Экономическое обоснование бестранспортной технологии отвалобразования (стр. 5 )

Объемы  горно-капитальных  работ  (6,12 млн. м3)  для  базового  варианта  составят:

V1 = Шрп1 х Нр х Lф + [ Шрп1 * ( Нр – h1) * Lф] * ( h2 – h1) :h1 = 60 * 50 * 1000 * [ 60 * ( 50 – 16 ) * 1000 * ( 32 – 16 ) : 16 = 6,12млн. м3;

       где:  h1  и  h2 – высоты  уступов, м  (h1 = 16м,  h2 = 32м).

Удельные  капитальные  затраты  по  вариантам  составят:

К1 = 4,61 + 146,80 = 151,41 руб./м3,

К2 = 4,61 + 72,00 = 76,61 руб./м3.

Подставляя  значения  в  формулу  определения  экономического  эффекта,  получим:

Э = [( 30,72 – 30,72 ) – 0,15 * ( 151,41 – 76,61 ) ] * 1 280 000 = 14361,6 тыс. руб/год. 

Список литературы

       1. Технология ведения горных работ на разрезах при разработке сложноструктурных месторождений / , , // - Кемерово: Кузбассвузиздат, 2010. –  247 с.

  2. Типовые технологические схемы ведения горных работ на угольных разрезах/НИИОГР. – Челябинск, 1991. – 328 с.

       3. Временная  методика  определения  плановых  и  экономических  показателей  экономической  эффективности  внедрения  научно технических  мероприятий  в  угольной  промышленности, ЦНИЭИуголь,  М.,  1983г.

УДК 622.271.681.3.01

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ВЫБОРУ ЭКСКАВАТОРОВ

, , студенты гр. ГО – 093  филиал ГУ КузГТУ в г. Белово

Научный руководитель доцент, канд. техн. наук Виктор Леонидович Мартьянов

Продуктивные отложения вскрытого участка «Черемшанский» грамотеинской и тайлуганской свит содержат 35 основных угольных  пластов, а с учетом их расщепления на самостоятельные пачки количество рабочих пластов возрастает до 55. 

Наиболее значительной площадью распространения (более 1000 тыс. м2) выделяются пласты: К9, К9а, К8-К8а, К7, К6, К5, К4, К3+К2 в. п., К2, К1д,  К1, К1б, К1а, В1, В2, Н2, 1, 2, 3, 3а, 4.

По мощности угольные пласты подразделяются [1] на весьма маломощные (тонкие), маломощные, средней мощности и мощные. Распределение пластов по мощности в соответствии с геологической классификацией по данным разведки:

- весьма маломощные, тонкие (мощность 0,71-1,2 м) – пласты К6 в. п., К6 н. п., К2а н. п., К1е, К1д, К1б. Итого – 6 пластов;

- маломощные (мощность 1,21-3,5 м) – К10, К9 в. п., К9 н. п., К9д, К9г, К9б в. п., К9б н. п., К92б, К9а в. п., К9а н. п., К9в в. п., К9в, К8, К8а, К6+К6 н. п., К6+К6 в. п., К4, К3+К2 в. п., К2 в. п., К2а, К1з, К1з+К1е,  К1а, В1, В2, 3, 3а, 6, 7, 8. Итого – 30 пластов;

- средней мощности (мощность 3,51-15 м) – К9, К9б, К9а, К8+К8а, К7, К6, К5, К7+К6+К5, К7+К6, К2, К2.+К2 в. п., К1, Н2, 1, 2в. п., 2 н. п., 4, 5. Итого – 18 пластов;

- к мощным со средней мощностью угольной массы 17,03 м отнесен пласт 2.

       К пластам средней мощности по классификации [2] для открытых горных работ и крутого падения пластов относятся 2 пласта (2 и 4), а остальные пласты тонкие и малой мощности.

       На участке применяется углубочно-продольная двухбортовая система разработки по классификации акад. ­го. По классификации акад. на разрезе применяется комбинированная технология разработки: вскрышные и добычные работы ведутся с применением автотранспорта.

  В структуре комплексной механизации основных объемов вскрышных и добычных работ применяются эксковаторно-транспортно-отвальные и разгрузочные комплексы оборудования.

Месторождение характеризуется сложным залеганием крутопадающих (в среднем 87о) угольных пластов.

  Основными рабочими пластами, по которым ведется углубка горных ра­бот, являются пласт 2 и 4. В связи с этим фронт горных работ подходит со стороны кровли основных пластов к свите маломощных пластов в часто со стороны их почвы.

Угольные пласты, несмотря на устойчивую рабочую мощность, имеют сложную изменчивую морфологию и резкие колебания мощности, как угля, так и породных прослоев по простиранию и по падению. В результате чего могут существенно изменяться качественные показатели добываемой продукции. В связи с этим предлагается пласты мощность до 5 м вынимать исключительно гидравлическими экскаваторами типа Komatsu PC – 400 с ковшом ёмкостью до 1,6 м3 с высотой уступа при выемке  порядка 3,2 м. Пласты мощностью более 5 м могут добываться экскаваторами Komatsu PC – 1250. Высота уступа при этом может быть не более 3,6 м.

Вместе с тем, крепость пород междупластий по шкале профессора f = 6 требует предварительного рыхления БВР, что в стесненных условиях горных работ маломощных междупластий пород является трудоёмким процессом и ведет к разубоживанию угля породой при взрыве в процессе подготовки к отработке особенно, маломощных пластов и тонких угольных пластов. Технология отработки угольных пластов в зоне маломощных междупластий пород должна иметь более щадящую, по сравнению с БВР,  подготовку к выемке.

В настоящее время на карьерах эффективно используются навесные рыхлители на базе мощных бульдозеров для подготовки угольных пластов к выемке [2, 3]. Снижение потерь и разубоживания угля в процессе выемки пластов при этом достигается применением либо гидравлических экскаваторов, типа «обратная лопата», либо  колесных погрузчиков, в зависимости от условий.

Однозубые рыхлители эффективно применяются для послойного рыхления полускальных пород с  коэффициентом крепости по шкале профессора f ≤ 8. Сущность рыхления состоит в следующем. При опускании навесного рыхлителя бульдозера происходит заглубление его зуба, а при последующем перемещении – послойное рыхление. На эффективность механического рыхления влияет трещиноватость массива. В маломощных междупластьях (до 20 м) породы, как правило, сильно перемяты и трещиноваты. Породы междупластий участка, имеют крепость f = 4ч6  и с учетом коэффициента трещиноватости Ка=1,35 могут быть отнесены к породам средней и сильной трещиноватости. Таким образом, на участке имеются предпосылки применения рыхлителя в качестве оборудования для подготовки пород междупластий к выемке.

К достоинствам механического рыхления горных пород можно отнести: облегчение раздельной (селективной) выемки маломощных и весьма маломощных крутопадающих пластов; эффективное регулирование кусковатости горной массы; уменьшение потерь и разубоживания полезного ископаемого; более высокая безопасность горных работ.

Наиболее производительным является рыхление поперёк направления основной трещиноватости (кливажа). На пластовых угольных месторождениях трещиноватость, как правило, распространяется в соответствии с простиранием и падением пластов, поэтому рекомендуется применять поперечную и диагональную схемы рыхления в горизонтальном проложении падения пластов. В качестве рыхлительного оборудования предлагается бульдозер Komatsu D-375A.

При отработке весьма маломощных небольшой и слабой крепости угольных пластов перспективно применение колесных погрузчиков при послойной их выемке. Колесные погрузчики имеют свои преимущества: автономность, небольшие габариты по сравнению с экскаваторами и высокая маневренность; незначительной зависимостью производительности машины от высоты забоях (выемочного слоя). Рекомендуется применение на участке погрузчика Komatzu WA 320 MAX.

В целом, применение сообразно конкретным условиям качестве выемочно-погрузочного оборудования гидравлических  экскаваторов  Komatsu  PC-400  и Komatsu PC-1250, погрузчиков Komatsu WA 320 MAX в комплексе с однозубыми навесными рыхлителями на базе бульдозера Komatsu D-375A позволяют качественно прорабатывать контакты угольного пласта с породой, избегать существенных потерь при выемке и отрабатывать угольный пласт, применяя различные технологические схемы выемки в соответствии с мощностью, сложностью и крепостью пластов угля и вмещающих пород.

Как показывают выполненные расчеты, применение предлагаемого комплекса оборудования гидравлических экскаваторов и соответствующее изменение технологии ведения добычных работ позволит: снизить потери угля примерно на1,5%; повысить качество добываемого угля путем снижения его засорения пустой породой на 3,4%. Исходя из календарного плана ведения горных работ по тонким пластам, применение комплекса оборудования бульдозер с навесным рыхлителем - погрузчик можно извлечь запасы в соответствии с долей их участия в общей добычи дополнительно в размере 70,81 тыс. т.

Выполненные расчеты пот отработке вскрышной зоны участка и мощных междупластий пород угленасыщенной зоны показали, что для отработки пород вскрышной, безугольной зоны вблизи лицензионных границ более эффективным является комплекс оборудования, состоящий из экскаватора большой единичной мощности Р&Н-2800ХРВ с вместимостью ковша 30 м3 и мощных карьерных автосамосвалов БелАЗ-75306. При этом рекомендуется двусторонняя установка автосамосвалов под погрузку, что обеспечивает непрерывную подачу автосамосвалов к экскаватору. Для непрерывной работы экскаватора при этом предлагается применение передвижных кабельных ворот, представляющих собой две металлические мачты, обеспечивающие с помощью лебёдок поднятие высоковольтного кабеля под напряжением и позволяющих без отключения экскаватора осуществлять двусторонний подъезд к нему автосамосвалов для погрузки породы.

Большая производительность комплекса достигается в основном за счет существенного уменьшения времени погрузки, что позволит существенно поднять степень использования, как экскаватора, так и карьерного автотранспорта.

Кроме того, применение предлагаемого комплекса оборудования позволит увеличить высоту вскрышного уступа и, соответственно, сократить их количество, что приведет к увеличению угла откоса рабочего борта карьера и  уменьшению текущих объемов вскрышных работ, необходимых для обеспечения плановой производственной  мощности карьера по добыче. Внедрение предлагаемого комплекса вскрышного оборудования, как показали расчеты, снизит затраты на разработку вскрышных пород для достигнутой к настоящему высоты борта вскрышной зоны участка от сокращения текущих объемов вскрыши примерно на 1800 тыс. руб на 1000 м длины фронта горных работ.

Установлено, что для отработки пород мощных междупластьев более производительным является комплекс оборудования, состоящий из обратной гидравлической лопаты модели Komatsu PC-1250, ведущей отработку высокими уступами верхним и нижним черпанием и нижней погрузкой, и автосамосвалов Komatsu HD 785. Внедрение этого комплекса даст экономию затрат на разработку пород от сокращения текущих объемов вскрыши в размере около 2000 тыс. руб на 1000 м длины фронта горных работ.

Список литературы

       1. Методические рекомендации по применению «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Угли и горючие сланцы». ФГУ «Госу­дарственная комиссия по запасам полезных ископаемых» (ФГУ ГКЗ). Министерство природных ресурсов Российской Федерации. Утв. МПР России пр. от 01.01.2001 г. Москва, 2007. 34 с.

2. Ржевский  открытых горных работ - М.: Недра, 1994 -372 с.

3. Технология, механизация и организация открытых горных работ / , . – М.: Недра, 1986. – 311 с.