Система разработки с применением железнодорожного транспорта

Размещено на http://www.allbest.ru/

Система разработки месторождений с применением железнодорожного транспорта

Цель занятий: Ознакомить студентов условиями применения система разработки с железнодорожным транспортом, основными параметрами системы разработки и методикой их определения, достоинствами и недостатками применения данной системы.

При разработке наклонных и крутопадающих месторождений наибольшее распространение получили транспортные системы разработки с железнодорожным транспортом (рис 1).

Они характеризуются вывозкой вскрышной породы на внешние отвалы и неблагоприятным профилем пути - с подъемом в грузовом направлении. Карьеры могут разрабатываться на глубину 400-500 м и более. Общая протяженность железнодорожных путей в карьере достигает 10-15 км при глубине карьера около 100 м и 30-40 км при глубине карьера 300-400 м.

Стоимость транспортирования горных пород с использованием железнодорожного транспорта составляет 35-60% общей стоимости разработки 1 м³ горной массы.

В одновременной разработке обычно находится несколько уступов, вскрываемых внутренними траншеями со сложной трассой путей. Форма трассы капитальных траншей при разработке месторождений значительного простирания обычно тупиковая. Реже применяют петлевую и спиральную трассы внутренних траншей.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис 1. Транспортная система разработки крутопадающего месторождения.

При железнодорожном транспорте наиболее эффективно продольное вскрытие месторождений и поперечное развитие фронта работ. Внутренние траншеи при этом располагают стационарно на лежачем боку месторождений по предельному контуру карьера. Недостаток этого способа вскрытия: большой объем горно-капитальных работ. Для избежания этого недостатка в некоторых случаях допускается продольное вскрытие с использованием скользящих съездов и двустороннего развития фронта горных работ. Применение скользящих съездов при железнодорожном транспорте осложняется большим объемом путепереукладочных работ. Породные и добычные уступы разрабатывают последовательно в нисходящем порядке.

При разработке карьера по транспортной системе обеспечивается независимость ведения вскрышных и добычных работ и создание значительных запасов вскрытого полезного ископаемого, что способствует планомерному и бесперебойному обеспечению полезным ископаемым потребителей. Число уступов, находящихся в одновременной разработке, зависит от способа вскрытия, производственной мощности карьера и периода его разработки. Производительность карьера в конкретных условиях может быть обеспечена только при использовании определенного количества экскаваторного и транспортного оборудования.

Большинство наклонных и крутопадающих месторождений разрабатывают карьерами с годовой производственной мощностью от 15 до 70 млн. m горной массы (карьеры Криворожского бассейна, Урала, Коркинский угольный карьер и т.д.). Выполнение таких больших объемов работ на карьерах обеспечивается благодаря применению высокопроизводительной буровой, погрузочной и транспортной техники. Для погрузки горной массы используют экскаваторы с ковшом емкостью от 4,6 до 12,5 м³.

Простои экскаваторов в ожидании обмена железнодорожных составов составляют свыше 25-30% рабочего времени. Использование их по транспортным условиям можно охарактеризовать коэффициентом обеспеченности забоя порожняком, т.е.

где t_погр - время погрузки состава, мин;

t_об - время обмена состава, мин.

Для повышения использования погрузочного оборудования применяют эффективные схемы развития путей на уступах. При выборе схемы путевого развития исходят из принципа независимости процессов, обеспечивающего минимум простоев оборудования, выбранные на этой основе схемы путевого развития должны удовлетворять следующим требованиям:

1) возможность оптимальной обеспеченности забоев порожняком, что достигается устройством у каждого экскаватора независимого забойного пути и надлежащего расположения обменных пунктов на уступе;

2) ведение взрывных и путевых работ у одного экскаватора не должно прерывать нормальную работу других экскаваторов на этом уступе.

Рис.2. Схемы путевого развития на уступе

На карьерах получили распространение поточная и тупиковая организация движения железнодорожного транспорта. Поточную организацию работ применяют при двустороннем примыкании железнодорожных путей уступов к путям капитальной траншеи.

Типовые схемы путевого развития на уступе, предложенные Центрогипрошахтом, показаны на рис 2. Расстояние между экскаваторами (длина блока) устанавливается исходя из крепости пород, организации буровзрывных работ и рационального транспортного обслуживания экскаваторных забоев. Для установления оптимальной длины фронта работ на уступе L_ф исходя из наилучшей обеспеченности экскаваторных забоев порожняком и наличия для каждого экскаватора независимого железнодорожного пути можно пользоваться формулой проф. Е.Ф.Шешко

где L - расстояние от обманного пункта до забоя, км,

t_п- чистое время погрузки состава, мин.

х_з, х_с- скорость движения поезда пол забойным и соединительным путям, км/ч;

ф - время на железнодорожную связь, ч;

n- число экскаваторных блоков.

Полученная длина фронта работ на уступе сравнивается необходимой длиной фронта по условию обеспечение экскаваторов взорванной горной массой L_ф.в. для сравнения можно воспользоваться формулами:

Определив длину фронта работ на уступе по приведенным формулам, можно найти область оптимальных его значений на уступе в зависимости от числа экскаваторных блоков, а также и оптимальное значение длины экскаваторного блока. Обычно на угольных карьерах длина экскаваторных блоков составляет 1200-2000м, на рудных карьерах 600-900м, а при многорядном короткозамедленном взрывании может быть снижена до 500м. Наличие нескольких рельсовых путей на рабочих уступах требует большого объема путепереукладочных работ, для сокращения которых расстояние между путями стремятся делать равным ширине экскаваторной заходки (15-20м).

Большое значение на карьерах с железнодорожным транспортом со сложным путевым развитием на уступах, имеют рабочие площадки, ширина которых существенно влияет как на угол рабочего борта карьера, так и на годовые объемы горных работ. Так на карьере николаевского месторождения с увеличением ширины площадки на один метр текущий коэффициент вскрыши повысился почти на1м³/м³, а на Олиногорском карьере при росте ширины рабочей площадки на 8м, вследствие перехода на многорядное короткозамедленное взрывание, величина коэффициента вскрыши увеличилась на 11%.

Современный высокомеханизированный карьер не может обеспечить высокие технико-экономические показатели при разработке с узкими рабочими площадками. Широкие рабочие площадки позволяют внедрить многорядное короткозамедленное взрывание, обеспечивающее регулирование степени дробления пород и значительно повышающее эффективность погрузочно-транспортных работ. Широкие рабочие площадки обеспечивают гибкость при планировании добычи и облегчают усреднение качества руды.

Ширина рабочих площадок при железнодорожном транспорте на ряде карьеров составляют от 20м до 100-120м. и могут быть определена по формуле, м

где, L_min- минимальная ширина рабочей площадки, учитывающая размещение взорванной массы, железнодорожных путей, автомобильных дорог, бурового и добычного оборудования, линия электропередачи, м;

м- Нормативный коэффициент резерва запасов руды, лет;

Б_p- Производственная мощность карьера по руде, м³/год;

L_p - длина фронта добычных работ м;

h- высота уступа, м.

Ориентировочная ширина рабочей площадки для условий железорудных карьеров при железнодорожном транспорте и многорядном взрывании представлена рисунке 3.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3. Ширина рабочей площадки при многорядном взрывании.

Темпы понижения горных работ при железнодорожном транспорте в практике разработки угольных месторождений составляет 8-15м/год, на рудных карьерах 10-20м/год (табл.1)

Таблица 1. Скорость подвигания фронта работ при железнодорожном транспорте.

месторождение карьер железнодорожный транспорт

Транспортная система разработки с применением железнодорожного транспорта широко применяется в большинстве рудных, угольных и нерудных месторождениях в СНГ, где полезные ископаемые представлены в виде пластов или залежей с наклонным или крутым падением (на железорудных карьерах Кривбасса, Михайловских, Соколово-Сарбайских ГОКах, на медном карьере «Кальмакыр» в Алмалыкском ГМК, в Ангренском угольном разрезе, на карьере «Мурунтау» в качестве внешнего транспорта для перевозки руды из ППК до ГМЗ-2 и других).

Список использованной литературы

Арсентьев А. И. Вскрытие и системы разработки карьерных полей. М., Недра, 1981.

Анистратов Ю. И. Технология открытых горных работ. М., Недра, 1984.

Килячков А. П. Технология горного производства. М., Недра, 1992.

Мельников Н. В. Краткий справочник по открытым горным работам. М., Недра, 1981.

Малышева Н. А., Томаков П. И. и др. Разработка маломощных и сложных угольных пластов открытым способом. М., Недра, 1975.

Новожилов М. Г. Технология открытой разработки месторождений полезных ископаемых. М., Недра, 1971.

Ржевский В. В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. М., Недра, 1979.

Ржевский В. В. Открытые горные работы. - Ч. ЙЙ. Технология открытых горных работ. М., Недра, 1985.

Хохряков В.С. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. М., Недра, 1995.

Размещено на Allbest.ru