автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.03, диссертация на тему:Обоснование технологии и комплексной механизации открытой разработки месторождений типа "гора-залежь"
Автореферат диссертации по теме "Обоснование технологии и комплексной механизации открытой разработки месторождений типа "гора-залежь""
Министерство науки, высшей школы и технической политики Российской Федерации
Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт
На правах рукописи
НГУЕН ТХЛН ТУАН
• УДК 622.271.3
ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ И КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТИПА «ГОРА-ЗАЛЕЖЬ» (еа примере месторождений известняка Вьетнама)
Специальность 05.15.03 — «Открытая разработка месторождений полезных ископаемых»
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Москва 1992
Работа выполнена в Московском горном институте.
Научный консультант проф., докт. техн. наук ИЛЬИН С. А.
Официальные оппоненты: докт. техн. наук ШЛАИН И. Б., докт. техн. наук БУНИН Ж. В., докт. техн. наук КАШПАР Л. Н.
(Ведущая организация—- Муниципальное предприятие «Холдинговая компания Моспромстройматериалы».
в ЛГ. час. на заседании специализированного совета
Д-053Л2.01 Московского горного института по адресу: 117935, ГСП, Москва, В-49, Ленинский проспект, 6.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
г.
Автореферат разослан
1992 г.
Ученый секретарь специализированного совета
докт. техн. наук, проф. ИЛЬИН С. А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. В сырьевой базе промышленности строительных материалов все возрастающий удельный вес приобретают нагорные месторождения.
Есть группа стран, где подавляющее большинство месторождений строительных пород расположено в гористой местности (Швейцария, Алжир, Йемен, Эквадор и Др.). К числу таких стран относится и Вьетнам. Здесь карбонатные месторождения представлены в виде протяженных горных хребтов или отдельных возвышенностей.
Подобные месторождения образуют довольно распространенный в лрироде тип — «гора-залежь», когда вся гора сложена кондиционным полезным ископаемым (известняком, доломитом, гипсом и т. д.) при практически полном отсутствии покрывающей толщи.- Открытая разработка их имеет ряд характерных особенностей: внутреннее положение вскрывающих выработок, возможность использования сил гравитации и взрьква на сброс для доставки горной -массы к подножию возвышенности, отсутствие селективной выемки и др.
До настоящего времени технологические аспекты разработки .месторождений типа «гора-залежь» изучены недостаточно. Традиционной и преобладающей технологией является транспортная с применением автосамосвалов. Пр» этом силы гравитации в транспортных целях почти не используются, более того, они играют отрицательную роль (движение груженых самосвалов на спуск в тормозном режиме). Разработка месторождений по такой технологии в большинстве случаев начинается сверху вниз, что требует значительных единовременных затрат на создание транспортного доступа к. вершине горы.
Очевидные недостатки транспортной технологии привели к тому, что в практике производства и проектирования все чаще начали рассматривать и применять варианты технологии, основанной на гравитационном 'перепуске взорванной горной массы с борта карьера к приемной площадке у подножия горы. Однако соответствующие производственные и проектные решения не имеют надлежащего научного обоснова-
ния, поэтому они зачастую являются неоптимальными или даже ошибочными.
Сложившееся положение особенно 'наглядно иллюстрируется на примере известняковых карьеров Вьетнама, Издавна отработка карбонатных гор велась тут по так называемой технологии «свободной выемки» наклонными (под 42—45°) слоями небольшой (3—4 м) мощности с обуриванием уступов ручными перфораторами. После взрывания порода под собственным весом ссыпается к щодножию горы, .где перегружается в автосамосвалы. Низкая производительность труда и повышенная опасность работ привели к необходимости замены данной технологии более совершенной. Решено было в первую очередь перейти к отработке месторождений горизонтальными слоями.
С 1968 г. последовательно и неудачно было испробованы различные технологии: от традиционной транспортной до технологии с перемещением взорванной горной массы по уступу бульдозером и с последующей подвалкой ее к подножию горы. В 1988 г. автор диссертации предложил отрабатывать месторождения типа «гора-залежь» крутыми слоями со взрывоме-ханизированной подвалкой горной массы ¡бульдозером. Испытания данной технологии на карьере Тчан-кэн дали обнадеживающие результаты. Вместе с тем потенциальные возможности ее далеко не исчерпаны, технология отработки месторождения крутыми слоями нуждается в специальном исследовании. Пока же большинство месторождений мира разрабатывается .по дорогостоящей транспортной технологии, а на карьерах Вьетнама преобладающей по-прежнему является технология «свободной выемки».
¡Все сказанное определяет актуальность проблемы создания и научного обоснования ресурсосберегающей технологии открытой разработки месторождений типа «гора-залежь». В диссертации эта .проблема решается на ¿примере карбонатных .месторождений Вьетнама.
Целью диссертационной работы является теоретическое и экспериментальное обоснование технологии открытой разработки месторождений типа «гора-залежь», позволяющей наиболее эффективно использовать силы взрыва и гравитации для доставки полезного ископаемого к подножию горы.
¡Идея работы состоит в том, что экономичность разработки месторождения, крутыми слоями значительно повышается за счет усиления метательного эффекта взрьпза на сброс и оптимизации параметров рабочего борта карьера.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. 'При разработке месторождений типа «гора-залежь» карьерами небольшой (до 1 млн. м3Дод) производственной мощности минимум эксплуатационных расходов достигается при использовании следующего оборудования:
бурстанков с диаметром скважин 100—>200 мм;
экскаваторов с вместимостью ковша 2—3 м3;
автосамосвалов грузоподъемностью 20—30 т;
бульдозеров с мощностью двигателя более 140—180 л. е.;
погрузчиков с вместимостью ковша более 2—3 м3.
2. Открытая разработка месторождений исследуемого типа должна вестись при возможно более полном использовании сил взрыва и гравитации для доставки полезного ископаемого к подножию горы. Наиболее эффективно этот подход реализуется в рамках взрыво-бульдозерно-подвалочного технологического .комплекса с отработкой месторождения крутыми слоями.
3. Главным показателем, характеризующим эффективность совместной взрыво-бульдозерной подвалки горной массы по крутому борту карьера, является коэффициент подвалки /Сподв—доля, породы, оставшейся на рабочей площадке лосле взрыва на сброс и подлежащей уборке бульдозером; при традиционной технологии взрывания ,эта доля составляет не менее 50% объема' заходки по целвку. Объем оставшейся .породы можно в 1,5—1,8 раза уменьшить усилением метательного эффекта взрыва за счет использования, плоских зарядов предложенной ступенчатой конструкции.
4. Объем породы, удаляемой бульдозером с рабочей площадки после взрыва, снижается по степенной зависимости с увеличением высоты, уступа и .возрастает по той же зависимости с увеличением ширины рабочей площадки. Оптимальное по уровню эксплуатационных расходов соотношение объемов чиежо взрывной и бульдозерной подвалки достигается при высоте уступа 10—15 м, ширине рабочей площадки 9—<13 м, одно-двухрядном ^взрывании.
5. При достижении рабочим бортом 'полной высоты горы дальнейшую отработку месторождения 'целесообразно вести со взрыванием заходок в нисходящем порядке; коэффициент подвалки в этом случае в 1,5—2 раза меньше, чем при взрывании заходок снизу вверх.
6. Производительность взрыво-бульдозерно-подвалочного комплекса лимитирует буровзрывное звено. .При использовании на буровом блоке одного бурстанка рекомендуемого типоразмера (диаметр скважин 100—200 мм) обеспечивается производительность комплекса, в 3C0—600 тыс. м3/год в зависимости от режима его работы,.
Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются обширным объемом (за 20 лет с 1968 ло 1988 г.) проанализированных статистических данных по работе карьерного оборудования, Вьетнама, использованием апробированных аналитических зависимостей при составлении расчетных алгоритмов, совпадением резуль-
татов продублированных промышленных экспериментальных взрывов в достаточном их количестве, внедрением предложенной технологии на' известняковом карьере Тчан-кэн, СРВ. Научная новизна исследования состоит в: установлении оптимальных параметров карьерного оборудования для условий, нагорных карьеров Вьетнама;
создании новой классификации технологических комплексов при разработке месторождений типа «гора-залежь» и в экономической оценке комплексов;
оптимизации параметров взрьгво-бульдозерно-подвалочно-го комплекса с экспериментальным подтверждением теоретических расчетов;
научном обосновании новой ресурсосберегающей технологии открытой разработки, месторождений типа «гора-залежь» с .использованием плоских зарядов.
Научное значение диссертации заключается в дополнении теории открытых горных работ применительно к месторождениям .мало исследованного ранее типа -«гора-залежь».
(Практическая ценность работы состоит в совокупности экономически и экспериментально обоснованных рекомендаций по технологии разработки нагорных карбонатных месторождений карьерами малой и средней производительности.
Реализация результатов исследования. Предложенная технология разработки нагорных месторождений внедрена на карьере Тчан-кэн комбината цемента Вьетнама, принята проектными организациями Вьетнама в качестве основного варианта при технико^экономическом сравнении возможных технологических комплексов. Результаты исследования используются в учебном процессе Московского горного и Ханойского горно-теологического институтов.
Апробация работы. Диссертационная работа докладывалась и была одобрена на научно-производственном совещании на карьере Тчан-кэн (19.88 г.), на научных семинарах Ханойского гор'но-гео,логического института (1988 г.) и Московского горного института (ШЭЬг.).
•Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 печатные работы на русском языке (в том числе монография).
Объем работы. Диссертационная работа, объемом 181 страница машинописного текста, состоит из введения, пяти ■глав, заключения, списка использованной литературы из 61 наименования; содержит 60 рисунков, 17 таблиц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Среди «аторных месторождений строительных горных пород (известняка, гипса, гранита, мрамора, доломита и пр.) значительное распространение имеют месторождения в виде отдельно стоящих гор или отрогов горных хребтов. Они, как
правило, целиком сложены кондиционным полезным ископаемым и практически полностью лишены покрывающих «пустых» пород. В качестве примеров можно назвать ряд место, рождений на территории бывшего ССОР: Ореховское и Шеле-стовское (Карпаты); Новороссийское, Айрумское, Боснийское, Лаго-Наки (Кавказ); Угледарское (Сахалин). Еще большее число подобных! месторождений имеется в других странах: Батис, Хатат, Шукра (Йемен), Мэрс-эль-'Кебир, Ме-фтах, Хаджар-Суд (Алжир), Тарахель (Афганистан), Анго-стура .(Доминиканская республика), Сельва Алегре (Эквадор) и др. Все сказанное послужило основанием для выделения такого рода месторождений а особый тип, названный «гора-залежь».
К указанному типу относятся лочти все карбонатные месторождения Вьетнама, Здесь известняк представляет собой монолитную массу мощностью 200—300 м с довольно однородным химическим составом- По своему содержанию и физико-механическим свойствам он пригоден как для производства цемента, так и для изготовления щебня.
Карбонатные месторождения Вьетнама чаще всего являются частью горных массивов и в таком виде сосредоточены в гористой местности на севере страны; реже они выступают изолированными .возвышенностями посреди рисовых полей равнин. Относительная высота карбонатных гор невелика (80—300 м), однако поверхность их сильно нарушена эрозионными процессам» Крутизна склонов доходит до 45—70°, увеличиваясь к вершинам, имеется большое число вертикальных обрывов высотой 6—15 м.
/К типичным можно отнести месторождение известняка Тчан-кэн, охватывающее гряду гор, из которых в открытую разработку включены пока только четыре (р®с., 1).
Сложные топографические условия карбонатных месторождений типа «гора-залежь» предопределяют необходимость изыскания адекватных технологических решений то их разработке. Этот тип месторождений принят в качестве главного объекта изучения в данной работе.
В результате анализа (проектных и производственных решений 'По открытой разработке месторождений исследуемого типа установлено, что к настоящему времени накоплен значительный производственный опыт в данной области, однако он слабо обобщен; отсутствуют типовые проектные решения и рекомендации. Обращает на себя внимание многообразие применяемых на практике токологических схем, однако их эффективность в сравнении с другими остается спорной. Все варианты технологии со взрывной и взрывомеханизированной подвалкой, применяемые на практике, возникли сугубо эмпирическим путем, а не явились результатом* глубокой) научной проработки различных аспектов данной технологии. Она нуждается в дополнительном исследовании.
Отсутствие научного обоснования технологии открытых горных работ в сложных топографических условиях приводит к ошибочным проектным решениям. Это видно на примере разработки нескольких месторождений СРВ.
До 1968 г. на карьере по добыче известняка Тчан-кэн использовали исключительно технологию «свободной выемки». Проектом реконструкции карьера был предусмотрен переход на классическую транспортную! технологию, что потребовало строительства автодорог на все четыре горы, входящиев .карьерное поле, и удаления островерхих частей вершин для создания первоначальных рабочих горизонтов. Проходка капитальных полуграншей 1-й очереди длиной 1600 м на сильно (пересеченных склонах гор заняла 4 года, что в 3 раза превысило проектные сроки.
