книги / Эксплуатационные характеристики земснарядов с погружными грунтовыми насосами

жду пунктами подключения (длины плавучего пульпопровода) плавучего пульпопровода к магистральному. Карты в свою оче­ редь разбиваются на прорези (участки) с указанием очередности их отработки и размеров их в плане. Размеры участков зависят от типа применяемого земснаряда. Ширина участка равна ширине заходки земснаряда, а длина обычно — двукратной или трех­ кратной ширины заходки.

Ширину заходки можно определить по формуле

где LK— длина корпуса от сваи до оси вращения рамы грунтоза­ борного устройства, м; ZLp — длина рамы грунтозаборного уст­ ройства от оси ее вращения до начала всаса, м; а — угол наклона рамы грунтозаборного устройства к горизонтальной линии, град,

(а « 35-5-55°).

Одним из основных элементов системы разработки является высота разрабатываемого уступа. Применение земснаряда с по­ гружным грунтовым насосом позволяет отрабатывать месторож­ дение по двухуступной и одноуступной схеме. Двухуступная схема была разработана в институте ВНИПИИстромсырье и при­ ведена в книге Е.П. Жарницкого [4].

В зависимости от группы разрабатываемых грунтов и при­ меняемых рабочих органов различают три основных способа подводной разработки грунтов земснарядами: свободным всасы­ ванием; всасыванием с предварительным гидравлическим рыхле­ нием; всасыванием с предварительным механическим рыхлением [24].

При свободном всасывании отделение частиц грунта от мас­ сива и перенос их к всасывающему наконечнику осуществляются потоком воды, перемещающимся по поверхности забоя под дей­ ствием разности давлений на поверхности воды в карьере (в во­ доеме) и на входе в рабочее колесо грунтового насоса.

Свободное всасывание (с эрозийным размывом) применяют, как правило, на несвязных грунтах (песчаных или песчано­ гравийных) с использованием схемы разработки грунта с обру­ шением.

51

Подводная разработка грунтов с применением гидравличе­ ских рыхлителей заключается в том, что первичное отделение грунтов от забоя осуществляется гидравлическим рыхлителем, а всасывание смеси грунта с водой — всасывающим наконечни­ ком, совмещенным с рыхлителем в одном грунтозаборном узле.

Сущность способа подводной разработки грунтов с приме­ нением механических рыхлителей заключается в том, что пер­ вичное отделение грунтов от забоя осуществляется механическим рыхлителем, а всасывание образовавшейся гидросмеси — всасы­ вающим наконечником, совмещенным с рыхлителем в одном грунтозаборном узле.

При свободном всасывании, с использованием схемы с об­ рушением, при большой высоте разрабатываемого уступа, воз­ можна опасность завала грунтозаборного устройства обрушив­ шимся грунтом (возможны нарушения устойчивого режима вса­ сывания и механических поломок рамы грунтозаборного устрой­ ства). При очень малой высоте разрабатываемого уступа возмож­ но снижение производительности земснаряда- из-за малого объе­ ма обрушающегося грунта. В связи с этим существуют выте­ кающие из практических наблюдений рекомендации по опти­ мальной высоте обрушающегося забоя (табл. 7.1) [24].

Если высота забоя больше оптимальной, то необходимо раз­ работку осуществлять в несколько ярусов.

На рис. 7.3 и 7.4 приведены схемы отработки полезной тол­ щи месторождения земснарядом с погружным грунтовым насо­ сом без разбивки и с разбивкой ее на два яруса (уступа).

52

Рис. 7.3. Схема отработки уступа плавучим земснарядом с погружным грунтовым насосом без разбивки его на ярусы;

Ну — высота разрабатываемого уступа; Н„ — высота надводной части уступа (менее 4— 12 м в зависимости от типа земснаряда); Яп — высота подводной час­ ти уступа (до 30 м в зависимости от типа земснаряда); Z„ — глубина погруже­ ния грунтового насоса; 1 — рама земснаряда; 2 — всасывающий трубопровод земснаряда; 3 — погружной грунтовый насос; 4 — корпус земснаряда; 5 — над­ стройка; 6 — напорный трубопровод; 7 — звено плавучего пульпопровода; 8 — гидромонитор

Разработка высоких забоев связана с опасностью их обруше­ ния и поломкой грунтозаборного устройства.

Общая высота уступа, а также предельно допустимая вели­ чина надводной части уступа устанавливается проектом с учетом характеристики разрабатываемых пород, типа земснаряда, харак­ тера обрушения уступа и принятой схемы разработки.

При необходимости понижения высоты разрабатываемого уступа, за счет подводной # п ее части, можно использовать сле­ дующие способы понижения: гидромониторный размыв; бульдо­ зерное рыхление; взрывное рыхление. Гидромониторы могут быть установлены на берегу или носовой части корпуса плавуче­ го землесосного снаряда. На рис. 7.3 нами приведена схема по­ нижения высоты разрабатываемого уступа гидромониторным размывом, с расположением гидромонитора с дистанционным управлением в носовой части корпуса земснаряда. Обрушенный гидромонитором грунт надводной части уступа #„ поступает в подводный забой в зону всасывания грунта с водой (гидросмеси). Гидросмесь засасывается грунтовым насосом 3 и по напорному пульпопроводу (плавучему и магистральному) подается на карту' намыва технического сооружения.

53

7.3. Организация разработки месторождения

Необходимо иметь в виду, что при отработке месторождения в один уступ, перемещение земснаряда в забое может произво­ диться со свайным ходом или тросово-веерным — в зависимости от высоты подводной части забоя. При глубине отработки место­ рождения более 4, 5, 6, 10 и 15 м, в зависимости от типа приме­ няемого земснаряда, необходимо применение тросово-веерного способа перемещения.

Разработку карьерного поля можно производить участками, ориентировочные размеры которых приведены в табл. 7.2.

Очередность разработки участков приведена на рис. 7.1 и

7.2.

Расстояние между пунктами берегового подключения обыч­ но принимается равным длине плавучего пульпопровода.

Вспомогательные операции по эксплуатации месторождения, то есть: укладка и переукладка якорей, удлинение и укорачивание плавучего пульпопровода, заводка конца плавучего пульпопро­ вода к месту нового подключения и перемещение земснаряда в пределах выработанного пространства карьера (одного забоя),

ной разработки 18 м

55

осуществляется с помощью буксирного катера. Переукладку папильонажных тросов желательно производить без прекращения работы земснаряда или при его вынужденной остановке.

В зависимости от группы разрабатываемого грунта и глуби­ ны разработай месторождения, машинист должен обеспечить не­ прерывность процесса разработки грунта, регулировать конси­ стенцию гидросмеси, не допуская срыва вакуума и работы грун­ тового насоса в кавитационном режиме. Контроль за оптималь­ ным режимом работы земснаряда необходимо вести по показани­ ям приборов, расположенным на земснаряде (вакуумметра, ма­ нометра, консистометра, амперметра) [8].

При разработке грунта в забое земснаряда предусматривает­ ся выполнение комплекса работ:

1) разработка грунта в забое и транспортирование его по пульпопроводам к месту укладки;

2)перемещение земснаряда в забое и перевод из одного за­ боя в другой с переукладкой якорей и папильонажных канатов;

3)наращивание и укорачиваание плавучего пульпопровода, присоединение его к береговому магистральному пульпопроводу

иотсоединение при переключении на другое место;

4)надзор за всасывающей и напорными линиями земснаряда с регулированием задвижками, чистка задвижек;

5)промывка пульпопровода водой при засорении;

6)раскладка электрического кабеля по плавучему пульпо­ проводу;

7)присоединение и отсоединение берегового кабеля с пере­ ноской его в пределах карьера и раскладкой;

8)проведение профилактического ремонта оборудования земснаряда, плавучего пульпопровода и шаровых соединений, содержание в чистоте механизмов;

9)поддержание связи с картой намыва и перекачивающей установкой (при ее наличии);

10)надзор за исправным состоянием электрического кабеля, осветительной проводки и линии связи от земснаряда до места подключения на берегу;

11)ведение вахтенного журнала;

12) прием и сдача смены.

56

Примерная продолжительность основных рабочих операций, выполняемых членами комплексной бригады земснаряда приве­ дена в табл. 7.3.

Проектирование технологии разработки месторождения представляет собой сложную инженерную задачу, которая вклю­ чает в себя решение следующих вопросов: выбор типа земснаря­ да и расчет их числа; разбивка карьерного поля на блоки (при на­ личии нескольких земснарядов), карты и участки. Все эти вопро­ сы надо рассматривать в комплексе. Для получения оптимально­ го решения задачи, с учетом конкретных условий, необходимо рассматривать несколько вариантов организации и порядка (тех­ нологии) отработки горной массы и структуры комплексной ме­ ханизации для ее реализации.

57

Тип плавучего землесосного снаряда необходимо выбирать в зависимости от группы разрабатываемого грунта в карьере, даль­ ности транспортирования гидросмеси и высоты ее подъема, про­ изводственной мощности и режима работы предприятия.

На рисунках 7.1 и 7.2 показаны одни из вариантов отработки месторождения с использованием двух плавучих землесосных снарядов. Количество отрабатываемых участков, приведенных на рисунках, а следовательно и их общий объем, (Mj), можно рас­ сматривать как для случая небольшого расстояния транспортиро­ вания гидросмеси от борта карьера до места намыва техническо­ го сооружения, т.е. при большой длине плавучего пульпопровода (до 300—400 м).

8. Оптимальный режим работы землесосного снаряда

Для достижения эффективного грунтозабора машинист зем­ снаряда должен с учетом конкретных геологических и горнотех­ нических условий (группа грунта, гранулометрический состав, глубина разработки и т.д.) обеспечить непрерывность процесса разработки грунта, регулировать консистенцию пульпы и загруз­ ку всасывающего пульпопровода, не допуская срыва вакуума и работы грунтового насоса в кавитационном режиме, и напорного с учетом дальности гидротранспортирования грунта и возможной забивки пульпопровода грунтом.

Оптимальному режиму работы земснаряда соответствует его максимальная производительность по грунту в конкретных усло­ виях с использованием номинальной мощности двигателя грун­ тового насоса. Контроль за режимом работы ведут по показаниям приборов, расположенных на пульте в рубке управления земсна­ рядом. На шкалах контрольных приборов должны быть нанесены границы показаний (наносят две линии: красную и черную), оп­ ределяющих оптимальный режим работы земснаряда в данных условиях: для вакуумметра — максимальное (вне зоны кавита­ ции) и минимальное (при работе на воде) допустимые значения вакуума; для манометра — максимальное допустимое давление, соответствующее началу заиления пульпопровода; для ампермет-

58

ра двигателя грунтового насоса — максимально допустимая (но­ минальная по паспорту двигателя) и минимальная нагрузки, соответствующие началу заиления.

Машинист земснаряда оперативно управляет грунтозаборным и папильонажными устройствами, учитывая показания приборов и поддерживая оптимальный режим работы земснаряда (табл. 8.1).

Допускается перегрузка двигателей грунтового насоса по срав­ нению с номинальной (паспортной) мощностью — 10 %.

Необходимое сочетание параметров вакуумметра, манометра и амперметра с целью достижения оптимального режима достига­ ется умелым маневрированием скоростями,рабочих перемещений земснаряда и грунтозабором.

Таблица 8.1 Неисправности в работе земснаряда и поддержание режима егоработы

в нормальныхпределах

59