Скорняков

Ю . Г. С К О Р Н Я К О В
СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ
И КОМПЛЕКСЫ
САМОХОДНЫХ
МАШИН
ПРИ ПОДЗЕМНОЙ
ДОБЫЧЕ РУД
МОСКВА
«НЕДРА»
1978
ных м а ш и н [ 4 5 ] , п а р а м е т р о в г о р н ы х в ы р а б о т о к [ 4 8 ] и
систем р а з р а б о т к и [ 4 0 — 4 4 , 46, 4 7 ] . И з всего м н о г о о б р а ­
з и я с а м о х о д н ы х м а ш и н р а с с м о т р е н ы п р е ж д е всего м а л о ­
известные и интересные в конструктивном
отношении
з а р у б е ж н ы е м а ш и н ы , з а т е м — н а и б о л е е т и п и ч н ы е отече­
ственные. Б о л е е п о д р о б н ы е с в е д е н и я об о т е ч е с т в е н н ы х
машинах
можно
найти
в п у б л и к а ц и я х [4, 22, 27]
и др.
В подготовке и оформлении рукописи большую п о ­
м о щ ь о к а з а л и с п е ц и а л и с т ы Г и п р о ц в е т м е т а А. А. А л ь бов, О. Б . Г р и н е в и ч и А. Г. Д и к к е р т . А в т о р в ы р а ж а е т
признательность профессору, доктору технических н а у к
Д . М. Б р о н н и к о в у з а п р о с м о т р р у к о п и с и , ц е н н ы е советы»
и замечания.
1. Р А З В И Т И Е Т Е Х Н О Л О Г И И П О Д З Е М Н О Й Д О Б Ы Ч И
Р У Д Ы НА Б А З Е И С П О Л Ь З О В А Н И Я
САМОХОДНОЙ ТЕХНИКИ
1.1. Самоходное оборудование
О б о р у д о в а н и е , способное с а м о с т о я т е л ь н о п е р е д в и г а т ь с я в под­
земных выработках, получило название самоходного.
На первоначальной стадии развития самоходной техники наи­
б о л ь ш е е р а с п р о с т р а н е н и е п о л у ч и л и гусеничные
машины,
но в
д а л ь н е й ш е м они п о в с е м е с т н о н а ч а л и в ы т е с н я т ь с я п н е в м о к о л е с н ы ми — н а и б о л е е м о б и л ь н ы м и и т р е б у ю щ и м и м е н ь ш и х э н е р г е т и ч е ­
ских з а т р а т на п е р е д в и ж е н и е .
В п о с л е д н и е годы с о з д а н ц е л ы й р я д в ы с о к о п р о и з в о д и т е л ь н ы х
машин, отвечающих требованиям подземной эксплуатации, причем
н а р я д у с э л е к т р и ч е с к и м и п н е в м а т и ч е с к и м п р и в о д а м и д л я пере­
д в и ж е н и я б о л ь ш о е п р и м е н е н и е получил д и з е л ь н ы й . '
Шахтные бурильные установки по н а з н а ч е н и ю м о ж н о р а з д е ­
л и т ь на д в а т и п а :
установки для бурения веерных скважин диаметром 64—
70 мм, г л у б и н о й д о 2 0 — 2 5 м;
у с т а н о в к и д л я б у р е н и я ш п у р о в д и а м е т р о м 36—42 мм, г л у б и ­
ной до 4,5 м.
Установки
первого
т и п а предназначены преимущест­
венно д л я б у р е н и я в е е р н ы х с к в а ж и н в в е р т и к а л ь н о й п л о с к о с т и ,
не т р е б у ю т ч а с т о г о п е р е м е щ е н и я , п о э т о м у в ы п о л н я ю т с я обычно с
п н е в м о п р и в о д о м ( т а б л . 1).
Буровые машины располагаются
в середине жесткой
рамы
(рис. 1) или в т о р ц е . П н е в м о к о л е с н ы й ход о б е с п е ч и в а е т им хоро­
шую маневренность. В установках с дизельным
приводом
для
улучшения проходимости раму выполняют
шарнирно-сочлененной.
