Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Развитие способов подготовки горной массы на карьерах


Характерной особенностью железорудных карьеров Украины (исключая карьеры Камыш-Бурунского железорудного комбината) является разработка в огромных масштабах скальных пород, значительная часть которых представлена крепкими и весьма крепкими железистыми кварцитами. С развитием открытой добычи железорудного сырья на Украине непрерывно возрастает не только общий объем извлекаемой горной массы, но и объем пород, разрабатываемых с применением буровзрывных работ. Сказанное в полной мере относится и к железорудным карьерам Криворожского бассейна (табл. 6). Резкое увеличение объема взорванной горной массы возможно только за счет развития и усовершенствования бурового оборудования. Если в 1965 г. на железорудных карьерах Криворожского бассейна ударно-канатными станками было пробурено от 42 % (на карьере СевГОКа) до 91 % (на карьере ИиГОКа) взрывных скважин, то уже в 1970 г. этот тип буровых станков практически не применялся. Их заменили более прогрессивными, отвечающими современному уровню развития техники станками термического и шарошечного бурения, которыми в 1970 г. было пробурено 1 596 406 м, причем около 22 % общего объема бурения составил огневой способ. В дальнейшем объем огневого способа бурения уменьшился и в 1978 г. составил всего 116,9 тыс. м (4,9 %).

За период с 1971 по 1975 г. объем буровых работ на карьерах Криворожского бассейна увеличился по сравнению с 1970 г. на 699,3 тыс. м скважин, причем 2138,8 тыс. м (90 %) в 1975 г. взрывных скважин пробурено станками СБШ-250. В1978 г. этими станками пробурено 2246,0.тыс. м скважин (95,1 %).



Число станков шарошечного бурения на ГОКах Криворожского бассейна за последние годы увеличилось, а число станков огневого бурения уменьшилось при одновременном сокращении объема бурения. Резкое увеличение объемов бурения шарошечными станками объясняется их высокой эффективностью. Сменная производительность станков СБШ-250 в 1,5 2,0 раза выше, чем станков огневого бурения. И если на протяжений многих лет в результате совершенствования режимов и организации бурения станков огневого бурения их технико-экономические показатели улучшились, то в последние годы, когда значительно возросли объемы бурения по крепчайшим породам и, как следствие, сократились параметры сетки скважин, их эффективность несколько снизилась: уменьшился выход горной массы с 1 м скважины, а затраты на бурение 1 м скважины на карьере ЮГОКа возросли с 12,70 руб. в 1970 г. до 14,02 руб. в 1978 г.

Основные технико-экономические показатели шарошечного способа бурения скважин за последние годы улучшились (см. табл. 6). Производительность станков шарошечного бурения СБШ-250 с 1970 по 1978 г. в целом по бассейну повысилась в 1,1—1,5 раза. Однако выход горной массы с 1 м скважины на карьерах Криворожского бассейна за этот период уменьшился, что повлияло на затраты на обуривание горной массы. Основной причиной ухудшения показателей шарошечного способа бурения являются возросшая крепость и обводненность горных пород. И все же во всех случаях эффективность станков шарошечного бурения значительно выше, чем огневого.

Использование станков шарошечного бурения тяжелого типа (СБШ-320) в 1978 г. позволило повысить производительность бурения на карьере ИнГОКа, например, по сравнению со станками СБШ-250 с 45,9 до 54,5 м/смену. Однако затраты на бурение станками СБШ-320 при этом возросли почти на 35 %.

В калькуляции затрат на бурение скважин наибольшая часть приходится на материалы и амортизационные отчисления, т. е. необходимо повышать коэффициент сменности работы станка. Коэффициент использования календарного времени буровых станков на карьерах Кривбасса в 1975 г. изменялся от 0,3 до 0,55. Сдерживающим фактором роста производительности буровых станков являются неплановые простои (отсутствие места для бурения, запчастей, электроэнергии и др.). Повышение надежности и долговечности деталей и узлов, широкая механизация ремонтных работ и прочее являются важнейшим резервом- процесса бурения взрывных скважин.

Для железорудных карьеров. Криворожского бассейна характерны не только большие масштабы работ, но и высокий уровень механизации технологических процессов, применение прогрессивной технологии и новой высокопроизводительной техники.

Увеличение производственной мощности карьеров и понижение горных работ требуют резкого повышения производительности погрузочно-транспортного оборудования и четкого взаимодействия всех технологических звеньев огромного комплекса работ, что может быть осуществлено лишь при высоком качестве дробления горных пород взрывом. Качество подготовки горной массы в карьере значительно зависит от техники и технологии буровзрывных работ, тем более, что объем скальных пород в абсолютных величинах и удельный вес труднобуримых и трудновзрываемых пород непрерывно увеличиваются с понижением горных работ (табл. 7). Это предопределяет высокую трудоемкость и высокие затраты на буровзрывные работы. Однако буровзрывные работы, и в первую очередь взрывные, существенно влияют на эффективность добычи железной руды на карьерах. Это проявляется в затратах средств па производствособственнобуровзрывных работ, а также во влиянии качества подготовки горной массы взрывом на производительность и экономику последующих технологических процессов (экскавация, транспортирование, дробление и измельчение на фабриках).

