схема взрывания и погрузки руды в авто­ самосвалы карьерным экскаватором при гнездовом характере оруденения, а на рис. 33, б в аналогичных условиях погрузочнотранспортные операции выполняются одним тракторным погруз­

чиком. Для доработки рудных гнезд может быть также исполь­ зован драглайн.

Наиболее сложные забои третьего типа отрабатываются по­ перечными экскаваторными заходками в сочетании с вертикальной экскаваторной селективной выемкой (рис. 34, ß). Приведенные на рис. 34 технологические схемы применяются и на других карьерах цветной металлургии.

При разработке сложноструктурных месторождений с гнездо­ вым характером оруденения, типа Хайдарканских ртутных и ртут- но-сурьмяных месторождений (Главное поле, Кара-Арча и др.) широко применялись различные схемы взрывания и осуществля­ лась комбинированная выемка.

лоткообразная выемка, подготовленная для обрушения верхней рудной части забоя. Обрушение производится при движении ковша с открытым днищем, а также ковшом, заполненным рудой. Со стороны подобранного откоса видны рудные участки, где приме­ нялась раздельная погрузка руды и породы. Комбинированная выемка в условиях Хайдарканских ртутных месторождений облег-

80

чалась благодаря тому, что контакты между рудой и породой были визуально различимы.

Производительность экскаватора при разработке сложно-

' s ' ' Ч1 i1 !1 i . : : • )! 1: 11 i i п i Ч M П11 i "

Рис. 34. Технология разработки сложных забоев на Соросом карьере:

1—12 — порядок отработки з а х о д о к экскаватором

81

зависящих от качества взорванной горной массы и экскаваторной

ченности; Аф.и—коэффициент использования экскаватора по фак­

сит еще и от применяемых способов селективной выемки. Эти величины должны определяться экспериментально на каждом предприятии с учетом местных специфических условий. .

Исследования, проведенные на Кальмакырском и Кургашинканском карьерах, показали, что часовая производительность экс­ каваторов ЭКГ-4 при погрузке в транспортные средства, в зави­ симости от выхода крупнокусковатых фракций (от 0 до 20%), изменялась от 420 до 145 м3 . Фактическая продолжительность цикла при этом изменялась от 27 до 48 сек, а коэффициент экска­ вации от 0,8 до 0,48. Эти исследования позволили установить существенное влияние гранулометрического состава взорванной горной массы на производительность экскаваторов [34].

При исследовании влияния применяемых методов селективной выемки на производительность экскаваторов значение t4 должно определяться с учетом выхода крупнокусковатой фракции во взор­ ванной горной массе и затрат времени на селективную выемку.

Как показала практика, производительность экскаваторов при селективной выемке и прочих равных условиях в весьма сложных

82

забоях снижается на 20—25%, в сложных забоях — на 15—20% и в забоях средней сложности — на 10—15%. В большинстве случаев снижение производительности компенсируется повышением качества добываемой руды и увеличением прибыли на 1 т кон­ центрата.

В технической литературе неоднократно ставился вопрос о ра­ циональной емкости ковша экскаватора е при селективной выемке. Исследования показали, что на эффективность селективной выемки кроме размеров ковша влияет тип применяемой машины. Оказа­ лось, что экскаваторная селективная выемка в забоях скального типа успешнее осуществляется карьерными экскаваторами, а строи­ тельные экскаваторы для этой цели мало пригодны.

Замена строительных экскаваторов карьерными в условиях Хайдаркаиского комбината позволила обеспечить ритмичную ра­ боту машин в сложных забоях, высококачественную внутризабойную сортировку, резкое повышение качества руды и увеличение производительности труда [40].

Известно, что карьерные экскаваторы имеют более совершен­ ную систему привода, чим строительные машины, развивают зна­ чительно большие усилия на зубья ковша и конструкция их более прочная. Эти особенности повышают надежность карьерныу экскаваторов и, кроме того, позволяют наполнять ковш взорван­ ной горной массой толстым слоем, благодаря чему при выемке маломощных рудных включений и отдельных рудных гнезд обес­ печивается минимально допустимое разубоживание.

Ковш экскаватора при наполнении взорванной горной массы из развала движется по криволинейной траектории, однако в связи с тем что по мере отработки забоя траектории перемещаются параллельно друг другу, горизонтальные расстояния между траек­ ториями получаются одинаковыми, равными величине т. Поэтому горизонтальные сечения вынимаемых слоев по всей высоте черпа­ ния будут одинаковыми и равными произведению величины m на ширину ковша экскаватора Ъ.