В 1968 г. по транспортной технологии стали разрабатывать гору I, однако вскоре выявились крупные ее недостатки: значительные затраты на автотранспорт в условиях хронической нехватки автосамосвалов, топлива и запчастей к ним. После года работы по данной технологии от нее вынуждены были отказаться и возвратиться к прежней.
|В 1972 г. вышел циркуляр Министерства труда.СРВ, ограничивающий применение технологии «свободной выемки» ка« весьма опасной. Однако из-за отсутствия в то время других экономически оправданных технологических решений она продолжала оставаться единственной на карьерах.
¡В поисках выхода из создавшегося положения на карьере Тчан-кэн было решено заменить транспортную технологию механизированной подвалкой пород к подошве гор с отработкой вершинных частей горизонтальными слоями с -помощью бульдозеров. С этой целью к вершинам остальных гор (II—IV) были проложены крутые (до 33%) бульдозерные заезды. Рассчитывали, что .'перемещение породы мощными (до 455 л. с.) бульдозерами на расстояние до 50 м не вызовет затруднений. Однако практика показала, что этот процесс (особенно при наличии негабаритных кусков в развале)! сопровождается интенсивным износом ходового оборудования бульдозеров и приводит к значительной (до 40%) потере перемещаемой породы в подошве рабочей площадки. Данная технология просуществовала на карьере всего 6 месяцев.
Лишь в начале 1988 г., по предложению автора, на карьере Тчан-иэн (гора II) стали переходить на .взрывомеханизи-рованную подвалку пород бульдозерами при отработке горы крутыми слоями и узкими заходами.
¡Аналогичные трудности при внедрении транспортной технологии испытал и карьер Бим-шон. При высоте карбонатной торы 224 м и крутизне склонов на отдельных участках до 50— 70° на проходку капитальной иол.утраншеи к вершине горы потребовалось 9 лет (1979—1988 гг.), что в 4,5 раза шревыси-
ло сроки, намеченные проектом. Фактическая стоимость проходки оказалась выше проектной в 8 раз. Еще дольше строилась автодорога на карьере цементного сырья Хоан-тхаск: капитальные полутраншеи на самые высокие горы (160—220 м) были пройдены за 10 лет (1979—1989 гг.).
(Приведенные факты удорожания и длительных сроков строительства автодорог в рамках повсеместно принимаемой транспортной технологии говорят о том, что проектные организации Вьетнама (и не только одни они) не располагают научными рекомендациями по другим альтернативным технологиям,® особенности по взрывомеханизированной подвалке пород. Это еще раз указывает на необходимость глубокого изучения технологических аспектов открытой разработки месторождений типа «гора-залежь».
Не менее важным является при этом и вотрос обоснования структуры комплексной механизации горных работ в зависимости от применяемой технологии и .масштабов производства. Для карьеров стройматериалов, действующих в сложных топографических условиях,, нормативные рекомендации по выбору оборудования вообще отсутствуют.
Исследованию фундаментальных вопросов открытой, разработки нагорных месторождений посвящены работы акад. В. В. Ржевского, докт. техн. наук А, И. Арсентьева, И. Лысенко, Б. П. Юматова, Ю. И. Анисгратова, Ю. П. Астафьева, Ж. В. Бунина, С. А. Ильина, Р. С. Пермякова, В. А. Щелка-пова и др. Разработка .карбонатных месторождений рассмотрена в трудах проф. Н. А- Малышевой, докт. техн. наук И. Б. Шлаина, В. П. Бея, Л. Н. Кашпара, А. С. Чиркова и др.
Однако из всех изучаемых вопросов меньше всего внимания было уделено проблеме открытой разработки месторождений строительных горных пород с сильно пересеченным рельефом и отдельно стоящими горами. До настоящего времени нет научной работы, которая бы охватывала в совокупности технологические аспекты этой проблемы. Наиболее близко к теме данного исследования стоят кандидатские диссертации Г. А. Лазоватского, Н. Я. Белоуса и Али Бин Али Газа'а.
;В первых двух работах главный акцент сделан на транспортное звено технологической цепи, при этом менее подробно исследована технология разработки. Были рассмотрены и сопоставлены не все возможные технологические схемы отработки .месторождений типа «гора-залежь». Это было сделано в диссертации Али Бин Али Газа'а, однако в. результате такого сопоставления предпочтение было отдано «свободной выемке» как переходной к классической транспортной технологии в период строительства автодороги к вершине горы. Она рекомендовалась для карьеров с производительностью 100— 500 тыс. м3 в год. При острой нехватке финансовых средств
и избытке дешевой рабочей силы эту рекомендацию можно признать правомерной, однако все же перспективы у технологии «свободной выемки» «ет.
Из выполненного обзора литературных источников следует, что слабоизученными остаются вопросы выбора оборудования для карьеров, разрабатывающих месторождения типа «гора-залежь», неясны эффективность и область применения различных технологических комплексов. Не раскрыты до конца лотенциальные возможности взрывомеханизированной подвалки, позволяющей рационально использовать силы взрыва и гравитации для перемещения полезного ископаемого к подножию горы. Вышеизложенное определило круг решаемых в настоящей работе задач:
¡1. Быяоить тенденции в техническом оснащении карьеров, разрабатывающих месторождения исследуемого типа, на примере нагорных карьеров Вьетнама.
2. ¡Расклассифицировать технологические комплексы открытых горных работ и выявить среди них наиболее экономичные и перспективные.
б. Теоретически и экспериментально обосновать технологию разработки 'Месторождений исследуемого типа, наиболее эффективно реализующую идею гравитационного перепуска горной массы к подножию горы.
При решении указанных задач в работе использовались следующие методы исследования: научное обобщение опыта проектирования и разработки нагорных месторождений б. ССОР, СРВ и других стран; статистические методы; тех-ник'о-экономический анализ и сравнение вариантов с использованием ЭВМ; аналитический и графоаналитический методы; промышленный эксперимент.
|В результате анализа данных по нагорным известняковым карьерам мира установлено, что производительность их редко превышает 1 млн. м3/год. Во Вьетнаме, например, около 87% всех карьеров стройматериалов имеют производственную мощность в пределах Г50—300 тыс. м3/год. Небольшой производительности карьеров соответствует и маломощная техника. Оборудование на карьерах Вьетнама комплектуется в следующих пределах: буровая техника—от перфораторов! ПР-18 до бурстанка СБШ-250 <МН; экскаваторы — от Э-603 (0,65:м3) до ЭКГ-4,6 (4,6 м3); бульдозеры — от Д-271 до Д-385 А; автосамосвалы — от МАЗ-ШБ (3,6 м3) до НД-32 (16 м3).
(В работе проанализированы экономические показатели работы оборудования на нагорных карьерах СРВ в указанных пределах. Оборудование сравнивалось по величине удельных эксплуатационных затрат в функции наиболее значимых параметров (рис. 2). Расчет велся с применением ЭВМ. Установлено, что уменьшение эксплуатационных расходов на карьерах стройматериалов Вьетнама достигается при исполь-
зовании следующего оборудования: бурстанков с диаметром скважин 100—200 мм; экскаваторов с вместимостью ковша 2—3 м3; автосамосвалов с вместимостью кузова 10—15 м3; бульдозеров с мощностью двигателя' более 140—:Ш0 л. е.; погрузчиков с вместимостью ковша более 2—3 м3.
Полученные цифры рекомендуется использовать при комплектации технологических комплексов открытых горных работ для месторождений исследуемого типа.
На технологию и комплексную механизацию разработки месторождений типа «гора-залёжь» влияют ,как общие, так и специфические особенности такой разработки. К общим особенностям ведения открытых работ в гористой местности (по сравнению с равнинной) относятся:
1) значительные затраты времени и средств на создание транспортного доступа к вершинам гор, откуда в большинстве случаев начинается разработка;
2) трудности проходки полутраншей и нарезки горизонтов на крутых склонах;
3) тяжелые и опасные условия движения автотранспорта при вьгвозке горной массы из карьера по склону горы, к ее подножию; особенно опасным становится движение с грузом на спуск в периоды ухудшения: погоды;
4) ограничение роста производительности карьера прогрессирующим увеличением стоимости автоперевозок с увеличением высоты горы;
5) возможность и целесообразность использования сил гравитации для перепуска отбитой горной массы к подножию горы.- этому способствует высотное положение карьера.
■В дополнение к отмеченному добыча полезных ископаемых на месторождениях типа «гора-залежь» имеет и ряд специфических особенностей. Они состоят в следующем:
¡1. Поскольку карьерное поле охватывает всю гору, вскрывающие выработки, проходящие по склонам (и соответственно находящиеся на них транспортные коммуникации), являются внутренними и должпьт периодически срабатываться по мере понижения .горных работ с вершины. Это затрудняет, размещение на склонах торы, стационарных транспортных установок: конвейерных трактов, скипов, подвесных канатных дорог.
2. Ограниченные, как правило, размеры карьерного поля (горы), стесненное' рабочее пространство, наличие крутых, обрывистых склонов исключает использование в карьере маломаневренного и громоздкого железнодорожного транспорта. По тем же причинам на карьерах предпочтение отдают мобильному оборудованию: гидравлическим перфораторам, дизельным бурстанкам, погрузчикам, бульдозерам, автосамосвалам малой грузоподъемности.
3. (Ввиду практически полного отсутствия вскрышных пород склоны горы являются довольно устойчивыми, повышению их устойчивости способствует малосерийное взрывание .массива. Это дозволяет увеличить угол откоса борта до 50—60°.
4. Отпадает необходимость в селективной выемке полезного ископаемого, соответственно нет проблемы его разубожи-вания пустыми породами.
[Все эти особенности определяют вид и структуру технологических комплексов, ¡применяемых при, открытой разработке ■месторождений типа «гора-залежь», в частности, на карьерах стройматериалов Вьетнама.
■Специально для изучаемого типа (месторождений технологические комплексы открытые горных работ ранее не классифицировались. Предлагается .классификация, в основу которой положена степень и форма использования сил взрыва, и гравитации для перемещения горной массы к подножию горы (табл. 1).
¡Выделены два класса комплексов: при отработке месторождения горизонтальными слоями и тоже — .круты,ми (наклонными). В рамках первого -класса имеются две группы комплексов — транспортные (на всем лути действует исключительно транспорт с перемещением горной массы в сосудах: в 'кузовах автосамосвалов, ло конвейерной ленте, в вагонетках 'ПКД) и транспортно-гравитащионные, где сила гравитации через- свободное .падение горной массы используется частично, только в одном звене транспортной схемы — на спуске. Гравитационный перепуск горной .массы осуществляется здесь по -специальным выработкам: породоспускам или поро-доскатам, а также ло крутому борту карьера, выполняющему 'функцию лородос-ката. Для доставки горной массы от забоев ж перепускающим выработкам или к борту -карьера применяется автотранспорт (комплексы 11-1 и 11-2) или бульдозеры (И-Й).
Менее известна и в научном отношении мало исследована группа комплексов с отработкой месторождения крутыми (наклонными) слоями. Сюда относятся комплексы «горные воронки» (ГП-1), «свободная выемка» {1(11-2), взрыво-лодва-лочный (Ш-4), взрыво-бульдозерно-подвалочный (Ш-5) и взрыво-экскаваторношодвалочный (111-6). Особняком стоит здесь взрывной -комплекс 1П-3, применяемый на Боснийском карьере (б. СССР).
На практике еще применяют гравитационно-транспортные комплексы с отработкой месторождения горизонтальными слоями в составе нескольких сближенных уступов. Но они комплектуются из высокопроизводительного оборудования, выходящего за пределы рассматриваемого диапазона, и из- -сопоставления с другими .комплексами исключены.
Таблица
Классификация технологических комплексов при открытой разработке месторождений типа «гора-залежь»
Индекс комплекса Наименование комплекса Способ производства работ по процессам Примеры карьеров, применявших данный комплекс
Подготовка горных пород к цыемке Выемка горных пород Перемещение горной массы Перегрузка горной массы
на рабочей площадке на спуске на поверхности
1 2 3 4 5 0 7 8 9
1-1
1-2
1-3
Автомобильный
Автомобильно-конвейерный
Автомобильно-канатно-дорожный
Сксажин-ными зарядами
То же
Отработка месторождения горизонтальными слоями
Группа I. Транспортные комплексы
Экскавато- Автосамосвалами
рами (погрузчиками)
То же
Автосамосваламн (частично конвейерами)
Автосамосвалами (частично по ПКД)
Конвейерами
ПКД
Отсутствует
В бункерах через дробилки
То же
Шелестовский, Ореховский (б. СССР), Бим-шон (Вьетнам)
Балаклавский (б. СССР), Мефтах, Хаджар-Суд (Алжир)
Перевал (б. СССР), Кхангет (Алжир)
Продолжение табл. 1
Группа II, Транспортно-гравитационные комплексы
Н-1
П-2
п-з
Ш-1
Автомобильно-породоспуск-ной
Автомобильно-породоскат-
Бульдозерно-подвалочиый
¡сГорные ронки»
Скважин-ными зарядами
То же
Экскаваторами
(погрузчиками)
То же
Автосамосвалами или передвижными конвейерами
То же
Бульдозерами
Породоспус-ками
Пор о до скатами
Перепуском по круто-тому борту
Конвейерами или узкоколейным ж.-д. транспортом (частично по штольне)
Автосамосвалами
То же
Шпуровыми зарядами
Взрывом на сброс
Перепуском по наклонному борту карьера и частично по породоспус-ку
Узкоколейным ж.-д. транспортом (частично по штольне)
В бункерах через дробилки или без них
Экскаваторами (погрузчиками) или в бункерах
Экскаваторами (погрузчика-
ми)
Отработка месторождений крутыми (наклонными) слоями Группа III. Гравитационные комплексы
В бункерах по-родоспусков
Карбах
(Австрия), Баланжеро (Италия), Буко (Япония)
Стерлитамакский (б. СССР), Тревор (Великобритания)
Хоан-тхаск, Бим-шон (Вьетнам)
Анрумекин (б. СССР), Зрцберг (Австрия)
Окончание табл. 1
2
3
4
1
5
0
7
Ш-2
Ш-З
Ш-4
Ш-5
Ш-6
«Свободная выемка»
Взрывной
Взрыво-подва-лочный
Взрыво-буль-дозерно-под-валочный
Взрыво-экска-ваторно-под-валочный
Шпуровыми зарядами
Камерными зарядами
Шпуровыми зарядами
Скважшпш-ми (шпуровыми) зарядами
Скважин-ными зарядами
Взрывом на сброс
Перепуском по наклонному борту карьера
Взрывом на сброс
То же
Взрывом па сброс и бульдозерами
Взрывом на сброс и экскаваторами
Перепуском по крутому борту карьера
То же
Автасамосва-лами
То же
Экскаваторами (погрузчиками)
Экскаваторами
Экскаваторами (погрузчика-
ми)
То же
Фу-хи, Дон-зао„ Тхон-нят (Вьетнам)
Боснийский (б. СССР)
Мэ р с-э л ь - Кеб ир (Алжир), Дон-мо, Филиет
(Вьетнам)
Сеняла (Мавритания), Тчан-хэн (Вьетнам)
Вчеларе, проект ЧСФР), Бим-шон (Вьетнам)
»
»
»
Сведенные в рассмотренную выше .классификацию технологические комплексы обладают каждый своими достоинствами и недостатками. Выявить комплексы, наиболее перспективные для условий карьеров известняка СРВ, можно .путем сравнения ото единовременным затратам (в том числе на приобретение оборудования и на прокладку транспортных коммуникаций) и по эксплуатационным расходам. С этой целью был осуществлен детальный расчет всех сопоставлений .комплексов. Экономические показатели рассчитывались по общепринятой ¡методике.
Технологические комплексы сопоставлялись в диапазоне параметров оборудования, оказавшегося наиболее эффективным в условиях известняковых карьеров Вьетнама. В расчете технико-экономических показателей комплексов принималось следующее оборудование: перфораторы ПР-24, бурстанки СБУ-1 ООН (диаметр скважин 105 .мм), экскаватор Э-2503 (вместимость .ковша—2,5 м3), автосамосвалы МоАЗ-6507 (вместимость кузова— 11,5м3), бульдозер Д-385А, погрузчик ТО-13 (вместимость ковша —>6 ,м3).
Сравнение комплексов проводилось для карьера производительностью 700 .м3/смену (200—С00 тыс. м3/год в зависимости от режима работы) на. момент сдачи его в эксплуатацию. ¡В транспортных и транспортно-гравитационных комплексах начало разработки месторождения принято сверху вниз, в гравитационных .комплексах (за исключением комплекса Ш-1) —снизу вверх. Удельные экономические показатели (стоимость удаления 1 м3 при -проходке полутраншей, стволов, штолен, .минных камер, .при устройстве приемных площадок и т. д.) приняты поданным Госплана СРВ.
В результате сравнения установлено, что по сумме затрат на торно-строительные работы и на приобретение оборудования наименее .капиталоемкими, как и следовало ожидать, оказались гравитационные комплексы. Среди них минимальные затраты имеют близкие по технологии комплексы 111-2 и Ш-4, а также взрывной комплекс ГП-З. Однако первые, как показано выше, основаны на ручном труде и не имеют перспективы, а третий—дает 'большой выход негабарита.
Следующим .по минимуму .капвложений является взрыво-йульдозерно-лодвалочный комплекс Ш-5, который отличается .простой организацией работ и рациональным сочетанием достоинств взрывной и механизированной подвалки горной массы. Перспективным представляется дальнейшее повышение эффективности взрыва на сброс за -счет совершенствования технологии буровзрывных работ. Значительные потенциальные возможности комплекса Ш-5 определяют целесообразность его более глубокого изучения.
Эффективность взрыво-бульдозерно-подвалочного комплекса подтверждают и наименьшие экснлуатащионные расходы.
Преимущества его, в сравнении с традиционным автомобильным комплексом 1-1, возрастают при увеличении относительной высоты горы.
Что касается транопортнонгравитационных технологических комплексов, то область применения их ограничена: из-за большой стоимости, подземных транспортных выработок (комплекс П-1), узксго диапазона допустимых склонов горы (комплекс П-2) и неэффективной работы бульдозеров по перемещению взорванной горной массы на значительное расстояние ■к борту карьера (комплекс П-З). Капиталоемкость этих комплексов весьма высока.
Технология взрывомеханизированной подвалки с агамощью бульдозеров становится тлавным .предметом исследования в данной работе.
'Установлено вначале, что ¡при добыче цементного сырья гравитационный перепуск горной массы по ступенчатому борту карьера может быть с успехом использован для дополнительного ее дробления (разрушения) в процессе ¡перепуска.
¡Выявлено, что главным ¡показателем, характеризующим эффективность взрывобульдозерной подвалки, является доля породы (в объеме Vост ), оставшейся на рабочей ¡площадке лссле взрыва и подлежащей механизированной уборке. Количественно она может быть выражена через коэффициент подвалки
-юо, %, (1)
* Б"!
•где Увз —¡объем взорванной породы в заходке.по целику (объемы здесь определяются в плотном теле в расчете на единицу длины фронта работ, м3/м).
Было изучено влияние ¡параметров уступа, рабочей площадки и предохранительной бермы на величину КПОдВ- Установлено, что о'бъем породы, подлежащей бульдозерной подвалке, снижается .по степенной зависимости с увеличением высоты уступа, но возрастает по той же зависимости при увеличении ширины рабочей площадки и предохранительной бермы. Выяснилось также, что при высоте уступа 10—15 ¡м и любых практически возможных 'значениях ширины рабочей площадки и бермы объем У0ст составляет не менее ¡половины объема взорванной за ходки (Кпо дв >50%). Этот факт говорит о том, что возможности уменьшения величины Уост варьированием конструкции рабочего борта ограничены; кардинальное решение задачи следует искать на пути усиления метательного эффекта взрыва, на сброс.
Весьма ¡перспективным направлением на этом ¡пути является взрывание породного .массива .методом направленного взрыва с применением плоских зарядов— методом, ¡предло-
женны-м А. А. Черниговским. Данный метод был развит в диссертационной работе путем совершенствования конструкции плоских зарядов. Это было сделано в результате проведения экспериментальных взрывов в промышленных условиях.
Целью эксперимента являлось изыскание такой конструкции ¡плоского заряда, при которой достигается -максимальный метательный эффект взрыва {Vост ->min) при неизменном расходе В.В.
Экспериментальные исследования ¡проводились в 1988 г. на известняковом карьере Тчан-кэн, СРВ. Скважины диаметром 105 мм бурились станками СБУ-100Н и БМК.-4М. Прежде всего были выдержаны технические требования к направленному взрыву. 'В качестве взрывчатого вещества был ¡принят аммонит 6ЖВ. Удельный расход iBB составил 0,42 кг/м3, величина его превышала таковой при взрывных работах по обьгчной технологии '(в среднем 0,34 кг/м3). Угол наклонасква,-жин был принят 73°, что соответствует углу устойчивости откоса уступа-. Высота уступа составляла 10 .м, ширина бермы на- уступе — 5 ¡м, W = 4 м.
Были оотроболаны и сопоставлены два варианта конструкции заряда — оплошная (по традиционной технологии) и ступенчатая. В первом случае использовались сосредоточенные заряды длиной 8 м с за(бойкой длиной L3= 3 im при условии Z-з =|(0,7—-Во вторам варианте заряд состоял из трех ступеней: нижнего сосредоточенного заряда длиной 8 ,м, среднего из гирлянды связанных патронов -о'бщим диаметром 52 -мм и длиной 1,5 м, верхнего из одиночных патронов диаметром 30 мм и длиной 0,9 im; забойка здесь составляла 0,6 м, исходя из условия L3 = (20—24) dc, где dc—диаметр заряда.
'Всего в эксперименте было взорвано 120 скважин, из них 22 — со сплошной конструкцией заряда и 98 — со ступенчатой. Во всех случаях отры-в взорванной породы от -массива был четким по линии скважин в ряду, что позволило использовать откос уступа, в качестве мерной поверхности для замера высоты оставшегося на рабочей площадке навала породы.
Замеры велись через каждый 1 м то длине фронта. Выяснилось, что высота и форма навала 'практически не отличаются по поперечным сечениям; это дауто возможность оперировать одним 'профилем навала, характерным для изучаемой конструкции заряда (рис. 3).
Мета-тельный эффект взрыва на сбросбыл сопоставлен также при взрывании одного (F = 4 м) и двух (Ь — 4 .м) рядов скважин. Результаты- экспериментальных взрывов показали, что при использовании зарядов ступенчатой 'конструкции, объем оставшейся на рабочей площадке горной массы F0CT сокращается в 1,5—1,8 раза в сравнении со сплошными заряда-
>ми, определяясь числом рядов скважин в заходке. При однорядном взрывании объем Уост не превышает 18%, при двухрядно«—'36% объема породы в .заходке (в массиве).
Параметры навала оставшейся породы ¡поддаются аналитическому расчету. Так, высота навала Нп в функции ширины рабочей площадки В?п при использовании ступенчатых зарядов выражается следующим образо,м (рис. 3):
к и — 0,0475 5р п — 0,105бр п + 0,77, м. (2)
Максимальная высота навала будет в точке А, откуда порода начинает ссыпаться >под откос нижерасположенного уступа. Соответственно ¡площадь поперечного сечения навала состой г из 2 частей: I и II. Часть II ограничивается внешней поверхностью навала под углом естественного откоса ар'. Часть I имеет длину
В, = У Ш?р п + 38773 — 7,11, м. (3)
В итоге, объем навала (в .плотном теле), оставшегося на рабочей площадке после взрыва плоских зарядов, описывается уравнением
1/ост = 0,001313/ Н- 0,00965/ —0,000565/ +
+ 0,675, + 0,366, м3/м. (4)
В результате снижения высоты навала создаются благоприятные и безопасные условия для работы бульдозеров то подвалке взорванной горной массы под откос.
Выполненные экспериментальные исследования доказали возможность сокращения объема перепускаемых бульдозерами пород в комплексе Ш-5 за счет усиления метательного эффекта взрыва на сброс. Далее необходимо было изучить и обосновать технологию разработки месторождения в целом. В первую очередь это касается порядка его разработки.
Как отмечалось выше, отработку месторождения крутыми слоями в большинстве случаев можно начинать снизу вверх по склону. При этом происходит наращивание высоты борта карьера с нарезкой новых уступов вплоть до достижения бортом вершины горы. В дальнейшем высота борта будет длительное время постоянной (при отработке горного хребта или ллатообразной горы), либо начнет сокращаться (при отработке куполообразной возвышенности).
'В процессе разработки! месторождения возможны два варианта очередности (последовательности) взрывания породных ¡массивов, смежных по высоте заходок: сверху вниз по борту или, наоборот, снизу вверх. Наиболее распространен в шрактнке первый вариант (рис. 4, а).
2
17
Динамика раз-вития борта карьера в этом случае состоит в следующем. От фланга карьерного поля начинается отработка самого верхнего уступа в пределах данного крутого слоя. Последовательно ведутся бурение, взрывание и уборка оставшейся .породы с подошвы уступа. После очистки рабочей площадки верхнего уступа и обнажения тем самым «ровли следующего начинается цикл работ уже на нем. Горные работы таким образом постепенно спускаются вниз до -подошвы горы ,к перегрузочной -площадке.
После взрыва с использованием плоских зарядов на рабочей площадке остается навал -объемом У0стпз, определяемый по формуле (4). Часть породы, сброшенной с рабочей площадки взрывом и бульдозерами, задерживается на бер-ма-х между уступами вплоть до полного их -перекрытия. Перед взрыванием очередного уступа соответствующую 'берму необходимо очистить во избежание отрицательного эффекта взрыва на подпорную стенку: по этой причине ширина бермы Ьу не должна быть менее 4 м (принимается Ьу = 5 м).
За -полный цикл отработки всех заходок -крутого слоя механизированной уборке подлежит порода в объеме Умех :
= ^берм (Пу - 2) + \/0СТп з(Яу - 1), М3/М, (5)
где п у— число уступов в крутом слое; Кберч —объем породы, подлежащей уборке с бер.мы перед -взрыванием уступа;
ё2
^ерм = ■ , -— , М»/М. (6)
Тогда коэффициент -подвалки для всего крутого слоя будет равен отношению величины Ккех к объему взорванной горной -массы слоя
У*зсл = Ну- №-п.р-пу, м3/м,
где лр — число рядов скважин в заходке при Ь=\Р. При анализе функции Кп0дв =/ (#у) был подтвержден характер зависимости, установленный ранее для расчетной формы развала.
При отработке -месторождения со взрыванием смежных заходок снизу в'верх .предохранительные бермы на борту не создаются, а на всех уступах -сохраняются рабочие площадки (рис. 4,6). Исходное положение при отработке каждого крутого слоя — полностью очищенные рабочие площадки на всех уступах. Взрывные работы начинаются с самого нижнего уступа и (Перемещаются к вершине -горы. До окончания взрывных работ рабочие площадки не очищаются и полностью заваливаются сброшенной взрывом породой с вьинерасп-оложен-ных уступов. Очистка их осуществляется уже сверху вниз с
помощью бульдозеров. Вслед за подвалкой ведется обурива-ние очищенных участков уступов следующего крутого слоя. При четкой организации возможно завершить обуривание уступов к концу перепуска горной ¡массы и осуществить каскадное взрывание всех уступов крутого слоя.
Так как при данном порядке отработки месторождения подвалка ,может вестись на нескольких уступах (с опережением в вертикальных плоскостях), го здесь может быть достигнута более высокая (производительность ¡карьера. Исключаются работы Iпо очистке предохранительных берм перед взрывами — 'что присуще предыдущему порядку. Объем работ по механизированной подвалке взорванной горной массы составляет:
К,« = п - 2) + К0СТЛ з, м*/м, (7)
где Ур п — о:бъем породы, остающейся на рабочей площадке после ее завала,
Вг
I/ п = —-мя/„. (8)
РП 2/Гр(с12ар'-с1га)
¡Коэффициент подвалки подсчитывается здесь так же, как и выше. Из сопоставления значений Кпот в обоих рассматриваемых вариантах следует, что взрывание заходок снизу сверх приводит .к увеличению объема лереэкскавации породы в среднем в 1,5—2 раза. Кроме того, для реализации данного .порядка отработки месторождения необходимо соблюдать жесткое соотношение между ширимой рабочей площадки и высотой уступа с тем, чтобы, с одной стороны, избежать недопустимого выполаживания рабочего борта (когда вся взорванная ¡и подваленная торная масса полностью остается на рабочих площадках уступов), а с другой—выдержать технологические требования к предельным значениям этих параметров. Как показал» расчеты, взрывание заходок снизу вверх возможно только при высоте уступов более 20 м и ширине рабочих площадок 5—11 м.
Первое условие не всегда достижимо до соображениям 'безопасности, так как буровые станки и бульдозеры работают непосредственно под откосом (борта. Работа 'бульдозеров на площадках указанной ширины возможна, но здесь она осложняется из-за необходимости отрабатывать навал перепущенной сверху породы высотой более 7—10 ,м. В итоге на основе сопоставления достоинств и недостатков того и другого (Порядка отработки месторождения рекомендуется отрабатывать его со взрыванием заходах сверху вниз.
(В диссертации исследованы технология и организация буровых, взрывных, лодвалочных (бульдозерных) и перегрузочных работ в комплексе. Установлено, что общая производи-
2*
19
тельность комплекса определяется .производительностью его буровзрывного 'звена и. при работе на блоке одного бурстанка рекомендуемого выше типоразмера составляет не менее 300— 600 тыс. м3/год (соответственно ¡при 1'—2-сменной работе комплекса). Эта .производительность обеспечивается ¡применением плоских зарядов ступенчатой конструкции и использованием на подвалке бульдозеров с ¡мощностью двигателя более 140—180 л. с. В рамках традиционной технологии взрывания такой уровень производительности недостижим даже при использовании самых мощных бульдозеров.
Для перегрузочного звена, комплекса установлены параметры навала перепущенной 'горной массы, а также границы опасной зоны при перепуске ото фронту. Выяснилось, 'что в пределах действия одного комплекса .высота навала у подножия рабочего борта при однорядном взрывании практически не превышает высоту нижнего уступа, что создает благоприятные условия для отгрузки навала непосредственно с подошвы приемной площадки.
Разлет кусков при перепуске в плане расширяет зону взрывобульдозерной подвалки до значения ¿подвбл +2 Ь6гз, м, где LnoiB 6л — длина ¡блока .подвалки на уступе, ад; ¿без — расстояние от .места перепуска до ¡границы опа.сной зоны на ¡приемной шлощадке, м. В результате статистической обработки данных, полученных канд. техн. наук ¡В. А. Опариным, выявлена зависимость величины Lei3 от высоты рабочего борта Я6: _
¿без = V45#6 —0,02//6 -f 1.6, м. (9)
С учетом страховочного резерва неотгруженной горной массы в виде участка навала длиной Lрез между зонами подвалки и погрузки ¡минимально допустимая длина фронта работ на приемной ¡площадке составит (рис. 5):
Lфр рт|П == ^бур 6л ^-подв 6л ~Ь 2£.(зез -f- ¿рез! М, (Ю)
где ¿бур бл—'Длина 'бурового блока, м.
Формула (10) применима на продольном фронте, когда погрузочные ра.'боты ведутся в.след за .под вал очным и. В частном случае, .когда отрабатываемая гора имеет форму треугольника (например, на карьере Тча.н-кэн), они ¡могут выполняться .попеременно на обеих его гранях; при этом безопасность работ повышается, а организация их становится более простой.
Важный вопрос — это безопасность работы перегрузочного экскаватора под бортом с заваленными бермами. Отработку навала рекомендуется вести поперечными заходками к ¡борту с правосторонним .по отношению к навалу расположением экскаватора. Рационально вместо последнего иопользо-
но. 5. Погохепио горшх: рзбоз за щюшмшвга фропго
вать фронтальный погрузчик на колесном ходу, что соответствует мировой тенденции на более широкое применение ¡мобильного оборудования.
В заключение была изучена возможность отработки крутого слоя одновременно несколькими уступами, а также несколькими блоками в пределах одного уступа. Установлено, что такая возможность ограничена фактической длиной фронта работ на карьерах исследуемого типа и возникающей при этом трудностью доставки хозяйственных грузов в зону подвалки опережающего блока. Окончательно рекомендуется отработка крутого слоя одним блоком в составе одного уступа. Этим определяется и производительность .карьера, достижимая в рассматриваемом комплексе. В работе сформулированы также условия синхронизации работы всех звеньев комплекса во времени и в ¡пространстве.
Теоретически обоснованная в диссертации технология разработки месторождений типа «гора-залежь» применяется на карьере Тчан-кэн цементного комбината Вьетнама с 1988 г. С тех лор о'бъем ¡известняка-, добытого по предложенной технологии, непрерывно растет. С целью полного .перехода от прежней технологии к новой .продолжается перенарезка уступов способами, .предложенными автором,й также рассмотренными в диссертации.
Сравнение фактически достигнутых экономических показателей иллюстрирует преимущества взрьгвобульдозерной¡подвалки с плоскими зарядами (табл. 2). Годовой экономический эффект от ¡полного внедрения предложенной технологии на карьере Тчан-кэн в сопоставлении с другими комплексами составляет от 3,52 («свободная выемка») до 25,2 млн. донг (автомобильный комплекс).
Доказанная высокая эффективность взрывочбулвдозерно-подвалочного комплекса с использованием .плоских зарядов ступенчатой формы позволяет рекомендовать его для всех карьеров цементного .сырья Вьетнама с производительностью до 1 млн. м3/год, отрабатывающих месторождения типа' «гора-залежь». Особенно эффективен этот -комплекс для вновь осваиваемых месторождений. Для перехода к рекомендуемой технологии на уже действующих карьерах требуется их реконструкция в виде теренарезки уступов. Последняя, как установлено, может быть осуществлена с помощью имеющегося оборудования без значительных капитальных затрат и в срок не более года.
Как показали расчеты, общий экономический эффект от внедрения предложенной технологии на карьерах известняка Вьетнама составит около 250 млн. донг/год.
Таблица 2
Эксплуатационные затраты в различных технологических комплексах на карьере Тчан-кэн (гора II), донг/м3
Технологические комплексы
Статья затрат «свобод- иая выемка» автомобильный бульдо-зерно-подва-лочный взрыво-бульдо-зе-р'Но-поцза-
лоч;ши
Бурение скважин (шпуров) 31,71 (ПР-24) 10,41 10,41 9,11
Взрывание 3,45 5,30 5,30 С,80
Бульдозерная подвалка — — 33,25 9,17
Перегрузка (Э-2503) 14,69 14,63 14,69 14,69
Транспортировка (КрАЗ-256Б) 94,68 175,88 94,68 94,68
Итого, донг/м3 144,53 203,28 158,33 131,23
% к взрыво-бульдозерно-под- 108 154 119 100
валочному комплексу
-ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе на основе выполненных автором исследований осуществлено решение научной (проблемы обоснования технологии и комплексной -механизации открытой разработки ■месторождений типа «гора-залежь». Это имеет важное народнохозяйственное значение, так как позволяет рационально использовать силы взрыва и гравитации для доставки (Полезного ископаемого от высотного карьера к подошве горы и в результате экономить значительные трудовые, материальные и финансовые ресурсы. Предложенная технология особенно ценна для стран, где большинство месторождений представлено исследуемым типом (к таким странам относится и Вьетнам).
Основные выводы и рекомендации:
1. -В настоящее время действующие карьеры и. ¡проектные организации не располагают научными рекомендациями по технологии горных работ и структурам .комплексной механизации .при разработке -месторождений типа «гора-залежь». На примере карьеров известняка Вьетнама это (приводит к ошибочным и неэффективным технологическим решениям, материальным и финансовым ¡потерям.
2. В результате статистического анализа работы оборудования на известняковых карьерах Вьетнама производительностью до 1 млн. м3/год установлено, что минимум эксплуатационных расходов достигается три применении бурстанков с диаметром скважин 100—200 мм, экскаваторов с ковшом 2— Зм3, автосамосвалов с кузовом 10—15 м3, бульдозеров с мощностью двигателя более 140—180 л. с. и погрузчиков с ковшом более 2—3 м3. Данное оборудование рекомендуется использовать для комплектации технологических .комплексов при разработке месторождений типа «гора-залежь».
3. Высотное положение карьеров предопределяет целесообразность максимально возможного использования сил взрыва и гравитации для перемещения горной массы к подножию горы. Степень и форма использования этих сил положены в основу (предложенной автором классификации технологических комплексов при разработке месторождений изучаемого типа.
4. Наилучшие технико-экономические показатели имеют гравитационные комплексы, наиболее перспективен из них взрыво-бульдозерно-подвалочный комплекс, уже применяемый в мировой практике, но малоизученный в научном отношении. Эффективность комплекса может 'быть повышена усилением метательного эффекта взрыва.
5. Главным показателем эффективности взрыва на сброс является объем породы, оставшейся на рабочей площадке после взрыва и подлежащей механизированной подвалке. В результате экспериментальных промышленных исследований доказано, что этот объем может быть уменьшен до 18—36% объема заходки по целику при использовании плоских зарядов предлагаемой ступенчатой .конструкции.
6. Отработку месторождения типа «гора-залежь» рекомендуется вести с применением взрывобульдозерной подвалки пород и со взрыванием заходок сверху вниз. Предложенная технология применима для нагорных карьеров цементного сырья с производительностью до 1 млн. м3/год.
7. Внедрение взрывобульдозерной подвалки на карьере Тчан-кэн доказало высокую ее эффективность в условиях Вьетнама. Переход действующих карьеров с иной технологии на предложенную можно осуществлять без значительных затрат и в короткие сроки. Общий экономический эффект от внедрения взрывобульдозерной подвалки на карьерах известняка Вьетнама составит около 250 млн. донг/год.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Нгуеи Тхан Туан. Внедрение взрывомеханизированнои подвалки известняка на карьере Тчан-кэн. Горный журнал, 1991, № 6, с. 58—60.
2. Нгуен Тхан Туан. Открытая разработка нагорных месторождений известняка Вьетнама,—М.: МГИ, 1991.—125 с.
-
Похожие работы
- Исследование и обоснование параметров карьеров и средств механизации горных работ на весьма маломощных круто-падающих залежах (на примере баритовых месторождений ДРА)
- Разработка методик, алгоритмов и программ автоматизированного проектирования осушительных каналов на торфяных месторождениях
- Создание методов повышения газоотдачи залежей природных газов с учетом применения геолого-промысловых данных
- Обоснование порядка разработки мульдообразных залежей угля одним карьером
- Разработка массивных и массивно-пластовых нефтяных залежей с трещиноватыми коллекторами
-
- Маркшейдерия
- Подземная разработка месторождений полезных ископаемых
- Открытая разработка месторождений полезных ископаемых
- Строительство шахт и подземных сооружений
- Технология и комплексная механизация торфяного производства
- Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
- Сооружение и эксплуатация нефтегазопромыслов, нефтегазопроводов, нефтебаз и газонефтехранилищ
- Обогащение полезных ископаемых
- Бурение скважин
- Физические процессы горного производства
- Разработка морских месторождений полезных ископаемых
- Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
- Технология и техника геологоразведочных работ
- Рудничная геология