В начальный период эксплуатации железорудных карьеров критерием оценки качества дробления пород взрывом являлось содержание во взорванной горной массе негабаритных кусков, которые на карьерах ЮГОКа и ИнГОКа составляли в среднем 5—7 %. В отдельных же забоях выход негабарита достигал 15—17 %. В результате совершенствования буровзрывных работ и внедрения новых методов взрывания дробление пород на карьерах Кривбасса значительно улучшилось (табл. 8).

Повышение требований к качеству подготовки горной массы в карьере необходимо не только для резкого увеличения эффективности последующих технологических процессов, но и для перспективного применения цикличнопоточной технологии при разработке скальных горных пород. В связи с этим качество подготовки горной массы взрывом оценивается уже не по выходу негабарита, а по распределению гранулометрического состава взорванной горной массы.
Развитие способов подготовки горной массы на карьерах

Интенсификация дробления горных пород в условиях железорудных карьеров Криворожского бассейна проводилась за счет совершенствования существующих и изыскания новых методов дробления пород энергией взрыва, среди которых следует отметить: многорядное короткозамедленное взрывание, взрывание в зажатой среде, взрывание высоких уступов; за счет разработки и внедрения высокоэффективных схем соединения и очередности взрывания скважинных зарядов, новых типов BB, в основном гранулированных, новых конструкций скважинного заряда, а также за счет высокой организации и планирования буровзрывных работ при их оптимальных параметрах.

Весьма эффективен метод взрывания в зажатой среде уступов различной высоты, использование которого позволяет не только повысить степень дробления пород, но и управлять параметрами развала горной массы при взрыве. Наряду с этим взрывание в зажатой среде позволяет независимо вести погрузочно-транспортные и буровзрывные работы, создать необходимый запас взорванной горной массы и обеспечить масштабность взрывов (табл. 9). Сокращение числа массовых взрывов па карьерах страны с одновременным увеличением объема взрываемой горной массы до 250—1000 тыс. м3 способствовало сокращению технологических простоев из-за взрывных работ на 20—30 %.

Одним из направлений совершенствования взрывных работ является применение рациональных для конкретных условий типов ВВ. Широкий ассортимент BB позволяет использовать их, в частности, при составлении комбинированных зарядов, что очень эффективно как с экономической точки зрения, так и с точки зрения взрывчатого превращения BB в заряде.

Замена гранулотола и алюмотола, обладающих повышенной токсичностью, аммиачно-селитренными BB позволила сократить простои карьеров из-за проветривания и создать более безопасные условия на рабочих местах взрывников.

Экономический эффеккт от внедрения неводоустойчивых BB с учетом необходимости увеличения расхода тротила при понижении горных работ, вызванного увеличением обводненности скважин, достигает 750 тыс. руб. в год.

Дальнейшее повышение эффективности взрывных работ связано с внедрением водонаполненных и гранулированных BB для дробления трудновзрываемых пород и руд.

Большое разнообразие пород и специфичность горно-геологических условий месторождении, разрабатываемых карьерами ГОКов Криворожского бассейна, требует индивидуального подхода к выбору наиболее эффективного метода взрывных работ, а в ряде случаев комплексного применения разработанных методов взрывания.

Характерным для железорудных карьеров Криворожского бассейна является значительная скорость понижения горных, работ, которая в настоящее время составляет 10—15 м. Глубина карьеров колеблется от 140 до 250 м. При этом возрастают крепость разрабатываемых пород и их обводненность, что значительно влияет на качество подготовки горной массы в карьере с использованием энергии взрыва. Несмотря на то. что степень дробления пород взрывом с внедрением новых высокоэффективных методов взрывания за последние годы значительно повысилась (табл. 10), вопрос качественной подготовки горной массы для всех условий все еще нe решен и, в частности, в забоях трудновзрываемых пород.

Данные, приведенные в табл. 10, показывают, что содержание фракций дробления размером +400 мм (размер куска, обусловленный технологическими требованиями конвейерного транспорта) во взорванной горной массе в целом по Криворожскому бассейну колеблется от 9 до 17 что в полной мере отвечает требованиям циклично-поточной технологии добычи руд и разработки скальных пород. И все же равномерность распределения гранулометрического состава взорванной горной массы еще не достигнута. Выход фракции дробления +400 мм в зависимости от крепости пород меняется в широких пределах. На карьерах имеются забои, где выход фракции +400 мм составляет 2—3 %, в то время как в других забоях (даже при отбойке пород аналогичных свойств) он составляет 17—25 % и более, что говорит о необходимости дальнейших исследований методов управления энергией взрыва для интенсификации дробления трудновзрываемых пород.

Таким образом, анализ состояния дробления пород взрывом на карьерах Кривбасса показывает, что в последние годы достигнуты значительные успехи во взрывной подготовке горной массы, когда выход фракций более 400—500 мм составляет 5—30 % общего объема взорванной горной массы.

Однако, несмотря на имеющиеся достижения, при дальнейшем развитии открытых горных работ и увеличении глубины карьеров появляются новые задачи в области взрывной подготовки горной массы, решение которых будет в дальнейшем составлять основу технического прогресса при добыче железорудного сырья открытым способом.

Высокая концентрация и интенсивность горных работ требуют прежде всего резкого повышения производительности существующего и применения нового высокопроизводительного погрузочного оборудования. Это, в свою очередь, связано с необходимостью создания новых технологических схем, позволяющих обеспечить ритмичную работу этого оборудования, что немыслимо без достаточного объема и высокого качества взорванной горной массы.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: