Подземные грохотильно-дробильные камеры и конвейерные стволы
|
Разработка глубоких карьеров с применением подземных выработок и передачей руды через рудоспуски и наклонные стволы может производиться по двум схемам. По первой схеме производятся грохотильно-дробильные работы в карьере и руда необходимой крупности подается в рудоспуски для транспортирования ее конвейерами или другим видом транспорта на поверхность. В этой схеме перегрузочный грохотильно-дробильный пункт ничем не отличается от рассмотренных выше, при автомобильно-конвейерном транспорте. Он размещается на одном из промежуточных горизонтов или в донной части карьера непосредственно над рудоспуском. Поступающая из рудоспуска руда питателем передается на конвейер. По второй схеме в рудоспуск подается рядовая руда, которая доставляется из забоев автосамосвалами и разгружается без предварительного грохочения и дробления. В этом случае под рудоспуском (или рядом с ним) устраивается грохотильно-дробильный комплекс, представляющий собой ряд камер, в которых размещается грохотильно-дробильное оборудование. Далее дробленая руда транспортируется по наклонному стволу конвейерами или другим видом транспорта. Капитальные затраты при этой схеме на сооружение грохотильно-дробильного комплекса обычно на 15—25 % выше, чем при сооружении перегрузочного пункта в карьере. Однако из-за сложности организации горных и транспортных работ в карьере часто предпочтение отдается второй схеме. По этой схеме производственная мощность карьера глубиной 200 м и более при наличии одного наклонного конвейерного ствола может достигать 30—35 млн. т в год. Схема с размещением грохотильно-дробильного комплекса под землей в специально устроенных для этого камерах имеет следующие преимущества: 1) производство работ в карьере не связано с выполнением грохотильно-дробильных операций, устройством здания перегрузочного пункта, его последующим переносом и т. д.; 2) применяется упрощенная транспортная схема, а перемещение горной массы преимущественно производится вниз к устью рудоспусков, расположенных в донной части карьера; 3) отсутствует необходимость в оставлении целиков под перегрузочные пункты и перегрузочные площадки, не сокращается рабочая зона карьера для их размещения; 4) отсутствует опасность сейсмического воздействия взрывов на грохотильно-дробильное оборудование; 5) появляется возможность увеличения допустимых углов наклона бортов карьеров вследствие оставления на них лишь вспомогательных транспортных коммуникаций, которые могут быть совмещены с бермами безопасности. Так на Сарбайском карьере ССГОКа при переходе на эту схему с гор. —80 м было определено, что угол погашения борта карьера увеличивается на 3—5°, а объем вскрышных работ сокращается на 100—120 млн. м3 или при сохранении проектных контуров карьера предельная его глубина увеличивается с 625 до 700 м; 6) исключается опасность нарушения транспортных коммуникаций при оползневых явлениях, облегчается уход и содержание за коммуникациями при суровых зимах, сильном снеготаянии, ливнях и т. д.; 7) появляется возможность одновременно осуществлять комплекс других мероприятий; дренаж месторождения, упрощенную подготовку новых горизонтов, водоотлив из карьера, энергоснабжение глубоких горизонтов, сокращение длины линий электропередач и снижение аварийных простоев горного оборудования, обеспечение спуска и подъема людей и материалов и т. д.; 8) создаются благоприятные условия для последующей подземной доработки запасов. Так, на Сарбайском карьере при вскрытии нижних горизонтов подземными выработками в дальнейшем объем работ сократится на 120—140 тыс. м3, что позволит уменьшить капитальные затраты на 8—10 млн. руб., а также снизить сроки строительства подземного рудника на 3—5 лет. Несмотря на это, разработка глубоких карьеров с использованием подземных выработок и устройством камер для грохочения и дробления руд имеет также ряд существенных недостатков: - большие капитальные затраты; сложность обслуживания комплекса и сложность грохочения и дробления в подземных условиях; необходимость перепуска по рудоспуску крупнокусковой руды и сложность ее выпуска и т. д.  Отличительной особенностью сооружения подземного грохотильно-дробильного комплекса (состоящего из ряда камер), предназначенного для дробления руды, поступающей в него из карьера, через капитальные рудоспуски, по сравнению с шахтным, располагаемым возле околоствольного двора, является отсутствие выработок, связанных с подземным транспортом, что приводит к изменению конструктивных параметров камер. Следует отметить, что на современных крупных рудниках, разрабатывающих месторождения крепких руд, накоплен богатый опыт и широко применяется подземное дробление в специальных дробильных установках. С увеличением глубины разрабатываемых карьеров создаются благоприятные условия для вскрытия и доработки запасов нижних горизонтов с использованием подземных выработок. В этом случае существующий подземный дробильный комплекс после определенной реконструкции может быть использован для дробления перепускаемой из карьера руды и последующей выдачи ее по конвейерному стволу на рудоподготовительный комбинат. Сооружение подземных дробильных комплексов под карьерными рудоспусками связано со значительными объемами горно-капитальных работ, так как при этом необходимо иметь камерные выработки больших размеров. В отечественной практике объемы камерных выработок в зависимости от числа и типоразмера дробилок составляют от 2,5 до 10—12 тыс. м3 (табл. 56). Объем дробильных камер (в м3) сооружаемых под карьерными рудоспусками может быть определен по формуле  где Вщ — ширина приемного отверстия щековой дробилки, мм. Выработки дробильного комплекса включают камеры, в которых расположены дробилки, приводы, питатель, монтажный кран или лебедка. В нижней части камеры дробильной установки располагается собственно дробилка и ее привод, маслостанция и в отдельных случаях распределительная и пусковая электроаппаратура. Под выпускным отверстием дробилки устраивается разгрузочная щель, ширина которой определяется размерами дробленого материала. Фундамент дробилки, боковые стенки и днище щели, а также остальные камеры крепятся бетоном. Для удобства монтажа, демонтажа и выполнения ремонтных работ в камере дробильного комплекса размещаются мостовые краны грузоподъемностью от 10 до 50 т, имеются тали грузоподъемностью 5 т и монтажные лебедки. К камере дробильной установки конструктивно примыкают следующие вспомогательные выработки: камера распределительного пункта, камера аспирационной установки и монтажно-ходовые выработки. Компоновка технологического оборудования и конструктивные параметры грохотильно-дробильного комплекса показаны на рис. 90. Техническая характеристика дробилок, устанавливаемых в подземных камерах, приведена в табл. 57.   В настоящее время при эксплуатации дробильных комплексов применяются в основном щековые дробилки, реже — конусные. Сопоставление их характеристик показывает, что при одинаковой ширине приемного отверстия конусные дробилки в 1,8—2,5 раза имеют большие размеры и в 1,9—2,6 раза дороже щековых дробилок. В ТО же время производительность конусных дробилок в 2,5—3 раза выше производительности соответствующих типоразмеров щековых дробилок. Целесообразность применения того или иного типа дробильного оборудования устанавливается на основании техникоэкономического анализа. Технологически дробилки связаны с питателями, которые равномерно подают руду из карьерных рудоспусков в камеру дробления. В горнорудной промышленности наиболее распространены тяжелые питатели пластинчатого типа, предназначенные для транспортирования высокоабразивной крупнокусковой горной массы. Характеристика пластинчатых питателей приведена в табл. 58.  В среднем затраты на проходку 1 м3 выработок дробильного комплекса, с учетом затрат на бетонирование фундаментов под технологическое оборудование, при крепости пород 8—10 по шкале проф. М.М. Протодьяконова составляют 45—50 руб. Ориентировочные капитальные затраты (в млн. руб.) на сооружение дробильных комплексов, оборудованных щековой дробилкой с приемным отверстием 1200x1500 мм, в зависимости от глубины карьера приведены в табл. 59. Затраты на сооружение одного подземного дробильного комплекса (в руб.).  где Пк — годовая производственная мощность карьера, млн.т; Пд.к — годовая производительность дробильного комплекса, млн. т. На действующих карьерах при переходе на автомобильно-конвейерный транспорт нередко, как было указано выше, возникает необходимость в прокладке конвейеров в наклонных стволах. Наклонные сволы строятся таким образом, чтобы в них могли разместиться один или два конвейера. Второй конвейер в большинстве случаев является резервным. Наиболее часто в конвейерных стволах предусматривается размещение одного конвейера. Ho если по производственной мощности карьера требуется наличие двух конвейеров, то проходится второй ствол. Такие стволы строятся последовательно. В некоторых случаях они располагаются на определенном расстоянии друг от друга (в зависимости от целесообразности устройства грохотильно-дробильных пунктов и расстояний откатки автосамосвалами). В стволах укладывают ленточные и канатно-ленточные конвейеры с лентой шириной от 800 до 3000 мм. Угол наклона конвейеров достигает 16— 18° Площадь поперечного сечения ствола в проходке для одного конвейера составляет 15—18 м2, в свету — 12—14 м2. Площадь поперечного сечения стволов для двух конвейеров — соответственно 24— 28 и 20—23 м2 Конвейерный ствол в процессе проходки покрывается торкретбетоном (толщина слоя до 50 мм). По кровле устанавливаются металлические полосы шириной 300—500 мм и толщиной до 10 см с шагом между ними в 3—4 м. В кровлю выработки с интервалом в 1000 м вводят штанги длиной 1,5—1,8 м. Затем их бетонируют. Для армирования железобетона используется горячекатаная сталь-5. Примерный расход бетона на 1 м ствола составляет 3,5—5 м3 Толщина железобетонного крепления в зависимости от состояния пород принимается от 200 до 300 мм. Расход арматуры составляет от 130 до 180 кг/м3. Монолитное железобетонное крепление с повышенным до 180 кг/м3 расходом арматуры используется для участков нарушенных пород и устьев стволов. Пол выработки бетонируется бетоном марки не ниже — 100. При бетонировании в пол закладывают шпалы для узкоколейного пути. Под конвейером устраивается двусторонний скат с канавкой посередине для сбора воды, с помощью которой смывается просыпанный транспортируемый материал. Стволы для установки одного конвейера (рис. 91) имеют с одной стороны проходы для перемещения людей, осмотра и ремонта конвейера, с другой — для устранения неполадок на конвейере. В первом случае ширина прохода составляет 850—950 мм, во втором — 600—650 мм. Вдоль прохода для людей устраиваются металлические перила. Пол в проходах имеет небольшой до 2 % уклон к оси выработки. Сверху он покрывается сходнями из досок или брусьев. При ширине ствола в проходке 4800—5000 мм и высоте до 4000 мм можно использовать конвейер с лентой шириной 1800 мм. В тех случаях когда при одном конвейере в стволе предусматривается размещение фуникулера, ширина ствола увеличивается до 6100— 6400 мм, а высота до 4300 мм (рис. 92). Фуникулер служит для перемещения в стволе людей, различных материалов, запасных частей и агрегатов для коньейера. Вагон фуникулера движется по рельсовому пути (рельсы Р-33) с колеей, обычно равной 900 мм. Габарит фуникулера по ширине принимается 1450—1500 мм.  Над конвейером для облегчения его монтажа и демонтажа устанавливают монорельсы для движения талей грузоподъемностью до 0,5 т. Монорельсы крепятся к кровле ствола. Кроме того, в стволе укладывают трубопроводы для подачи воды, сжатого воздуха и кислорода, электрокабели, перфорированный трубопровод для смыва просыпи и т. д. В стволах, нуждающихся в обогреве, кроме того, прокладывают трубопроводы системы отопления. По оси конвейера на потолке ствола устанавливают светильники. При размещении в стволе двух конвейеров (рис. 93) и необходимости устройства фуникулера последний обычно размещается между конвейерами. В некоторых случаях его заменяют монорельсовой грузолюдской дорожкой. Монорельсы служат для движения по ним людских вагонов или грузовых платформ грузоподъемностью до 2 т. Ширина грузолюдской дорожки обычно составляет 1400—1500 мм. Наличие в стволе двух конвейеров ведет к увеличению ширины ствола в проходке до 7500—8000 мм. При устройстве монорельсовой дорожки высота ствола может быть не более 4000 мм.  |
