Транспорт глубоких карьеров

*

________ to

Расположение подъемника на временно нерабочем борту позволя­ ет перенести разработку части объемов вскрыши на более поздний период, но при этом возникают дополнительные затраты на перенос подъемника. Возможна также установка подъемника на предельном контуре карьера, но для этого нужно большое опережение для при­ ведения одного из бортов в конечное положение.

При большой производительности капитальные подъемники рас­ полагают на нерабочем борту на длительный или полный период экс­ плуатации месторождения и, как правило, в процессе понижения ра­ бот в карьере удлиняются в связи с переносом на большую глубину перегрузочного пункта. Подъемники стремятся располагать на лежа­ чем боку залежи. При слабых боковых породах и при разработке по­ логопадающих залежей борта карьеров пологие, что позволяет про­ кладывать конвейерные подъемники по склону борта перпендику­ лярно (нормально) к линии бровки уступов. Так располагаются кон­ вейерные подъемники на большинстве уральских угольных карьеров, на марганцевых карьерах Украины, а также на некоторых зарубеж­ ных карьерах (рудные карьеры Канады, Запада США и д р .).

При крепких боковых породах угол наклона борта карьера чаще всего составляет 30—40° В этих случаях конвейерные подъемники располагают диагонально относительно линии бровки уступов. Распо­ ложение конвейерного подъемника в опережающей траншее, прой­ денной нормально или немного по диагонали к борту карьера, наи­ более распространено на большинстве рудных месторождений.

Расположение подъемников с задалживанием рабочего борта в практике открытых работ применяется редкопри небольших объе­ мах производства подъемных легких конструкций, удобных для пос­ ледующего перемещения на новое место.

Конвейерные подъемники располагают как на одном из продоль­ ных бортов карьера, так и на флангах. При достижении одним из бор­ тов предельного положения подъемники располагаются на нем ста­ ционарно в капитально выполненных сооружениях. При этом с раз­ витием работ в карьере увеличивается расстояние перевозок автомо­ бильным транспортом от забоев до подъемного конвейера. Для сок­

ращения этого расстояния используют соединительные конвейеры, При этом конвейерный подъемник устанавливается стационарно, а пе­ регрузочный пункт перемещается. Для сокращения расстояния пере­ возок автомобильным транспортом по мере углубления горных ра­ бот (особенно в момент перемещения перегрузочных пунктов) быва­ ет экономически выгодно производить переукладку конвейерных подъемников в новое положение. При этом для обеспечения непре­ рывной работы карьера (при круглогодовом режиме работы) необ­ ходимо иметь два или более конвейерных подъемников, один из которых будет находиться в работе, другой — в монтаже. В случае не­ обходимости переукладки конвейерного подъемника по мере углуб­ ления горных работ положение бортов карьера рассматривается в динамике. При этом возможна полная или частичная переукладка конвейеров.

Для многих крупных и вытянутых в одном направлении крутопадающих рудных залежей целесообразно устройство двух или более открытых капитальных конвейерных подъемников. При этом появ­ ляется возможность сократить расстояние транспортирования авто­ транспортом, более рационально расположить подъемники по длине карьера или на ‘его фланге в зависимости от объемов горной массы подлежащих транспортированию. Однако расположение нескольких подъемников открытого типа в карьере требует погашения одного из бортов карьера или его части, или длительной консервации бортов. Особенно сложно решается этот вопрос, если по борту, где намечается у<Лройство подъемника, проходит большое число наземных комму­ никаций, требующих для своего пересечения устройства переездов, мостов, эстакад-виадуков и т. д.

Выбор места расположения конвейерного подъемника в карьере в открытом исполнении и его оптимальной трассы является многова­ риантной задачей, решаемой в экономическом плане. В качестве кри­ терия оценки используются приведенные затраты (в руб.), которые можно подсчитать по формуле Б.Н. Тартаковского:

где Ен — нормативный коэффициент эффективности капиталовло­ жений; к — удельные капитальные затраты на развитие производст­ венной мощности карьера по горной массе при автомобильно-конвей­ ерном транспорте, руб/т; — производственная мощность карьера по горной массе в /-й зоне при вскрытии по /-схеме, т; Kjin — капи­ тальные затраты при переходе на новую технологию, руб.; Кцл —до­ полнительные капитальные затраты при переносе конвейерного подъ­ емника, руб.; KjiT — капитальные затраты на проведение опережаю­

щих выработок, руб.; //= 1$ — коэффициент приведения затрат к на­ чалу перехода на новую технологию; СjkQ — себестоимость 1 т руды

в fc-м году по /-й схеме вскрытия, руб.; Qk — количество добытой ру­ ды в /г-м году, т; Cjkv — затраты на отработку 1 м3 вскрыши в к-м году по /-й схеме вскрытия, руб.; Vk — объем отработанной вскрыши

вк-м году, м3; /* - 1 - коэффициент приведения затрат более позд­ них лет к текущему моменту.

