Введение к работе
Актуальность работы. Открытая добыча нерудных строительных материалов является ведущей отраслью горнодобывающей, промышленности Камбоджи. Значительная доля от общего объема добываемых строительных горных пород приходится на щебень, получаемый из крепких изверженных пород нагорных месторождений.'
Горные работы на всех действующих'нагорных карьерах ведутся только на нижних горизонтах у подножия гор, где крутизна склона наименьшая, по традиционно используемой на карьерах равнинного типа технологии. Производственная мощность каждого карьера не превышает 100-120 тыс.м/год.
Во многих карьерах запасы строительных горных пород, пригодных для производства щебня, на нижних горизонтах будут отработаны уже в ближайшие годы. Разработка верхней части гор проектом не предусмотрена из-за отсутствия соответствующих научно обоснованных технико-экономических, технологических, организационных решений и практического опыта.
В процессе эксплуатации этих месторождений отмечены прояв-' ления различных металлических руд и горнохимического сырья, которые часто добывают вместе с гранитами для дробления на щебень, что ведет к ухудшении качества стройматериалов и означает нерациональное использование природных ресурсов, наносящее ущерб экономике страны в целом. -' '
Кроме того, все карьерное оборудование уже отработало свой срок службы, однако, вследствие ограниченных финансовых возможностей оно продоляает использоваться при его значительном физическом износе. В результате этого постепенно падает производительность оборудования, снижается производственная мощность карьера.
Переход к отработке верхних горизонтов гор возможен лишь при решении ряда технико-экономических и технологических задач с учетом вышеуказанных специфических особенностей для Камбоджи.
Целью настоящей работы'является теоретическое и экспериментальное обоснование технико-экономических, технологических решений задачи разработки нагорных месторождений строительных горных пород карьерами малой производственной мощности, позволяющих повысить эффективность использования гравитационной технологической схемы я безопасность труда при минимальных капитальных вложениях и рациональном использовании кедр.
Идея работы состоит в том, что эффективность работы оборудования, производительность и безопасность труда можно повысить за счет оптимизации параметров технологической схемы и механизации горных работ на наиболее опасных рабочих местах.
Научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна состоят в том, что:
установлена степень влияния производственной мощности карьеров и расстояния транспортирования на затраты потребителей на единицу потребляемой продукции. В диапазоне мощности карьеров 10-250 тнс.м /год при разности расстояний транспортирования от карьеров до потребителя более 25 км решающее влияние на выбор мест строительства карьеров имеет дальность транспортирования;
выявлена зависимость рациональных сочетаний горного оборудования от производственной мощности карьера. При производительности карьера до 100-120 тыс.м /год и вместимости ковша выемочно-погрузочного оборудования до 3 м удельные капзатраты на приобретение погрузчиков в 1,5-2 раза меньше, чем на приобретение экскаваторов одинаковой емкости ковша;
выявлено влияние высоты перепуска горной массы, крутизны склона и параметров буровзрывных работ в технологии "свободная выемка" на эффективность и безопасность выемочно-погрузочных работ. При многорядном взрывании шпуров высота навала взорванной горной массы является сложной функцией нескольких переменных: числа рядов шпуров, размеров сетки шпуров, удельного расхода ЕВ, высоты перепуска, угла откоса навала и крутизны склона. Экспериментальным путем установлено, что зависимость угла откоса навала от высоты перепуска носит линейный характер, а от крутизны склона - квадратичный с минимумом при значении последней 50-55;
установлено влияние горно-геологических условий залегания рудных тел на выбор технологической схемы селективной разработки нагорных месторождений.
Обоснованность ж достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются применением метода экономико-математического моделирования при оптимизации производственной мощности группы карьеров и выборе оборудования с использованием апробированных аналитических и эмпирических зависимостей для составления расчетных алгоритмов, применением аналитического и графоаналитического методов при исследований высоты навала как сложной функции нескольких переменных, соблюдением геометрического подобия при экспериментальном исследовании зависимости угла откоса навала от вы-
соты перепуска горной массы и крутизны склона методом физического моделирования, высоким коэффициентом корреляция /0,878/ для полученной полиномиальной регрессии.
Значение работы. Научное значение диссертации состоит в установлении степени влияния производственной мощности карьеров и расстояния транспортирования на затрати потребителей на единицу потребляемой продукции, в выявлении влияния параметров гравитационной технологической схемы на эффективность и безопасность труда.
Практическое значение работы заключается з разработке методики выбора оборудования по минимуму удельных капзатрат. в усовершенствовании технологий "свободная выемка" и в обосновании вариантов применения различных технологических схем для селективной разработки нагорных месторождений.
Реализация выводов и рекомендаций. Полученные технико-экономические и технологические решения будут предложены министерству промышленности Камбоджи для использования при проектировании и разработке нагорных месторождений строительных горных пород в Центральном экономическом районе страны.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях инженерного факультета Российского университета дружбы народов и были одобрены ими /г. Москва, 1991-1993 гг/.
Публикация. По теме диссертации сдана одна статья в сборник трудов РУДН /1994 г/.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 74 наименований, приложений, изложена на 157 стр. машинописного текста, содержит 45 рисунков л 14 таблиц.