» » Особенности транспортирования горной массы в карьере

Особенности транспортирования горной массы в карьере

19.08.2016

В том случае, когда подземные горные работы в бортах и под дном карьера проводят с обрушением руды и налегающих пород, от распространенных схем транспорта горной массы в карьере приходится отказываться.
Вследствие периодического появления или постоянного присутствия в чаше карьера воронок или зон обрушения становится невозможным сооружение спиральных, спирально-петлевых или других протяженных постоянных транспортных коммуникаций.
Следовательно, требуются другие решения по схемам транспорта горной массы, отвечающие условиям открыто-подземной разработки и соответствующие логистическим принципам.
С другой стороны, исследования специалистов по открытой разработке рудных месторождений показывают, что широко распространенные схемы, базирующиеся на преимущественном применении экскаваторно-автомобильных комплексов, в современных условиях сдерживают дальнейшее развитие производства.
Некоторые варианты путей решения проблемы мы обозначили в разд. 8 и 10. Приведенные в них схемы транспорта горной массы ориентированы на одновременную открыто-подземную (совместную) комбинированную разработку месторождения.
Как было отмечено, транспортные коммуникации и перерабатывающее рудную массу оборудование карьера представлены как органическая часть единой системы открыто-подземного комплекса.
При этом было отмечено, что использование подземных горных выработок приводит к изменению направления и длины внутрикарьерного транспортирования, что может повлечь корректировку не только схемы перемещения горной массы, но и параметров карьера и объемов вскрыши.
Поэтому внимание было сконцентрировано на максимальном и эффективном использовании для перемещения руды, добытой в карьере, подземных коммуникаций, которые в любом случае должны сооружаться, т.е. целевая функция оптимизации записывается в виде
Особенности транспортирования горной массы в карьере

где Ko — начальные капитальные затраты на строительство и оборудование транспортно-перерабатывающего открыто-подземного комплекса, руб; Ki — удельные текущие капитальные затраты на поддержание мощности транспортно-перерабатывающего комплекса, руб/т; Эi тр — удельные эксплуатационные затраты на транспортирование и первичную переработку добытой рудной массы, руб/т; Ai — годовая производительность предприятия, т.
Одним из условий соблюдения этого неравенства является минимизация перемещений рудной массы внутри карьера. Реализации этой цели служит схема вскрытия месторождения, приведенная, например, на рис. 8.4.
При комбинированной разработке, когда открытая часть вводится в эксплуатацию раньше и когда транспортно-перерабатывающие комплексы подземной части развиты не в полной мере, идеи, изложенные в разд. 10, могут быть реализованы в несколько иных формах.
Особенности транспортирования горной массы в карьере

Принципиальные положения, принятые ранее, сохраняются и здесь: максимально разгрузить карьерное пространство от грузопотоков; трассировку транспортных и иных коммуникаций сделать более гибкой и приспосабливаемой к возникающим опасным участкам (зоны воронок, обрушения и др.).
С учетом отмеченного, на указанных стадиях комбинированной разработки транспорт рудной массы из карьера целесообразно формировать на основе крутонаклонных конвейеров (KHK) и мобильных дробильно-перегрузочных установок (МДПУ).
На рис. 13.9 показана одна из возможных схем транспортирования руды из карьера в динамике вскрытия месторождения при комбинированной разработке.
Здесь сплошными линиями обозначены транспортные коммуникации рудных потоков карьера на первой стадии освоения месторождения, т.е. до ввода в строй подземного рудника и его коммуникаций (штриховые линии).
Таким образом, транспортно-перерабатывающая система карьера, действующего в составе комбинированного (открыто-подземного) производства, формируется и функционирует следующим образом.
Особенности транспортирования горной массы в карьере

До ввода в эксплуатацию подземной части предприятия отбитая на уступе руда экскаваторами (например, ЭКГ-12,5) грузится в автосамосвалы и доставляется к участковым МДПУ (мобильным дробильно-перегрузочным установкам).
На рис. 13.10 показан возможный вариант МДПУ на базе дробильно-сортировочной установки BR300J японской фирмы «Комацу» (Komatsu).
Прошедшая первичную переработку дробленая рудная масса по концентрационному горизонту (2 на рис. 13.9) доставляется автосамосвалами или погрузо-доставочными машинами (ПДМ) к бункеру стационарной дробилки (следующая стадия дробления) или к бункеру крутонаклонного конвейера (KHK) и выдается на поверхность.
Выбор местоположения (высотной отметки) концентрационного горизонта производится путем известных оптимизационных решений. Например, в работе предлагается местоположение концентрационного горизонта выбирать из условия минимизации общих транспортных расходов Зтр общ:
Особенности транспортирования горной массы в карьере

где j — порядковый номер (отметка) уступа от 1 до m; Vтр j-мдпу — объем транспортируемой горной массы через МДГТУ с j-то уступа; Стр j-мдпу — удельные затраты транспортирования горной массы по
схеме: автосамосвал + МДПУ с j-го уступа; Vтр j-кнк — объем транспортируемой горной массы через KHK с j-го уступа; Cтр j-кнк — удельные затраты на транспортирование горной массы по схеме автосамосвал + KHK с j-го уступа; Vтр j-авт — объем транспортируемой горной массы автотранспортом с j-го уступа на поверхность; Cтр j-авт — удельные затраты на транспортирование горной массы автосамосвалами с j-го уступа на поверхность.
В приведенной схеме руда с уступов карьера к конвейеру (KHK) подается по участковым съездам, восстающим и т.д.
Рудная масса, добываемая на самых верхних уступах до глубины 50—70 м, выдается на поверхность в автосамосвалах (глубина определяется технико-экономическим расчетом).
Особенности транспортирования горной массы в карьере

Особенности транспортирования горной массы в карьере

После введения в строй подземной части предприятия руда может частично выдаваться также через КНК, но все более возрастающие с глубиной её объемы будут транспортироваться через системы рудоспусков и подземных горизонтальных выработок по схемам, описанным в разд. 8 и 10.
Особой эффективностью в этих условиях обладает погрузодоставочная техника. Например, современные мощные ковшовые погрузчики развивают производительность свыше 2500—3000 т/смену при расстоянии транспортирования до рудоспуска 200—300 м (рис. 13.11).
На рис. 13.12. показан момент разгрузки руды, доставленной одноковшовым фронтальным колесным погрузчиком к передвижной дробильной установке фирмы «Крупп» (Krupp).
Следует заметить, то именно на фирме «Крупп» были изготовлены первые мобильные дробильные установки для карьеров.
Фирма производит технологический ряд мобильных и полумобильных дробильных установок производительностью 40—10000 тонн в час.
Для комбинированной разработки весьма привлекательны циклично-поточные схемы: ковшовый погрузчик или экскаватор — мобильная дробильная установка — передвижные и стационарные транспортеры, доставляющие рудную массу до бункеров крутонаклонных конвейеров или вертикальных рудоспусков.
Возможный вариант такой схемы показан на рис. 13.13.
Особенности транспортирования горной массы в карьере

Описанная схема транспортирования рудной массы в карьере приведена как пример решения этой проблемы в условиях выхода в карьерное поле воронок и зон обрушения пород от подземных разработок.
Заметим, что важнейшие идеи и положения этой схемы приемлемы (и эффективны) и при любом способе подземной разработки, в том числе при системах с закладкой выработанного пространства или при системах с открытым очистным пространством.