Объем рудной массы V при выемке, рудного включения, имею­ щего вертикальную мощность h

*

Объем {ek„ — mbh), где kn — коэффициент наполнения ковша, заполнен пустой породой. Отношение объема пустых пород в ковше к общему объему ковша с учетом коэффициента наполнения пред­ ставляет собой разубоживание Р:

Из приведенной формулы видно, что с увеличением толщины вынимаемого слоя m и ширины ковша b значение разубоживания снижается. Это положение справедливо, когда горизонтальная

83

мощность рудного включения равна пли больше величины m, а ширина его равна пли больше величины Ь. Величина m зависит от характера пород и типа экскаватора. Величина b определяется при конструировании машины и для каждого типа ковша имеет определенные значения.

В табл. 24 приведены значения разубоживания, полученные по формуле (30) для некоторых типов карьерных и строительных экскаваторов при £„ = 0,8. Из таблицы видно, что при выемке маломощных рудных включений более низкое значение разубожи­ вания достигается при работе карьерных экскаваторов. Экскава­ тор ЭКГ-2 обеспечивает минимальное разубоживанне из всех рассмотренных машин. Выбор типа экскаватора для селективной разработки должен производиться с учетом физико-механических свойств горных пород, геолого-морфологическнх особенностей ме­ сторождения и установленной производственной мощности пред­ приятия.

На карьерах небольшой производственной мощности, разра­ батывающих сложноструктурные месторождения, приуроченные к скальным породам, наиболее целесообразно использовать для добычи руды карьерные экскаваторы ЭКГ-2, которые обеспечи­ вают минимальное разубоживанне и достаточную годовую произ­ водительность для обеспечения установленной производственной мощности.

Для добычи руды на карьерах средней производственной мощ­ ности, разрабатывающих аналогичные месторождения, рекомен­ дуются экскаваторы ЭКГ-3,2 и ЭКГ-2. На вскрышных работах могут использоваться эти же машины или другие модели с боль­ шей емкостью ковшей в зависимости от значений коэффициентов вскрыши.

В качестве основных добычных машин на мощных карьерах рекомендуются карьерные экскаваторы ЭКГ-.4,6 и ЭКГ-3,2. Число экскаваторов с меньшей емкостью в общем парке машин должно определяться в зависимости от наличия сложных эксплуатацион­ ных блоков и их числа.

При разработке урановых месторождений в ковшах экскава­ торов устанавливаются радиометры, что позволяет контролировать качество руды за каждый цикл. Сочетание радиометрического кон-

84

троля и рациональных приемов экскаваторной селективной выемки дает возможность добывать высококачественную руду в сложных эксплуатационных блоках.

100-1300

Рис. 36. Рациональные погрузочно-транспортные схемы при использовании одно­ ковшовых погрузчиков

При селективной разработке месторождений цветных металлов можно эффективно применять одноковшовые погрузчики, создан­ ные на базе пневмоколесных и гусеничных тракторов і большой мощности. Одноковшовыми погрузчиками можно ' выполнять сле­ дующие технологические операции: производить селективную по-

85

грузку руды в сложных забоях; грузить руду по сортам на рудных складах; сортировать руду по крупности в забоях и транспорти­ ровать негабариты к местам дробления; отрабатывать небольшие рудные гнезда с доставкой руды на транспортный горизонт.

Кроме того, одноковшовые погрузчики можно использовать в качестве бульдозера и для рыхления, если оборудовать их соот­ ветствующими сменными рабочими органами.

а

Рис. 37. Схема циклично-поточной технологии с использованием тракторных по­ грузчиков:

Проведенные в секторе физико-технических горных проблем ИФЗ им. О. Ю. Шмидта АН СССР теоретические и эксперимен­ тальные исследования доказали целесообразность использования тракторных погрузчиков для разработки новых ртутных и оловорудных месторождений, а также при внедрении циклично-поточной технологии для выемки и доставки руды к передвижным или полустационарным дробильным установкам с дальнейшей пере­ грузкой на забойные и магистральные конвейеры (рис. 37).

86

Современные одноковшовые погрузчики, применяемые для по­ грузки скальной взорванной горной массы, оборудуются ковшами емкостью от 1 до 10 м3 , а при погрузке мягких пород емкость ковша достигает 33 м3 . Мощность двигателей тракторов у по­ грузчиков изменяется от 120 до 700 л. с, у сверхмощных погруз­ чиков достигает 1000 л. с.

§ 3. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ УСРЕДНЕНИЯ РУД ПРИ РАЗРАБОТКЕ СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИИ

Все вопросы усреднения руд решаются в соответствии с требо­ ваниями обогатительного процесса. Режим работы обогатительной фабрики регламентируется специальными технологическими ин­ струкциями. На каждой обогатительной фабрике составляется режимная карта, в которой указываются основные параметры для всех стадий переработки руды. Соблюдение этих параметров обес­ печивает наиболее эффективное ведение технологического процесса. Основные требования режимных карт обогатительных фабрик, как правило, регламентируют пределы колебаний содержания из­ влекаемых металлов и вредных компонентов в руде, степень окис­ ления металлов, влажность и крупность руды, процентное соотно­ шение между рудами различных генетических типов и т. д. В этих условиях возникает необходимость решения многовариантной за­ дачи разработки месторождения с учетом технологии добычи и усреднения руды.

Под усреднением понимается комплекс мероприятий, обеспечи­ вающий подачу на фабрику руды с постоянной качественной ха­ рактеристикой в течение установленного периода.

Степень усреднения г) определяется по формуле

(31)

где о"2 и о"і — среднеквадратичные отклонения содержания металла соответственно в усредненной и неусредненной руде, %•

Среднеквадратичное отклонение

(32)

где 0 — частное значение отклонения; m — число отклонений за исследуемый период.

Усреднение руды осуществляется непосредственно в карьере, ка усреднительных складах и в бункерах дробильно-сортировочной фабрики.

Основой организации добычных работ в режиме внутрикарьерного усреднения руды являются недельно-суточные и смеино-су- точиые графики, в которых определяются объемы добываемой руды для каждого эксказатора по сменам и суткам.

87

При составлении графиков учитывается: выполнение плановых показателей по содержанию полезных компонентов и усреднению руды; обеспечение планового выхода руды по отдельным сортам; соблюдение календарного плана горных работ по добыче руды ц удалению пустых пород.

На каждый блок, намеченный к отработке, составляется кар­ тограмма с указанием качественной характеристики и геологи­ ческих особенностей, которая выдается машинисту экскаватора, работающему в данном блоке. В каждой смене ведется опера­ тивное управление усреднением, учет, контроль и соответствующее распределение автомашин или локомотивосоставов по экскава­ торам.

В некоторых случаях удается получить удовлетворительные результаты усреднения за счет изменения направления фронта горных работ. Однако наиболее эффективным способом усреднения является организация внутрикарьерных усреднительных складов и дробильно-сортировочных фабрик.

Усреднительные склады классифицируют по следующим при­ знакам:

I . По месту расположения:

усреднение на внутрикарьерных складах (карьеры Коунрадский, Кургашинканский, Кальмакырский, Черемшанский и др.);

усреднение на промежуточных складах, располагаемых между

склада горизонтальными слоями на карьере Ярославского ГОКРуда из автосамосвалов БелАЗ-540 и КРАЗ-222 складируется на специальных усреднительных площадках в виде конусов и затем

88

сбрасывающей тележки, установленной на ленточном конвейере, загружается слоями в штабель. Руда из штабеля при помощи рудоусреднительной машины УБ-350-1 подается в галерею с лен­ точным конвейером и транспортируется на фабрику.

Рис. 38. Способ формирования усреднительного склада руды наклонными слоями:

1 — экскаватор; 2 — автосамосвал

На рудниках цветной металлургии расходы на содержание промежуточных складов составляют всего 4—6% общей себестои­ мости руды. Расходы на усреднение на открытых штабельных складах дробильно-сортировочных фабрик, оборудованных ком-

6

1

Рис. 39. Способ формирования усреднительного склада руды горизонтальными слоями:

плексами машин непрерывного действия, составляют 15—20% общей себестоимости руды.

Целесообразность усреднения руды в каждом конкретном слу­ чае устанавливается расчетом. Определяющим фактором является установление взаимосвязи степени усреднения и извлечения полез­ ного компонента в концентрат на обогатительной фабрике.

89