Расширение области применения выемки скальных и попускальных горных пород без взрывной подготовки

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Расширение области применения выемки скальных и попускальных горных пород без взрывной подготовки

09.12.2019

Взрывной способ в настоящее время наиболее широко применяется при подготовке к выемке скальных и полускальных горных пород. Достоинства взрывной подготовки — универсальность и высокая производительность. В то же время этот способ обладает большими недостатками. Он связан с опасными производственными операциями, является одним из основных источников загрязнения окружающей природной среды, оказывает негативное влияние на качество добываемых полезных ископаемых, их потери. Интенсивное выделение пыли происходит при бурении скважин. Мощными периодическими источниками выделения пыли и газов являются массовые взрывы. При производстве взрывных работ, особенно при разработке сложноструктурных угольных месторождений, происходит перемешивание угля с Вмещающими породами, происходит его разубоживание и увеличиваются потери, так как пласты малой мощности вывозятся в отвалы. На отвалах происходит самовозгорание угля, что в свою очередь осложняет экологическую обстановку в горнодобывающих регионах. При разработке сложнозалегающих рудных залежей происходит перемешивание руды с породой, смешивание разносортных руд, что в делом ведет к ухудшению качественных характеристик полезных ископаемых.

Таким образом, выемка скальных и полускальных горных пород из массива без взрывной подготовки является одним из важнейших технических направлений по экологизации горного производства, повышению качества добываемых полезных ископаемых и снижению их потерь.

Кроме этого, при резком удорожании взрывчатых веществ удельный вес буровзрывных работ в затратах на разработку горной массы постоянно растет.

В этой связи на производстве, при научных исследованиях и конструкторских разработках изыскиваются альтернативные решения для безвзрывной выемки скальных и полускальных горных пород или (в некоторых случаях) при минимальном расходе взрывчатых веществ при взрывании «на встряхивание» для разупрочнения массива с целью облегчения процесса экскавации.

Внедрение экскаваторов с ковшами активного действия. Одним из способов безвзрывной выемки полускальных и скальных горных пород является внедрение экскаваторов с ковшом активного действия, созданных на «Уралмаше» на основе разработок ИГД CO РАН.

В частности, на базе полученных результатов исследований в ИГД CO РАН АО «Уралмаш» спроектировал и изготовил экскаватор ЭКГ-5В, отличающийся по внешнему виду от серийного ЭКГ-5А только несколько увеличенной поворотной платформой, что позволило разместить на ней компрессор производительностью 25 м3/мин, ресивер вместимостью 2,7м, трансформатор 400 кВа и другое дополнительное оборудование. Основное принципиальное отличие экскаватора ЭКГ-5В от серийного ЭКГ-5А заключается в том, что он оснащен ковшом активного действия.

Ковш активного действия отличается от серийного в основном конструкцией передней стенки. Она оснащена тремя ударными зубьями, которые приводятся в действие пневмомолотами с энергией единичного удара 2,0 кДж, размещенными в индивидуальных трубчатых кожухах. Каждый пневмомолот имеет свой автомат пуска, который включает и выключает молот в зависимости от усилия копания на соответствующем зубе. Между ударными зубьями имеются два статических зуба.

Экскаваторы с ковшами активного действия зарекомендовали себя положительно на карьерах строительных горных пород (ПО «Гремячевнеруд» в Нижегородской области, Полотнянозаводское карьероуправление в Калужской области, на Афанасьевском карьере в Подмосковье).

На Полотнянозаводском карьероуправлении одна из машин используется на разработке карбонатной толщи средней мощностью 14 м, сложенной доломитами и известняковыми доломитами. Породы характеризуются интенсивной трещиноватостью. Предел прочности пород на сжатие от 18 до 157 МПа. Разработка осуществляется без взрыва. Экскаватор ЭКГ-5В работает без капитального ремонта уже более 3-х лет.

Вторая машина успешно работает на выемке крупноблочного известняка с коэффициентом крепости до 12 как без предварительного рыхления, так и после сотрясательного взрывания с уменьшенным вдвое удельным расходом ВВ.

В 1993 и 1994 гг. АО «Уралмаш» выпущено по 4 экскаватора ЭКГ-5В. Таким образом, освоен серийный выпуск указанных машин.

В настоящее время ведутся работы по созданию более мощных машин с ковшами активного действия ЭКГ-12В на базе экскаваторов ЭКГ-12 со следующей технической характеристикой:
Расширение области применения выемки скальных и попускальных горных пород без взрывной подготовки

Экскаватор имеет реечный напорный механизм с двухбалочной рукоятью и двухгусеничную тележку.

Наиболее перспективны экскаваторы с ковшами активного действия на угольных разрезах. Экономическая целесообразность широкого внедрения таких экскаваторов на угольных разрезах в настоящее время диктуется условиями новых рыночных отношений, когда резко возросли затраты горных предприятий на оборудование и материалы, особенно на взрывчатые вещества (BB). Это обусловливает низкую эффективность взрывных работ. По данным работы затраты на буровзрывные работы в общих затратах на разработку в зависимости от категории пород по блочности изменяются от 54 до 84 %.

Первоочередными угольными разрезами, на которых необходимо внедрять экскаваторы с ковшами активного действия следует считать разрезы Кузбасса, где более 80% вскрыши (примерно 300 млн м3/год) разрабатывают с применением буровзрывных работ. Преобладающая крепость пород 50-80 МПа. Из указанного объема более 80% приходится на транспортную технологию, где на погрузке горной массы используются мехлопаты с ковшом емкостью от 5 до 16 м3. Сложившемуся парку транспортных машин в наибольшей степени удовлетворяют экскаваторы с емкостью ковша 8-12 м3. Исходя из этого для разрезов средней и малой мощности при наличии маломощных угольных пластов и их свитовом залегании (сложноструктурные месторождения) следует ориентироваться на экскаваторы с ковшами активного действия емкостью 5-8 м3, а для мощных разрезов при разработке месторождений с небольшим числом пластов в свитах (месторождения Южного и Северного Кузбасса) необходимо изготовление экскаваторов этих конструкций с емкостью ковшей 8-12 м3.

Широкое внедрение экскаваторов с ковшами активного действия для разработки скальных и полускальных горных пород без применения буровзрывных работ будет способствовать улучшению экологической обстановки в угледобывающих регионах, в первую очередь в Кузбассе, который находится на грани экологического бедствия.

Внедрение экскаваторов с ковшами активного действия будет способствовать отработке локальных участков, включая часть охранных целиков между шахтами (подземными выработками) и разрезами (их участками на шахтах), где существует запрет на ведение взрывных работ. То же самое можно сказать о близости населенных пунктов, транспортных и энергетических коммуникациях.

Кроме сказанного выше, эффективность внедрения экскаваторов с ковшами активного действия будет возрастать из-за снижения потерь и разу боживания угля, особенно при разработке маломощных пластов, в которых залегают наиболее ценные угли, в том числе и коксующихся марок (Бачатское месторождение).

Экскаваторы с ковшами активного действия перспективны также и для месторождений руд цветных и редких металлов, алмазов Якутии. Применению этих экскаваторов на карьерах названных месторождений благоприятствуют повышенные требования, предъявляемые к качеству сырья (требования к гранулометрическому составу полезного ископаемого, сохранению кристаллической структуры, снижению разубоживания и др.).

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: