Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время всё большее распространение получает циклично-поточная технология (ЦПТ) с комбинированным автомобильным и конвейерным транспортом. Применение конвейерного транспорта обеспечивает значительное снижение расходов на энергоносители и повышение производительности труда. Применение новой техники – мобильных дробильных установок и крутонаклонных конвейерных комплексов (КНК) расширяет возможности циклично-поточного транспортирования.
Наиболее полное использование всех преимуществ комбинированного транспорта может быть достигнуто при правильном обосновании области его применения и обеспечении заданного уровня стабильности качества полезного ископаемого.
Несмотря на значимость проблемы усреднения руды, она практически не решена для условий циклично-поточной технологии, всё более внедряемой в производство в настоящее время. В этих условиях актуальной задачей является повышение эффективности транспортных потоков доставки полезного ископаемого с учётом необходимости организации усреднительно-перегрузочных складов.
Принципиальная схема усреднения при циклично-поточной технологии транспортирования полезного ископаемого показана на рис.1.
Фабрика
Склад усреднительный
Карьер
Рис. 1. Принципиальная схема усреднения при циклично-поточной технологии транспортирования полезного ископаемого
Фундаментальные исследования в области применения циклично-поточной технологии на открытых горных работах, а также основные принципы создания и эксплуатации усреднительных складов руды отражены в трудах таких ученых, как: Е.И. Азбель, С.Я. Арсеньев, П.П. Бастан, В.Ф. Бызов, М.В. Васильев, Ф.Г. Грачёв, В.В. Квитка, Г.Г. Ломоносов, Н.В. Мельников, С.П. Решетняк и др.
Работа выполнена в рамках Государственного контракта № 02.740.11.0695 «Создание геомеханически и экологически безопасных малоотходных способов разработки месторождений открытым способом в сложных гидрогеологических условиях».
Цель диссертационной работы. Разработка технологии формирования усреднительно-перегрузочного склада при циклично-поточном транспортировании на открытых горных работах.
Задачи исследования.
1.Анализ литературных источников и оценка опыта усреднения полезного ископаемого на отечественных и зарубежных горных предприятиях, ведущих добычу открытым способом с применением циклично-поточной технологии транспортирования.
2.Теоретическое обоснование и разработка методики выбора параметров усреднительно-перегрузочных складов руды с приемной траншеей.
3.Обоснование числа экскаваторов, занятых на добыче с учётом требований к обеспечению необходимого содержания полезного компонента в руде.
4.Оценка технико-экономических показателей циклично-поточного транспортирования полезного ископаемого с применением усреднительно-перегрузочных складов на карьере «Олений Ручей».
Идея работы. Обоснование технологии усреднительно-перегрузочных систем следует осуществлять на основе установленных зависимостей основных параметров склада от рабочих параметров перегрузочного оборудования.
Научная новизна работы.
-
Установлены зависимости вместимости и ширины приемной траншеи рудного склада от глубины, радиусов черпания и разгрузки гидравлического экскаватора типа обратная лопата, занятого на усреднении.
-
Выявлена зависимость резерва производительности экскаваторов на добыче от коэффициента однородности качества руды.
Основные защищаемые положения:
-
В условиях глубоких карьеров для снижения затрат на добычу полезного ископаемого следует применять систему циклично-поточной технологии, с устройством усреднительно-перегрузочного склада при автомобильном и конвейерном транспорте.
-
Количество экскаваторов на добыче, обеспечивающее выполнение требований к усреднению содержания полезного компонента в руде, следует определять по графикам зависимости коэффициента резерва производительности экскаваторов от коэффициента однородности качества руды.
-
Для повышения эффективности работы усреднительно-перегрузочных складов следует применять в качестве выемочно-погрузочного оборудования гидравлические экскаваторы типа обратная лопата, способные работать в забое нижним черпанием.
Методы исследований. Общей теоретической и методологической основой работы является комплексный подход, включающий анализ и обобщение исследований ученых в области проектирования усреднительных складов полезного ископаемого на карьерах, изучение производственных и проектных материалов, горно-геометрические расчеты, графоаналитический метод.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректным применением фундаментальных положений теории и практики открытых горных работ, применением современных научных методов, обобщением опыта эксплуатации карьеров, получением удовлетворительной сходимости результатов расчетов с практикой эксплуатации карьеров.
Практическая значимость работы.
1. Представлен метод определения числа экскаваторов для обеспечения необходимых параметров однородности полезного ископаемого.
2. Разработана технология формирования усреднительно-перегрузочных складов при циклично-поточном транспортировании полезного ископаемого.
3. Установлены основные параметры складов при использовании в качестве перегрузочного оборудования гидравлических экскаваторов типа обратная лопата.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы в целом и отдельные ее положения докладывались, обсуждались и получили одобрение на международной научной конференции «День горняка и металлурга» (Германия, Фрайбергская горная академия, 2010, 2011 гг.); международной научно-практической конференции «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения» (Воркута, 2011 г.); международной научно-практической конференции «Открытые горные работы в 21 веке» (Красноярск, 2011 г.); международной научно-практической конференции молодых учёных и студентов «Опыт прошлого – взгляд в будущее» (Тула, 2011 г.); XII международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, 2011 г.); на студенческой научной конференции (Польша, Краковская горно-металлургическая Академия (КГМА), 2009 г.); на заседаниях кафедры Разработки месторождений полезных ископаемых СПГГУ (Санкт-Петербург, 2010, 2011, 2012 гг.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, из них 3 – в изданиях, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России, получено авторское свидетельство на полезную модель.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 172 страницы, 29 таблиц, 36 рисунков и список литературы из 115 наименований.
Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю профессору Г.А. Холоднякову, развитие идей которого, постоянное внимание и помощь способствовали успешному выполнению работы; сотрудникам кафедры Разработки месторождений полезных ископаемых за ценные советы и оказание помощи в сборе материалов.
