Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Основные производственные процессы при добыче и переработке полезных ископаемых


Технологический комплекс добычи полезных ископаемых на современном карьере представлен различными по значимости производственными процессами, среди которых ведущее место по трудоемкости и себестоимости принадлежит: буровзрывным работам (взрывной подготовке горной массы), экскавации, транспортированию горной (табл. 2, 3) и механическому дроблению на фабриках. В зависимости от уровня механизации, организации труда, а также свойств разрабатываемых пород влияние того или иного процесса на экономические показатели добычи полезных ископаемых колеблется в значительных пределах.

Буровзрывные работы являются первоочередным и чрезвычайно важным процессом, и их долевое участие в себестоимости добычи полезных. ископаемых изменяется от 21 до 33 % на железорудных карьерах Kpивбасса и Казахстана. Для карьеров США и Канады (табл. 4) этот показатель еще выше (от 31 до 43 %). Однако значение процессов бурения и взрывания в общем технологическом комплексе добычи и переработки руд нельзя ограничивать только их трудоемкостью и затратами средств.
Основные производственные процессы при добыче и переработке полезных ископаемых

Характерной особенностью буровзрывных работ является то, что их качество во многом предопределяет производительность погрузочно-транспортного оборудования и дробильного комплекса и влияет на конечную себестоимость добываемой продукции.

Эффективность буровзрывных работ, в конечном итоге, определяется качеством дробления и затратами на 1 м3 взорванных, пород, а также различием в объеме вспомогательных и непроизводительных работ, продолжительностью простоев горного оборудования из-за взрывных работ и др. Эти факторы не влияют на затраты на собственно буровзрывные работы и качество дробления, но они, в конечном итоге, влияют на стоимость единицы продукции, особенно при больших масштабах работ и огромном числе техники. Пренебрежение этими факторами на практике приводит к тому, что на некоторых карьерах применяются устаревшие малоэффективные методы дробления пород взрывом.

Анализируя данные табл. 2, можно установить, что для условий железорудных карьеров Криворожского бассейна значимость процессов бурения и взрывания по себестоимости (в процентах к общей себестоимости по карьеру) отличается незначительно. Вместе с тем, если проследить по годам, то можно установить определенную закономерность: себестоимость (в абсолютных цифрах) бурения и взрывания возрастает, хотя долевая значимость этих процессов, как правило, снижается.

В настоящее время значительно расширился парк современных буровых станков, способных развить высокую производительность. За последние годы отработаны рациональные режимы бурения в различных горно-геологических условиях, обеспечена возможность изменять диаметр скважины по высоте уступа от 100 до 500 мм, повышена надежность и стойкость отдельных узлов буровых станков и т.д. В результате значительно увеличился. выход горной массы с 1 м скважины. Наряду с этим за последние годы резко возросли объемы добычи крепких обводненных горных пород, что предопределено ростом глубины разработки. При этом увеличился расход дорогостоящих, водоустойчивых BB и снизилась производительность бурения. В отдельных случаях,(ЮГОК) отмечается некоторое снижение затрат на бурение, что можно объяснить, с одной стороны, высокой организацией буровых работ на карьере, с другой — наличием станков огневого бурения скважин, производительность которых практически не зависит от крепости горных пород.

Экскавация. Интенсивность и равномерность дробления пород в забое существенно влияет на производительность добычного оборудования. При снижении выхода негабарита от 1,45 до 0,3 % на карьере ЮГОКа в период с 1960 по 1966 г. годовая производительность экскаватора на 1 м3 емкости ковша возросла на 24,6 % (от 138 тыс. до 172 тыс. м3), а на карьере НКГОКа за этот же период она повысилась на 27,4 % (от 124 тыс. до 158 тыс. м3) — при снижении выхода негабарита с 3,6 до 0,1 %. Таким образом, вполне очевидно, что улучшение качества подготовки горной массы способствует значительному повышению эффективности погрузочных работ. Наибольшая производительность (до 411 тыс. м3 в год) отмечена при работе экскаваторов на отвалах, что объясняется хорошей обеспеченностью горной массой, отсутствием в ней негабаритных кусков и отсутствием простоев, связанных с производством взрывных работ. Следовательно, улучшение качества подготовки горной массы взрывом позволяет значительно повысить эффективность погрузочных работ.

Транспортирование горной массы на железорудных карьерах Украины осуществляется преимущественно автосамосвалами БелАЗ-540 и БелАЗ-548 грузоподъемностью соответственно 27 и 40 т.

В последние годы начали применять комбинированный автомобильно-железнодорожный транспорт. Например, в 1971 г. на карьерах Кривбасса технологическим автотранспортом перевезено около 60 млн. м3 горной массы, в том числе более 30 млн. м3 до перегрузочных пунктов. Объем перевозок горной массы автосамосвалами на ГОКах Украины в 1977 г. составил 302,5 млн. т.

Несмотря на то, что средняя грузоподъемность автотранспорта постоянно возрастает за счет широкого использования автосамосвалов большой грузоподъемности (например, БелАЗ-548), а это значительно снижает затраты на перевозку и упрощает транспортные грузопотоки, использование автотранспорта остается низким и составляет 0,53—0,72.

Общий объем горной массы, перевезенной железнодорожным транспортом, на железорудных карьерах Кривбасса в 1971 г. составил 236,5 млн. т, а в 1977 г. — 380 млн. т, а на ГОКах Украины — 461,6 млн: т. Вагонный парк состоит из думпкаров грузоподъемностью 80, 100 и 180 т. Железнодорожный транспорт на карьерах применяется с электровозной и тепловозной тягой.

Анализ динамики изменения затрат на экскавацию и транспортирование взорванной горной массы (см. табл. 2) показывает, что на ряде карьеров затраты на транспортирование горной массы колеблются незначительно. В то же время па карьере ИнГОKa эти колебания значительны.

Отсутствие обшей закономерности снижения или увеличения затрат на транспортирование взорванной горной массы для железорудных карьеров Кривбасса можно объяснить тем, что отдельные карьеры, такие как ЮГОК, НКГОК, ЦГОК, имеют установившиеся границы карьерных полей и развиваются в основном в глубину, что не приводит к значительным изменениям дальности транспортирования, тогда как развитие горных работ, характерное например для карьера ИнГОКа, приводит к увеличению расстояния транспортирования, а следовательно, и к росту затрат на транспортирование взорванной горной массы. В 1977 г. затраты на 1 т*км грузов, перевозимых железнодорожным транспортом, по. сравнению с 1975 г. на ГОКах Кривбасса возросли с 1,302 до 1,357 коп.

С увеличением глубины карьера возрастают объемы добычи крепких горных пород и их обводненность, что влияет на качество подготовки горной массы взрывом и, как следствие, на производительность погрузки. Из приведенных выше данных следует, что себестоимость экскавации горной массы на таких карьерах, как ЮГОК, должна возрастать, тем более с учетом транспортирования горной массы железнодорожным транспортом, тогда как на карьерах СевГОКа она должна изменяться незначительно. Действительно, анализ данных табл. 2 подтверждает сказанное. В частности, себестоимость экскавации, на карьерах ЮГОКа с 1965 г. возросла, а на карьере СевГОКа — снизилась.

Таким образом, анализ основных технологических процессов разработки железорудных карьеров Криворожского бассейна указывает на реальные возможности их дальнейшего совершенствования, заключающиеся в выявлении и использовании имеющихся резервов, применении более перспективного оборудования и новых совершенных методов ведения горных работ.

Важнейшим фактором повышения эффективности разработки является, улучшение качества взрывной подготовки горной массы.

Следовательно, буровзрывные работы, в конечном итоге, предопределяют применяемую технологию и технику добычи и переработки руды. От их эффективности зависит совершенствование существующей технологии, а в перспективе применение техники непрерывного действия для разработки крепких кварцитов.

В технологическом - комплексе добычи и переработки полезного ископаемого дробление горных пород, с одной стороны, является первоначальным фактором (дробление энергией взрыва), с другой заключительной стадией этого процесса (дробление механическим способом на дробильной фабрике).

Анализ современного состояния дробления горных пород на карьерах Криворожского бассейна показал, что внедрение ряда мероприятий, повышающих использование энергии взрыва на дробление, способствовало интенсивному разрушению взрываемых пород. Однако интенсификация дробления руд на карьерах часто связана с дополнительными расходами средств, которые могут оказаться значительными, снижая эффективность взрывного дробления.

Экономический анализ процессов дробления, в том числе дробления горных пород в карьерах энергией взрыва, на дробилках и мельницах, был проведен нами на трех действующих ГОКах Криворожского бассейна — ЮГОКе, НКГОКе, ЦГОКе. Основными показателями при анализе были приняты себестоимость I т руды, по всем процессам затраты на дробление, начиная от отделения горной массы и кончая измельчением ее в мельницах, а также трудозатраты на эти процессы.

Удельный вес процесса дробления по всему технологическому циклу составляет 65—69 % по себестоимости и 44 % по трудозатратам. Если же учесть, что на эффективную работу горного и транспортного цехов значительно влияет дробление руд в карьере, то определяющее положение дробления в экономике и технико-экономических показателях добычи и переработки руды становится очевидным.

Из анализа процесса дробления на карьерах ЮГОКа, НКГОКа и ЦГОКа (табл. 5) видно, что основная часть средств расходуется на механическое дробление, составляющее 90—96% всех денежных затрат.

На дробление руд с использованием энергии взрыва приходится от 4,5 до 9,2 % средств и не более 2 % трудозатрат всего процесса дробления. Это говорит о том, что взрыву как процессу, в технологическом комплексе дробления определяющему интенсивность дробления руды в карьере, недостаточно уделяется внимания. Дробление и измельчение руд осуществляется не в карьере, а в дробилках и. в мельницах.

Исследования показали, что при современном уровне развития буровзрывных работ, позволяющем получать интенсивно раздробленную горную массу в карьере, дробилки крупного механического дробления при существующих четырехстадийных схемах работают нерационально, так как 90—99 % перерабатываемой руды не требуют механического дробления на I стадии и 50—80 % исходной руды могут передаваться после соответствующего грохочения непосредственно на III стадию дробления.

Необходимость I стадии крупного механического дробления была оправдана в начальный период, когда качество дробления руды в карьере было низким.

Техническая возможность и экономическая целесообразность совершенствования схем механического дробления были исследованы на карьере НКГОКа. Экспериментальные исследования показали, что повышение интенсивности дробления горной массы в карьере за счет совершенствования буровзрывных работ позволяет значительно повысить производительность конусных дробилок, снизить крупность дробленой руды на последней стадии и создать значительный резерв производственной мощности дробильной фабрики. В частности, при уменьшении в руде фракций дробления +500 мм с 64 до 47 % производительность конусной дробилки 1500/180 повысилась на 42 %, а при уменьшении содержания этой фракции с 10 до 1 % производительность дробилки повысилась в 2—3 раза. Таким образом, улучшение качества подготовки горной массы взрывом непосредственно в карьере за счет роста производительности дробильного оборудования может явиться решающим фактором увеличения производственной мощности предприятия по добыче и переработке руд без дополнительных капитальных затрат.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: