книги / Сооружение выработок приствольного комплекса

иие транспортировки горной массы от забоя до перегрузочного пунк­ та, создать благоприятные условия для сборочного и магистраль­ ного транспорта

Так, были вскрыты горизонты ниже 250 м на Первомайском карьере СевГОКа с помощью наклонных стволов площадью сече­ ния от 25,3 до 39,6 м2.

Предлагаемой схемой вскрытия глубоких карьеров намечено осуществить проходку вертикальных рудоспусков, двух наклон­ ных стволов, вертикального вентиляционного ствола н провести ниже дна карьера систему подземных транспортных выработок для перемещения железнодорожного подвижного состава. Горизонт заложения подземных транспортных выработок определен из усло­ вия минимальной величины охранного целика между дном карьера и подземными выработками (60 м). При годовой пропускной способ­ ности одного рудоспуска 10 млн. тдля обеспечения производительно­ сти карьера необходимо иметь шесть рудоспусков. Места заложения рудоспусков определялись из условия обеспечения равномерно­ го распределения грузопотоков при расстоянии транспортирова­ ния 0,8— 1 км и расположения рудоспусков в крепких монолитных породах. Для повышения устойчивости стенок н исключения зави­ саний рудоспуски приняты круглой формы диаметром 6 м. Парамет­ ры аккумулирующей части рудоспусков приняты из условий обес­ печения загрузки двух думпкаров с двух сторон бункера одновре­ менно и создания запаса горной массы на 4 ч работы. Практика показывает, что применение крепи в качестве средств защиты сте­ нок рудоспусков от разрушения неэффективно.

Размеры поперечного сечения подземных выработок определяют­ ся габаритами подвижного состава: однопутная выработка имеет площадь 46,2 м2, двухпутная — 81,7 м2, вентиляционные квершла­ ги — 17,4 м2. В качестве крепи в крепких породах применяют желе­ зобетонные анкеры с сеткой по кровле и стенам и набрызгбетоном. На участках с развитой трещиноватостью массива применяются железобетонные анкеры и бетонная монолитная крепь.

Схема вскрытия горизонтов с подземным расположением вскры­ вающих выработок применена на карьере № 1 ЦГОКа [17]. Гранич­ ная глубина его в первый период строительства была принята 300 м. В 1975 г. было решено реконструировать карьер. При этом гран ч- ная глубина карьера равнялась 500 м; все его борта стали рабочь* и. Вскрытие горизонтов при переходе на комбинированный транспорт произведено наклонным стволом и квершлагом (рис. 29).

Перегрузочный пункт предусматривалось расположить на вре­ менно нерабочем борту гор. 134 м. С его использованием преду­ смотрено разработать второй и четвертый железистые рудные пла­ сты рабочей зоны средней высотой 90 м. Однако при начальном поло­ жении рабочей зоны горные работы не достигли по подвиганию на 70—80 м предусмотренного проектом положения временно нерабо­

чего борта. Объем разработки горной массы для формирования вре­ менно нерабочего борта превысил 50 млн. м3.

Комбинированный транспорт молено было применять только через 7 лет. Рассматривалось несколько схем вскрытия. Наиболее приемлемым оказалось удлинить наклонный кваршлаг на 160 м и распололсить перегрузочный пункт с конусной дробилкой в рабо­ чей зоне карьера. Из-за небольших размеров дробилки высота

расположения пункта увеличивается на 20 м. При этой схеме вскры­

На карьере ИнГОКа применены схемы, когда руду автосамосва­ лами транспортируют к перегрузочным пунктам «Восточный» и «Западный», расположенным на гор. 60 м. С понижением горных работ рабочая зона карьера увеличится в среднем до 180 м и будет находиться ниже перегрузочных пунктов, поэтому расстояние транс­ портирования возрастет. Предусмотрен переход к очередной схе­ ме вскрытия горизонтов со следующими параметрами: высота рабо­ чей зоны 180 м; шаг переноса перегрузочного пункта 120 м; высота расположения пункта 30 м. При этой схеме углубляют наклонный ствол «Восточный», проводят квершлаг и на западном нерабочем борту карьера, на гор. 180 м создают перегрузочный пункт. По­ скольку подготовку рабочих горизонтов осуществляют на расстоя-

шш 0,6 кмот предусмотренного проектом положения перегрузочногопункта, то для его подготовки необходимо разработать 212,4 млн. м3-- горной массы. Указанные объемы работ можно выполнить в течение 6—7 лет. С учетом строительства колодца под дробилку срок пе­ рехода к работе по этой схеме вскрытия составит 10 лет. За это время глубина карьера увеличится с 200 до 290 м, а высота, расположения пункта будет равна 90 м. Срок перехода к работе поэтой схеме вскрытия можно уменьшить при подготовке рабочих горизонтов со смещением разрезных траншей.

Значительная роль в техническом перевооружении принадлежит циклично-поточной технологии (ЦПТ). Внедрение ЦПТ на карьерах, большой производительности и глубины позволяет сократить рас­ стояние перевозок автомобильным транспортом в 1,5—2 раза, сни­ зить себестоимость транспортирования горной массы на 30—50 увеличить производительность труда в 1,3—2 раза, сократить себе­ стоимость добычи руды на 10—20 %, а энергозатраты на 20—25 %..

Внедрение комплексов ЦПТ с передвижными дробильно-перегру­ зочными пунктами, механизированными аккумулирующими скла­ дами дробленой горной массы на поверхности и поточными отваль­ ными комплексами, с использованием скальной вскрыши для про­ изводства стройматериалов и щебня должно стать основным.’ направлением развития схем ЦПТ в ближайшей перспективе.

Следующий качественно новый этап развития технологии откры­ тых горных работ — переход от циклично-поточной к поточной тех­ нологии.

На ряде карьеров в ходе реконструкции транспортных системприменяются прогрессивные схемы вскрытия с использованием глу­ боких внешних траншей, а также схемы с временной консервацией, отдельных участков рабочих бортов карьеров и устройством на них полустационарных съездов. Так, на Коршуновском карьере осу­ ществлена временная консервация глубоких горизонтов юго-во­ сточного и южного бортов, на которых сформированы полустационарные железнодорожные съезды, созданы условия для размещения пе­ регрузочных пунктов вне зоны интенсивного развития работ и обес­ печена возможность развития горных работ в северном направлении, со скоростью 85—90 м/год.

На Центральном ГОКе для поддержания мощности по руде применен способ поэтапной отработки карьера № 1 с оформлениемвременно нерабочих участков рабочего борта методом контурноговзрывания наклонных скважинных зарядов.

Разработана технология ведения горных работ с крутыми, углами рабочего борта на Соколовском и Сарбайском карьерах, предусматривающая поочередные подвигания уступов. Соотношение между протяженностью рабочего и временного нерабочего фронта регламентируется расстановкой выемочно-погрузочного оборудо­ вания исходя из необходимости скорости понижения горных работ.

Основной задачей реконструкции и технологического перево­ оружения горнорудных предприятий является интенсивное пере­ вооружение горнотранспортного оборудования на основе внедрения машин повышенной единичной мощности с полной увязкой техни­ ческих параметров обо удования в смежных звеньях и с учетом ■конкретных горнотехнических условий. Процесс технического пе­ ревооружения в технологическом транспорте — максимальное ис­ пользование электрифицированного железнодорожного транспорта с вводом его в карьеры на глубину до 300 м и более, модернизация локомотивного и думпкарного парков и внедрение на карьерах же­ лезнодорожных путей с крутыми (до 50—60 %) уклонами.

!ЦИКЛИЧНО-ПОТОЧНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ НА КАРЬЕРЕ ОЛЕНЕГОРСКОГО ГОКа

Наиболее оптимальна и перспективна для карьеров циклично­ поточная технология, основными элементами которой являются конвейерный транспорт для выдачи руды и породы, а также внутри- ^арьерные дробильно-перегрузочные комплексы.

Необходимость устройства дробильно-перегрузочных комплек­ сов непосредственно в карьерах продиктована тем обстоятельством, что существующие серийно выпускаемые конвейеры по своим кон­ структивным особенностям не могут обеспечить выдачу крупнога­ баритного куска руды или породы без предварительного дробления.

В зависимости от производительности участка ЦПТ в дробиль­ но-перегрузочных комплексах применяют щековые дробилки ШДП 15x21 (годовая производительность 7 млн. т) и конусные дро­ билки крупного дробления К К Д — 1500/180 (годовая производитель­ ность 18 млн. т).

Щековые дробилки устанавливаются, как правило, на нерабочем •борту карьера. Перед дробилками устанавливаются питатели тяже­ лого типа, с помощью которых дробилки загружаются рудой.

На ленточные конвейеры руда после дробления передается пи­ тателями среднего типа.

В конусные дробилки руда загружается непосредственно без применения пластинчатых питателей. К загрузочным бункерам щековых и конусных дробилок горная масса подается автосамосва­ лами грузоподъемностью 40, 75, НО и 120 т.

В пределах Оленегорского месторождения толща железистых кварцитов мощностью около 150 м и длиной до 2,8 км располагает­ ся среди гнейсов и амфиболитов. В породах месторождения ярко выражены сланцеватость, клеваж и трещиноватость.

На карьере работает 1-я очередь ЦПТ. Основными сооружени­ ями являются наклонный ствол длиной 555,4 ми площадью сечения в свету 16,94 м2, оборудованный магистральным конвейером № 4 •шириной ленты 1600 мм; вертикальный вентиляционный ствол ди­ аметром в свету 4500 мм и глубиной 157,6 м; горизонтальная выра­

ботка гор. 40 м длиной 348 м, пройденная от вертикального ствола- в хвостовую часть наклонного ствола; дробильно-перегрузочный комплекс на борту карьера, оборудованный двумя дробилками ШДП 15 X 21; ленточный конвейер № 3 для передачи руды от щековых дробилок на магистральный конвейер № 4 наклонного ство­ ла; ленточный конвейер № 5 для транспортирования руды после-

Рис. 30. Схема 2-й очереди строительства ЦПТ на Оленегорском ГОКе:

.ерегрузки ее с конвейера № 4 в надшахтном здании в бункера кор­ пуса среднего и мелкого дробления.

Руда из забоя в дробильно-перегрузочный комплекс доставляет­ ся в самосвалах БеЛАЗ-548 и БеЛАЗ-549.

Вертикальный ствол оборудован вентиляторной установкой. Направления движения ленты конвейера № 4 и воздушной струи: совпадают.

В настоящее время строится 2-я очередь ЦПТ (рис. 30). Основ­ ными сооружениями этой линии являются: наклонный ствол длиной 191 м, площадью сечения в свету 18,47 м2 и углом наклона 16°, обо­ рудованный конвейером № 10; камера перегрузочного узла на

■отметке — 8,8 м; наклонный ствол длиной 243 м, площадью сечения в свету 18,47 м* и углом наклона 12°4Г,оборудованный конвейером № 9; транспортная штольня с площадью сечения вчерне 19 м2, слу­ жащая для доставки оборудования с борта карьера на отметке 10 м в камеру перегрузочного узла.

В карьере па отметке 40 м будет построен дробильно-перегрузоч­ ный комплекс с двумя щековыми дробилками ЩДП 15 х 21.

После ввода в эксплуатацию второй очереди ЦПТ руда от дро­ бильно-перегрузочного комплекса будет транспортироваться кон­ вейерами 8— 10 на конвейеры 3—5.

Для проветривания дробильно-перегрузочного комплекса и ос­ тальных выработок 2-й очереди ЦПТ проектом предусмотрено ис­ пользовать вентиляторную установку вентиляционного ствола в сочетании с двумя ставами труб диаметром 2000 мм, проложенными по борту карьера от хвостовой части наклонного ствола конвейера

.№ 4 к хвостовой части наклонного ствола конвейера № 9. Проходка наклонных стволов конвейеров 2-й очереди ЦПТ

Оленегорского ГОКа. Наклонный ствол конвейера № 10 пройден с уступа карьера на отметке 52,848 м до перегрузочного узла пол­ ным сечением сверху вниз буровзрывным способом. Площадь се­ чения ствола вчерне составляет 21,20 м2, в свету 18,47 м2. Угол наклона к горизонту равен 16°, длина ствола 191,242 м.

Устье ствола разрабатывалось открытым способом с перемеще­ нием породы в отвал экскаваторами. На проходке ствола исполь­ зовалось следующее проходческое оборудование: подъемная ма­ шина Ц-1,6 х 1,2 со скипом вместимостью 2,5 м3, передвижной скреперный полок со скреперной лебедкой 100-ЛС-2СМ, насосы ДНС-38-110 и Н-1М, разгрузочное устройство для разгрузки скипа, машины БМ-60, СБ-67.

Забой обуривали ручными перфораторами ПР-25 м. Ствол про­ ветривался по комбинированной схеме с установкой вентиляторов ВЦП-16 и СВМ-6

Проходку ствола конвейера № 9 площадью сечения вчерне 21,2 м2 ■с углом наклона 12° 4 Г к горизонту намечено пройти буровзрыв­ ным способом сверху вниз от отметки 2,8 м до отметки 64,26 м. Дли­ на ствола должна быть равна 243,193 м.

Отличительной особенностью проходки наклонного ствола кон­ вейера № 9 будет уборка породы из забоя погрузочно-доставочной машиной ПД-8-1М, технические характеристики которой приведе­ ны ниже.

Технические характеристики машины ПД-8-1М

СООРУЖЕНИЕ КОЛОДЦЕВ ПОД ДРОБИЛКИ КРУПНОГО ДРОБЛЕНИЯ И КАМЕР ПЕРЕГРУЗОЧНОГО УЗЛА

В схемах ЦПТ по выдаче руды на карьерах на время строитель­ ства одним из сложных и трудоемких является сооружение колод­ цев под установку дробидок крупного дробления. В результате накопленного опыта комбинатом «Кривбассшахтопроходка» опреде­ лились наиболее рациональные методы проходки и крепления ко­ лодцев. На выбор методов проходки колодцев оказывают влияние многие факторы, основными из которых являются: гидрогеологи­ ческая характеристика пересекаемых пород, расположение колод­ ца в комплексе с другими выработками участка ЦПТ, проектный вид крепления колодца.

Учитывая то обстоятельство, что на карьерах Кривбасса колод­ цы размещаются в монолитных породах с / = 10 и выше, проходка ведется методом скважинных зарядов. Определение параметровбуровзрывных работ в каждом конкретном случае решается отдель­ но. Что касается остальных проходческих операций по сооружениюколодца (уборка породы, возведение постоянного крепления и др.),. то здесь существует целый ряд самых различных технологических схем.

На рис. 31 показана технологическая схема сооружения колод­ ца на карьерах ЮГОКа и СевГОКа.

В карьере ЮГОКа колодец диаметром 23,4 м и глубиной 29 м пройден в слоботрещиповатых породах с / = 18...20. Скважины располагались по четырем концентрическим окружностям с ра­ диусами 1,7; 6,7; 9,2; 11,2 м. Скважины бурили буровым станком СБШ-250 с долотом диаметром 243 мм.

Всего в массиве колодца было пробурено 56 скважин глубиной 30 м. Кроме скважин для рыхления породы и контурного ряда па окружности радиусом 0,7 м были пробурены еще четыре скважины, образующие компенсационную полость, на которую затем взрывали все остальные скважины.

Скважины в рядах рыхления и контурном ряде взрывали за один прием с замедлением между рядами 20 и 15 мс колонковыми заряда­ ми высотой 22 м.

Масса ВВ в каждой скважине составляла 1050 кг. Конструкция зарядов четных и нечетных скважин контурного ряда отличалась

Рис. 31. Технологическая схема сооружения колодца на карьерах ЮГОКа и СевГОКа:

1 — бадья с донной разгрузкой; 2 — экскаватор ЭО-4121; 3 — бегонопровод из конусных труб; 4 — подъемная установка (на базе ЭКГ’-4,6); 5 — ограждение; 5 — лестница} 7 —- бункер для бетонной смесн; 8 — вентиляционная труба; 9 — опалубка; /0 -* блок армирования; Л — вентилятор; 12 ■=*• разгрузочное устройсгво.

грузочное устройство; 6 — автосамосвал; 7 — бадья; 8 — грейферный грузчик; 9 —• контейнер для доставки оборудования в забой.

друг от друга. В разных комбинациях в качестве ВВ был использо­ ван тротил.

Порода на участке устьевой части колодца (6м) убиралась экс­ каватором в' автосамосвалы. Устье крепилось с помощью деревян­ ной опалубки. Проходка остальной части колодца выполнялась с применением экскаватора ЭКГ-4,6, переоборудованного на подъем­ ную установку; пяти бункеров для приема бетона, трех вентилято­ ров СВМ-6; экскаватора ЭО-4121 для погрузки породы в бадью вместимостью 3 м3.

Существуют и другие схемы уборки породы. Так, при проходке колодца на ИнГОКе порода через дучки выпускалась на горизонт скреперования, откуда с помощью ленточного конвейера выда-

залась на борт карьера. При сооружении колодца на ЦГОКе порода ^убиралась (рис. 32) грейфером комплекса КС-2у/40, подвешенным на 5-тонной электротали.

На карьере № 3 НКГОКа в результате совершенствования тех- ■нэлогии (максимальной механизации работ, применения для креп­ ления железобетонных тюбингов, внедрения бригадного подряда) ■сооружение колодца для установки дробилки крупного дробления ‘было выполнено в минимальные сроки — 4 мес без учета времени на 'бурение глубоких скважин.

Колодец диаметром в свету 23 м с глубиной 32,1 м располагал­ ся в железистых кварцитах с / = 15...20.

Крепление устья на глубину 9,85 м выполнено монолитным же­ лезобетоном, остальной части — железобетонными тюбингами.

Работы по креплению и проходке колодца крупного дробления выполнялись в три смены по непрерывному графику бригадой

25ч.л.

Дробление массива выполнялось методом скважинных зарядов.

Устьевая часть колодца сооружалась открытым способом. Перед возведением крепления устьевой части на отметке 10 м была выпол­ нена площадка.

После планировки породы на отметке 10 м было выставлено пер­ вое контрольное кольцо тюбинговой крепи. После этого выстав­ лялась тюбинговая опалубка (с внутренней стороны колодца) на высоту 10 м.

Станок устья армировали отдельными арматурными простран­ ственными каркасами. Черновая опалубка со стороны обратной засыпки выставлялась последовательно по мере бетонирования. При сооружении устьевой части использовался пиевмоколесный кран КС-6362. Бетон на строительную площадку доставлялся ав­ тосамосвалами. Непосредственно за опалубку бетон подавался кра­ ном в бадьях вместимостью 4 м3.

Демонтаж тюбинговой опалубки по кольцам выполнялся с по­ мощью крана КС-6362 в направлении сверху вниз. Для выдачи поро­ ды из забоя подземной части ККД применялся экскаватор ЭКГ-4,65, переоборудованный для подъема бадьи. Для этой цели у экс­ каватора демонтировались ковш и рукоять. Канат диаметром 39 мм •наматывался на одну половину барабана подъемной лебедки. К прицепному устройству УПП-8 грузовой ветви каната, проходя­ щего через шкив на стреле, подвешивалась бадья с донной разгруз­ кой вместимостью 4 м3. Грузоподъемность подъемной установки составляла 17 т.

Бадьи разгружались на поверхности в автосамосвалы КРАЗ256Б через разгрузочное устройство конструкции комбината «Кривбассшахтопроходка».

Порода в забое убиралась под установку одного кольца тюбин­ гов на глубину 2—2,5 м экскаватором ЭКГ-4,65.