За рабочую зону принята глубина карьера между концентрацион­ ными горизонтами.

Как уже было указано, место заложения подъемника выбирают

вначале проектирования разработки месторождения, к моменту пе­ рехода на автомобильно-конвейерный транспорт один из бортов карьера должен быть приведен в конечное положение или поставлен

на длительную консервацию. При этом часть других коммуникаций с нерабочего борта должна быть убрана или перенесена на другие участки борта.

§ 3. ВИДЫ КОНВЕЙЕРНЫХ ПОДЪЕМНИКОВ

Конвейерные подъемники располагаются на борту карьера в открытых и в подземных выработках, а также в предварительно пройденных траншеях, в наклонных шахтных стволах и частично в траншее или в стволе. Подъемники в траншеях располагают относи­ тельно борта карьера нормально к плоскости борта, диагонально, криволинейно (с переломом) и зигзагообразно (рис. 36). Если угол наклона борта карьера не превышает допустимого угла подъема трас­ сы ленточных конвейеров, то подъемник располагается нормально к борту с минимальными выемками и насыпями. На карьерах, разраба­ тывающих крутонаклонные залежи, для размещения конвейеров про­ водят внутренние и внешние траншеи.

При диагональном расположении конвейеры устанавливают в полутраншеях и полунасыпях, на эстакадах небольшой высоты, иногда

Рис. 36. Схема расположения конвейерных наклонных подъемников относитель­ но борта карьера:

1, 2, 3, 4 — соответственно нормальное, диагональное, криволинейное и зигзаго­ образное

укладывают в короба, располагаемые под другими транспортными коммуникациями. Диагональное расположение обычно бывает вы­ нужденным, так как требует выемки больших объемов горной мас­ сы, нередко составляющих несколько сот тысяч кубических метров.

При нормальном и диагональном расположении стремятся преодо­ леть высоту доставки горной массы на поверхность путем установки на трассе подъемника одного, в крайнем случае двух составов кон­ вейеров. При одном конвейере исключается необходимость перегруз­ ки и транспортируемая горная масса от загрузочного узла с нижних горизонтов карьера выдается непосредственно на поверхность, где го­ ризонтальными конвейерами или другим видом транспорта она дос­ тавляется по назначению. Наличие двух конвейеров требует сооруже­ ния дополнительного перегрузочного пункта, который может вызвать возможные остановки и неполадки в работе. Установка одного, двух или нескольких конвейеров обусловливается мощностью приводов конвейеров, прочностными характеристиками конвейерных лент, конструктивным устройством подъемника. Число ставов конвейер­ ного подъемника и его параметры ориентировочно могут принимать­ ся в соответствии с данными табл. 31. В таблице приведены оптималь­ ное число ставов и их параметры, которым соответствует минимум приведенных затрат. Однако при этом не учтены затраты на горно-ка­ питальные работы (проведение траншей, стволов, устройство эстакад, мостов), на устройство галерей и сооружение зданий перегрузочных узлов с их оборудованием. С учетом этих факторов число ставов в каждом конкретном случае может изменяться.

Втех случаях, когда карьеры имеют значительную глубину, а кон­ вейеры не обладают необходимой мощностью и необходимой длиной ставов, применяется криволинейное или зигзагообразное расположе­ ние конвейеров; в первом случае из двух расположенных под углом по отношению друг к другу конвейеров, во втором из нескольких конвейеров. Несмотря на то, что такое расположение конвейеров требует небольших объемов земляных работ для устройства трассы, тем не менее это усложняет эксплуатацию подъемника, ведет к увели­ чению персонала, обслуживающего конвейеры, возможными неполад­ ками из-за многочисленных перегрузок транспортируемой горной массы.

Впоследние годы зигзагообразное расположение конвейеров поч­ ти не применяется, за исключением временных систем конвейерного транспорта, состоящих из ряда мобильных короткозвенных конвей­ еров.

Основным достоинством криволинейного и зигзагообразного уст­

ройства конвейерных подъемников является небольшой объем гор­ но-строительных работ. Большой объем горных работ бывает при проведении траншей внешнего заложения для размещения конвейе­ ров. Эти траншеи обычно проводят драглайнами (в отдельных случа­ ях мехлопатами и бульдозерами). Вынимаемая из траншеи горная масса размещается на бортах траншеи или вывозится за пределы в

ближайший отвал. В случае проведения внутренних траншей и полутраншей при криволинейном и зигзагообразном расположении подъ­ емника используют бульдозеры. Известен опыт проведения внутрен­ них траншей для нормально и диагонально расположенных подъемни­ ков с помощью бульдозера, поддерживаемого лебедкой и тросами.

Проведение наклонной траншеи для устройства подъемника вы­ полнялось также двумя бульдозерами. Один из них работал на нак­ лонной плоскости дна траншеи под углом к другому бульдозеру, находящемуся на поверхности карьера. Бульдозеры соединялись тросом, синхронность их работы обеспечивалась регулировщиком.

Сложнее проводить траншеи в скальных породах, требующих при­ менения буровзрывных работ. В этих случаях вначале устраивают щель с применением скважин малого диаметра, которая потом расширяется до требуемых размеров траншеи или полутраншеи. На рис. 37 показаны два способа проведения траншеи в скальных поро­ дах: бестранспортный с перевалкой горной массы экскаватором на ниже расположенные уступы и комбинированный. В последнем слу­ чае траншея на верхнем подуступе проводится бестранспортным способом, а на нижнем — с погрузкой в автосамосвалы.

Скорость проведения траншей для установки конвейеров может достигать 1000-1200 м в год при мягких породах и 400—500 м при скальных породах.

При неррвностях дна траншей (особенно после буровзрывных pa­

ct

линии в одном стволе (или траншее), что позволяет сократить кап**' тальные затраты и улучшить условия эксплуатации карьера за сч0т взаимозаменяемости конвейеров и возможности переключения гру­ зопотоков с одной линии на другую.

Углы наклона конвейерных подъемников и устанавливаемых в них конвейеров (табл. 33) принимаются в зависимости от физико-ме­ ханических свойств транспортируемых пород и полезных ископае­ мых.

Большинство подъемников устроенных в траншеях и в стволах с длительным сроком эксплуатации и предназначенных для транс­ портирования кускового материала, имеют углы наклона конвейеров не более 16°, временные установки иногда имеют углы наклона до 17—18° При транспортировании рядового материала угол наклона подъемника больше, чем при транспортировании крупнокускового материала однородной крупности и большей окатанности.

§ 4. ПОДЪЕМНЫЕ И МАГИСТРАЛЬНЫЕ ЛЕНТОЧНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

Применяемые в глубоких карьерах конвейеры бывают ста­ ционарные и полустационарные и по своему назначению и расположе­ нию делятся на подъемные и магистральные. Кроме того, при транс­ портировании горной массы конвейерами из забоев различают забой­ ные, передаточные и сборочные конвейеры. Эти виды конвейеров яв­ ляются полустационарными, передвижными (переноси71ми) и изме­ няют свое местоположение по мере развития работ в карьере. Для транспортирования вскрышных пород в отвалы используют отваль­ ные конвейеры с отвалообразователями. По конструктивному уст­ ройству конвейеры, используемые в карьерах, бывают ленточные, ленточно-канатные и специальные. К последним относятся конвей­ еры, используемые в виде питателей, перегружателей, и др.

Преимущественное распространение получили ленточные конвей­ еры в основном магистральные и подъемные, служащие для доставки горной массы из глубоких карьеров на поверхность. Магистральные конвейеры транспортируют материал от перегрузочного пункта на конвейерный подъемник, а также на поверхности до обогатительных фабрик или отвалов. Это обычно мощные, с более широкой лентой, чем забойные, передаточные и другие конвейеры, входящие в конвей­ ерную систему.

Наиболее мощные ленточные конвейеры с лентой, рассчитанной на прочность 30 кН/см, выпускаются на Сызранском заводе тяжелого машиностроения (табл. 34). Сызранский завод осваивает выпуск конвейеров для автомобильно-конвейерного транспортирования ма­ териала на карьерах (табл. 35). В этих конвейерах используют три ви­ да приводных блоков мощностью 800, 1000 и 1250 кВт. Блоки осна­ щены двигателями с фазовым ротором. В дальнейшем предполагает­ ся суммарную мощность привода довести до 5000 кВт, что обеспечит полное использование тяговой способности всего ряда конвейерных