Н е к о т о р ы е из р а с с м о т р е н н ы х у с т а н о в о к , в ч а с т н о с т и « С и м б а »
фирмы «Атлас-Копко» (Швеция), «Фэн-Дрилл» фирм
«ГарденДенвер» и «Ингерсолл-Рэнд» ( С Ш А ) , позволяют бурить наклон­
ный веер и п а р а л л е л ь н ы е в е р т и к а л ь н ы е с к в а ж и н ы . О н и о б о р у д о ­
в а н ы т я ж е л ы м и п е р ф о р а т о р а м и или м а ш и н а м и у д а р н о - в р а щ а т е л ь ­
ного б у р е н и я массой о т 75 д о 200 кг с д и а м е т р о м п о р ш н я 100—
125 мм, ч а с т о т о й у д а р о в 1900—2300 м и н , энергией у д а р а 12—
30 кгс • м. И з в е с т н ы т а к ж е о б р а з ц ы г и д р а в л и ч е с к и х п е р ф о р а т о р о в
фирм «Монтаберт» и «Секома» ( Ф р а н ц и я ) , достоинством которых
я в л я е т с я б о л ь ш а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь при м е н ь ш и х ш у м е и р а с ­
ходе энергии. Манипуляторы обычно имеют гидравлическое уп­
равление.
- 1
Техническая характеристика з а р у б е ж н ы х с а м о х о д
Марки,
Показатели
Ч и с л о буровых машин
Тип буровых машин
М а с с а , кг
Глубина бурения, м
Д и а м е т р коронки, мм
Диаметр буровой стали, мм
Ш а г подачи, мм
Габариты в транспортном п о л о ж е н и и , мм:
• высота
ширина
длина
Минимальные размеры выработки при бурении верхней
полусферы ( ш и р и н а х в ы с о т а ) , м
Масса, т
Транспортная скорость, км/ч
Преодолеваемый п о д ъ е м , градус
Т и п привода и мощность, л . с .
«Фэн-Дрилл»
(«Гарден-Денвер»)
«Фэн-Дрилл»
(«ИнгерсоллРэнд»)
2
DH-123;
ПР-123
73—132
9—12;
25—35
43;. 64
32 г 38
1200—1800
2
D-475A
50,6—101,2
3 2 ; 38
1200—1800
1600
2310
4900
4,3X3,2
1870
2200
5930
4x3
ПО
25—30
8,0
5,8
1,6
4,5
8,5
10
Пневматический
2X15
15
Тип х о д о в о й части
Жесткая
* Установлены в двух параллельных плоскостях на расстоянии 2,8—4,6 м.
** Шарннрно-сочлененная рама на пневмоколесном ходу. .
Б о л ь ш о е з н а ч е н и е д л я п о в ы ш е н и я с к о р о с т и б у р е н и я имеет ка­
чество б у р о в о г о и н с т р у м е н т а . Ф и р м о й « Г а р д е н - Д е н в е р » и с п ы т а н ы
трубчатые штанги с внутренним ниппельным соединением, исклю­
ч а ю щ и м з а с т р е в а н и е б у р о в о г о с н а р я д а в с к в а ж и н е , обеспечивают
щим высокую точность направления скважины и снижение з а т р а т
э н е р г и и на т р е н и е с т а в а б у р о в ы х ш т а н г о стенки с к в а ж и н ы . В ы с о ­
кой с т о й к о с т ь ю о т л и ч а е т с я буровой и н с т р у м е н т ф и р м ы « С а н д в и к Корамант» (Швеция).
На руднике «Болиден» с целью оптимизации режима
бурения
глубоких скважин разработан податчик с автоматической регули­
ровкой осевого у с и л и я с учетом к р е п о с т и п о р о д .
У с т а н о в к и в т о р о г о т и п а ( т а б л . 2) в ы п у с к а ю т с я в п н е в м о ш и н н о м исполнении, в к а ч е с т в е д в и г а т е л я ходовой части ча­
щ е п р и м е н я е т с я д и з е л ь , т а к к а к по х а р а к т е р у р а б о т ы они т р е б у ю т
частого п е р е м е щ е н и я .
Установки с электрогидравлическим приводом BW32c фирмы
« З а л ь ц г и т т е р » , «Миндев-290» ф и р м ы « М а й н и н г Д и в е л о п м е н т Экь
ных установок для бурения веерных скважин
фирмы {в скобках)
«Симба-24»
( « Атлас-Копко»)
«Симба-31 2 »
(«Атлас-Копко»)
«Промек
Ml 03—Ml 35»
(«Тамрок»)
«Твиринг
Дно LT-2A»
(«Тамрок»)
«Дио
flLV-20»
(«Тамрок»)
2
BBC-120F
2
СОГЫЗОЕЬ
2*
L400; L500
2
L400; L500
69
25—30
2
BBC-120F;
СОГМЗОЕЬ
6 9 ; 195
25—30
48—51 </
32
1220—1830
48—64
32
1220—1830
1400
2130
4400
4X3
2000
2500
6500
4,5x3
3,67
3
8
9,7
1.5
14
2X6
Д о 100
20
64
32
1220—1830
50—64
32
1220-1830
64
32
1220—1830
1425—1800
1800
4100—5800
2,4x3,5
2300
2200
3700
4,3X3,25
2800
2500
7850
4,5x3,65
6,1
2
20
11,8
9
15
Дизельный**
8,5
3,6—9
8—15
Пневматический
1 2 X 1 2 или д и - 1
Х5.
I зельный**, 5 5 1
1
1
рама на пневмоколесном ходу
4
100
20
195
25—30
До
2x15
випмент» отличаются хорошей
маневренностью,
стабильностью
н а п о р н ы х усилий и высокой п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь ю г и д р о п е р ф о р а ­
т о р о в при м е н ь ш е м у р о в н е ш у м а .
У с т а н о в к а B W 3 2 c при ш и р и н е 1750 мм и в ы с о т е 2250 мм с од­
ного п о л о ж е н и я о б у р и в а е т з а б о й р а з м е р о м 7 X 4 , 5 5 м. Д л и н а уста­
новки 9,7 м, м а с с а 12 т, м а с с а г и д р о п е р ф о р а т о р а 100 кг. П р и д и а ­
м е т р е 42 мм в п о р о д а х средней крепости с к о р о с т ь б у р е н и я с о с т а в ­
л я е т не менее 1,5 м/мин.
У с т а н о в к а «Миндев-290»
при
ширине
1440 мм
и
высоте
2075 мм с одного п о л о ж е н и я о б у р и в а е т з а б о й р а з м е р о м 7 , 2 X 4 , 7 м,
длина
у с т а н о в к и 6,5 м. Г и д р о п е р ф о р а т о р
с частотой
ударов
500 м и н ~ ' и энергией у д а р а 25 кгс • м о б е с п е ч и в а е т с м е н н у ю про­
и з в о д и т е л ь н о с т ь в п о р о д а х с р е д н е й крепости о к о л о 250 м. В о з м о ж ­
ность р е г у л и р о в а н и я с и л ы у д а р а и с к о р о с т и в р а щ е н и я п о з в о л я е т
о п т и м и з и р о в а т ь р е ж и м б у р е н и я и с н и з и т ь з а т р а т ы на буровой ин­
струмент. Недостатком
конструкций
с
электрогидравлическим
п р и в о д о м я в л я е т с я н а л и ч и е п р и в о д н о г о к а б е л я и гусеничного хо­
да, снижающих мобильность установок.
Техническая характеристика зарубежных пне
Марки,
Показатели
«Минибур»
«Каво-
дрилл-555»
«Миниматик»
(«Тамрок»)
«Параматик»
(«Тамрок»)
2
D93-LAR
2
Е400
ES300-Kopo-
М а с с а , кг
Т и п манипулятора
80
УТ1
79
MR-500
Глубина бурения, мм
Д и а м е т р коронки, мм
Д и а м е т р буровой стали, мм
Д л и н а подачи, мм
Габариты в транспортном п о ­
л о ж е н и и , мм:
ширина
высота
длина
Размеры забоя, обуриваемого
с одной установки (шири­
н а х высота), м.
Тип х о д о в о й части
2400
36—41
25,4
2400
2800
40—42
25,4
2880—3660
25,4
2880—3660
2750
35—41
32
1600—3500
1630
1730
9000
5,2x4,2
1550
1780
10 0 5 0
5,1X3,7
2565
2900
10 430
6,4X4,8
1900
2300
8800
5,6X4,5
(«Гзрден- Д е н ­
вер >)
Ч и с л о буровых машин
Т и п буровых машин
Тип привода
л . с.
на
80
RP625;
CS75
3600
Ч
Жестка я рама
HI мощность,
45 или пнев­
матический
2X8,5
Масса, т
8,4
2,4
Транспортная скорость, км/ч
14
Преодолеваемый п о д ъ е м , гра­
дус
4,5
Р а д и у с поворота, м
Направление бурения
Горизонталь­
ное' и., верти­
кальное
17
Расход воздуха, м /мин
3
2—3
Шарнирная
рама
Дизельный
55
78*
9,5
6
20
18,5
8
15
5,6
4,6
Горизонтальное
18
14—21
(« Атлас-Копко»)
2
ВВС-100
65
БУТ-10
Жесткая
рама
45 или пнев­
матический
2X12
Д о 10
3,6
9,5
4,5
Горизонталь­
ное и верти­
кальное
15
У с т а н о в к и для, б у р е н и я ш п у р о в н а и б о л ь ш е е
распространение
п о л у ч и л и при к а м е р н о й системе р а з р а б о т к и , п р о в е д е н и и в ы р а б о ­
т о к и слоевых, с и с т е м а х . В.. у с т а н о в к а х у н и в е р с а л ь н о г о т и п а под а т ч и к с б у р и л ь н ы м м о л о т к о м з а к р е п л я е т с я ш а р н и р н о на с т р е л о ­
в о м м а н и п у л я т о р е , к о н с т р у к ц и я которого п о з в о л я е т б у р и т ь шпу­
р ы п р а к т и ч е с к и во всех н а ц р а в л е н и я х .
Из зарубежных
машин
д а н н о г о типа н а и б о л е е известны « М и н и б у р » и « У н и в е р с а л - Д ж а м бо» ф и р м ы « Г а р д е н - Д е н в е р » , « Д ж о й - С е р п е н т » ф и р м ы
«Джой»,
« Б у м м е р - 1 2 1 , 131» и ' « К а в о д р и л л - 5 5 5 »
фирмы
«Атлас-Копко»
(рис. 2), « П а р а м а т и к » фирмы «Тамрок» и др. Из отечественных к
э т о м у типу о т н о с я т с я С Б К Н - 2 п , СБУ-2А'1 и Б К - 5 Д ( т а б л . 3 ) . В с е
бурильные установки иностранных фирм снабжены
двумя-тремя
S
вмоколесных установок для бурения шпуров
фирмы (в скобках)
«Универсал
Джамбо» («Гарден-Денвер»
«Буммер-1 21»
(« Атлас-Копко»)
«Буммер-131»
(«Атлас-Копко»)
ДС-65 («Ингерсолл-Рэнд»)
ДС-95, («Ингереслл-Рэнд»),
3
PR-123
2 з
ВВС-100
3
BBC-120F
2
D475A
3
D475A
123
YTBHD,
YTTHD
30Q0
43—50
25,4—32
3000
65
БУТ-10
69
БУТ-14
ПО
Н Н В Е iR-103:
3350
41—51
32—38
1660—3500
3660—4000
41—51
32—38
1600—3500
ПО
«СРВА-pantogradhs
3600
45—102
32
3360
2200
2130
9750
7,9*6,9
2 000
2 250
11 0 0 0
7,6x5,6
2330
2 7 0 0 (с Кса&шой)
12 0 0 0
10,2x6,2
2 000
2 950
2 500
3 300
11 9 7 0
9X7
Ж е с т к а я рама
idooo
5X4
Шарнирная рама
4270
45—102
32
3980
Ж е с т к а я рама
66
ПО
Дизельный
118
67
100
12
5,5
18,5
17v5
14
15
23
9—14
9,5
12
15
14
19
15
Г4
7
Горизонтальное
•4,6
Горизонтальное
и вертикальное
5,4
6,5
Горизонтальное
Т
25
•5
30
24
36
сменными манипуляторами и бурильными
молотками.
Наличие
широкого ассортимента манипуляторов, автоподатчиков и буриль­
ных молотков позволяет с максимальной эффективностью исполь­
з о в а т ь эти м а ш и н ы при р а з л и ч н ы х с и с т е м а х р а з р а б о т к и . Т а к , н а ­
пример, фирмой «Атлас-Копко» (Швеция) для буровых
машин
«Буммер-121», «Каводрилл Д-555» и «Каводрилл-555»
выпуска­
ю т с я м а н и п у л я т о р ы БУТ-10 в т р е х м о д и ф и к а ц и я х :
Б У Т - I O F — п р е д н а з н а ч е н д л я у с т а н о в к и на м а ш и н у , и с п о л ь ­
зуемую только для проведения горизонтальных выработок;
БУТ-IOG — в р а щ а ю щ и й с я , п р е д н а з н а ч е н к а к д л я б у р е н и я го­
р и з о н т а л ь н ы х ш п у р о в при п р о в е д е н и и ш т р е к о в , т а к и д л я б у р е н и я
вертикальных шпуров в кровле. Буровые машины, оборудованные
Р и с . 1. С а м о х о д н а я б у р о в а я у с т а н о в к а « С и м б а - 2 4 > ф и р м ы
Рис.
2.
Самоходная
буровая
установка
Копко»
«Каводрилл-555»
«Атлас-Копко»
фирмы
«Атлас
ю
и
Ч и с л о буровых машин
Тип буровых машин
М а с с а , кг
Глубина бурения, мм
Диаметр коронки, мм
Диаметр буровой стали, мм
Д л и н а подачи, мм
Габариты в транспортном п о л о ж е н и и , мм:
ширина
высота
длина
Размеры забоя, обуриваемого с одной у с ­
тановки ( ш и р и н а х в ы с о т а ) , м
Тип х о д о в о й части
Тип привода
Мощность привода, л . с.
Масса, т
Транспортная скорость, км/ч
Преодолеваемый п о д ъ е м , градус
Радиус поворота, м
Р а с х о д в о з д у х а , м /мин
3
&
10
ш
для
3
Ш
бурения!
т-
Показатели
установок
Н-2п
Техническая характеристика отечественных самоходных
шпуров
>>
S3
2
ПК-50
56
2200
32—42
25—32
2200
2
3
3
П К - 6 0 пк-бо П К - 7 5
60
60
75
4000
3000
3000
40—42 40—42 32—46
25—32 25—32 25—32
4000
3000
3000
1250
1200
3650
4X3
1500
2000
2400
1750
1500
1870
2000
2500
9050
9780
7100
11 8 0 0
8x7
5X3,9'
3,4х 4,5Х
Х3,2 Х3,6
Шарнирная рама
Жесткая
на пневмоколесном рама на
ходу
гусенич­
ном х о д у
Жесткая
рама на
пневмоколесном
ходу
Пневма­
тический
7
2,6
3
10
2,3
11,0
Дизельный
50
9,5
10
J2
4
?4
60
14
10
14
4,3
36
75
20
10
16
6
36
2
ПК-50>
56
2500
32—46
25—32
2500
Электри­
ческий
—
6,7
2
16
—
24
этими м а н и п у л я т о р а м и , могут и с п о л ь з о в а т ь с я и на очистных р а ­
ботах, н а п р и м е р при с л о е в ы х с и с т е м а х с з а к л а д к о й ;
Б У Т - Ю С — в р у б о в ы й м а н и п у л я т о р с н а и м е н ь ш е й , по с р а в н е ­
нию с п е р в ы м и д в у м я , п о д в и ж н о с т ь ю . У с т а н а в л и в а е т с я о б ы ч н о н а
трехперфораторную самоходную установку в сочетании с д в у м я
манипуляторами БУТ-IOF.
А в т о п о д а т ч и к и д л я этих м а н и п у л я т о р о в
изготавливают
двух
т и п о в : в и н т о в ы е и ц е п н ы е г и д р а в л и ч е с к и е ( Б М С и БМГ1). В и н т о ­
в ы е п о д а т ч и к и и м е ю т три т и п о р а з м е р а в с о о т в е т с т в и и с д л и н о й
буровой ш т а н г и — 3200, 4000 и 4600 мм. Г и д р а в л и ч е с к и е ц е п н ы е
п о д а т ч и к и и м е ю т д в а т и п о р а з м е р а — 3200 и 4000 мм. К р о м е того,
и м е ю т с я д в а т и п о р а з м е р а т е л е с к о п и ч е с к и х цепных п о д а т ч и к о в —
Б М Н Т - 3 2 0 и Б М Н Т - 4 0 0 . Б М Н Т - 3 2 0 имеет м и н и м а л ь н ы й ход п о д а ­
чи 1700 мм ( д л и н а ш т а н г и 1900 м м ) , м а к с и м а л ь н ы й — 2900 мм
( д л и н а ш т а н г и 3200 м м ) , Б М Н Т - 4 0 0 — соответственно 2100 и
3700 мм.
По сравнению с винтовыми, цепные податчики работают луч­
ше, о д н а к о н е д о с т а т к о м их я в л я е т с я о т н о с и т е л ь н о б о л ь ш а я м а с с а .
К а ж д ы й а в т о п о д а т ч и к , в с в о ю о ч е р е д ь , в з а в и с и м о с т и от кон­
к р е т н ы х у с л о в и й м о ж е т к о м п л е к т о в а т ь с я о д н и м из с л е д у ю щ и х т и ­
пов б у р и л ь н ы х м о л о т к о в : В В С - 1 0 0 , 120F, В В С 3 4 / 3 5 , В В Д 9 0 / 9 1 ,
СОР-90ЕД, ВВС-100В и соответствующими
буровыми штангами.
Д л я б о л е е т я ж е л ы х б у р о в ы х м а ш и н т и п а « Б у м м е р - 1 3 1 » изго­
т а в л и в а ю т четыре типа манипуляторов БУТ-14.
Фирма «Гарден-Денвер» для укомплектования универсальных
самоходных буровых установок изготавливает
несколько
типов
г и д р а в л и ч е с к и х м а н и п у л я т о р о в ( J T B „ J T J , J T T и т. д . ) , с р е д и к о ­
торых имеются полноповоротные и телескопические манипуляторы.
Телескопические манипуляторы позволяют осуществлять бурение
на высоте до 6—8 м.
А в т о п о д а т ч и к и д л я э т и х м а н и п у л я т о р о в и з г о т а в л и в а ю т из а л ю ­
миниевых сплавов. Узлы крепления автоподатчиков к манипуля­
торам, называемые позиционерами, в большинстве случаев выпол­
н я ю т э к с ц е н т р и ч н ы м и , что п о з в о л я е т у в е л и ч и т ь у г о л п о в о р о т а а в топодатчика относительно манипулятора. Большинство
буровых
м а ш и н этого типа имеет ж е с т к у ю р а м у с у п р а в л я е м ы м и п е р е д ­
ними к о л е с а м и . Н е к о т о р ы е м а ш и н ы , н а п р и м е р « Д ж о й - С е р ц е н т » .
выполняют с шарнирно-сочлененной рамой. М а к с и м а л ь н а я ско­
р о с т ь п е р е д в и ж е н и я б у р о в ы х м а ш и н с о с т а в л я е т 10—12 км/ч, в от­
д е л ь н ы х с л у ч а я х — 20 к м / ч . К а к п о к а з а л опыт э к с п л у а т а ц и и , д е й ­
ствительная скорость самоходных буровых установок в подзем­
ных у с л о в и я х не п р е в ы ш а е т 3 км/ч, что о б ъ я с н я е т с я б о л ь ш о й их
д л и н о й (9—10 м) и сильной в и б р а ц и е й м а н и п у л я т о р о в во в р е м я
д в и ж е н и я . Т а к а я с к о р о с т ь п о з в о л и л а без у щ е р б а д л я м о б и л ь н о ­
сти м а ш и н п р и м е н и т ь ф р и к ц и о н н у ю с и с т е м у у п р а в л е н и я а н а л о г и ч ­
но г у с е н и ч н ы м м а ш и н а м . К о н с т р у к ц и я ходовой ч а с т и при э т о м
упростилась, а маневренность — увеличилась.
Буровая
машина
«Мини-Бур» фирмы «Гарден-Денвер», например, может разво­
р а ч и в а т ь с я п р а к т и ч е с к и на месте. Н е к о т о р о е п о в ы ш е н и е износа
шин в данном случае малоощутимо из-за сравнительно небольшо­
го п р о б е г а .
Управление манипуляторами, автоподатчиками и перфоратора­
м и п р о и з в о д и т с я с п у л ь т о в , у с т а н о в л е н н ы х на м а ш и н е . Л у ч ш и е о б ­
разцы универсальных буровых машин имеют полуавтоматическое
управление, которое позволяет осуществить автоматическое забур и в а н и е , о с т а н о в к у п е р ф о р а т о р а при д о с т и ж е н и и з а д а н н о й глуби­
ны ш п у р а , п р о д у в к у ш п у р а , п р е к р а щ е н и е п о д а ч и п р о м ы в о ч н о й
ж и д к о с т и , в о з в р а щ е н и е п е р ф о р а т о р а в и с х о д н о е п о л о ж е н и е и со­
х р а н е н и е з а д а н н о г о н а п р а в л е н и я б у р е н и я при п е р е м е щ е н и и м а н и ­
п у л я т о р а к с л е д у ю щ е м у шпуру. В р у ч н у ю в ы п о л н я ю т с я о п е р а ц и и
по н а в о д к е п е р ф о р а т о р а на о ч е р е д н о й ш п у р , з а м е н а к о р о н о к и
поддержание оптимального режима бурения. Применение полуав­
томатического управления позволяет одному бурильщику управ­
л я т ь работой двух-трех перфораторов.
В н а с т о я щ е е в р е м я в е д у т с я р а б о т ы по о с у щ е с т в л е н и ю а в т о ­
матического управления процессом бурения.
Фирма
«Секома»
п р е д у с м а т р и в а е т о б е с п е ч и т ь при о б у р и в а н и и з а б о я 3 X 5 , 5 м с по-
м о щ ь ю электронного счетно-решающего устройства
автоматиче­
с к о е б у р е н и е 40 п а р а л л е л ь н ы х ш п у р о в д и а м е т р о м 44 мм, г л у б и ­
н о й 4,2—4,5 м по з а д а н н о й п р о г р а м м е . В р у ч н у ю
производится
т о л ь к о з а м е н а к о р о н о к . С т о и м о с т ь б у р е н и я при э т о м с н и ж а е т с я
я а 2 5 % , а производительность труда бурильщика соответственно
повышается. Аналогичные работы ведет
фирма
«Атлас-Копко»
д л я машины «Симба-300».
По сравнению с электроэнергией стоимость сжатого
воздуха
з н а ч и т е л ь н о в ы ш е : п е р е д а ч а его от к о м п р е с с о р н о й с т а н ц и и к з а ­
б о я м сопряжена с большими потерями, а коммутация и контроль
р а с п р е д е л е н и я с л о ж н е е . В п е р с п е к т и в е о т к а з а т ь с я от ц е н т р а л и з о ­
ванного производства сжатого воздуха и сооружения дорогих в
эксплуатации и строительстве трубопроводов позволят малогаба­
ритные и высокопроизводительные передвижные
компрессорные
станции. Перемещение компрессорной установки в район работы
•буровой м а ш и н ы м о ж е т о с у щ е с т в л я т ь с я на б у к с и р е с той ж е м а ­
ш и н о й . Т а к о е р е ш е н и е будет н а и б о л е е ; п р и е м л е м о на к р у п н ы х руд­
н и к а х , о т р а б а т ы в а ю щ и х б о л ь ш и е р у д н ы е п о л я , а т а к ж е на место­
р о ж д е н и я х с н е с к о л ь к и м и р у д н ы м и т е л а м и , у д а л е н н ы м и д р у г от
друга.
Самоходное о б о р у д о в а н и е для погрузки, доставки и транспор­
тирования руды. В н а с т о я щ е е в р е м я и з г о т а в л и в а е т с я , б о л е е 50 ви­
д о в с а м о х о д н ы х м а ш и н , к о т о р ы е цо ф у н к ц и о н а л ь н о м у п р и з н а к у
м о г у т б ы т ь р а з д е л е н ы , на т р и типа:, п о г р у з о ч н ы е , т р а н с п о р т н ы е и
погрузочно-доставочные.
М а ш и н ы п е р в о г о т и п а п р е д н а з н а ч е н ы д л я п о г р у з к и ру­
д ы в т р а н с п о р т н ы е с р е д с т в а . К ним о т н о с и т с я : п о г р у з о ч н ы е м а ш и ­
ны с н а г р е б а ю щ и м и л а п а м и т и д а П Н Б , «Джой~1'8£Щ и 19HR»,
экскаваторы ЭП-1 и «Ландсверк», ковшовые погрузочные машины
с пневмоприводом J S L - 7 H фирмы «Джой-Хегглунд», «Каво-320,
5 2 0 » ф и р м ы « А т л а с - К о п к о » (рис. 3) и к о в ш о в ы е п о г р у з ч и к и на
т ш е в м о х о д у с д и з е л ь н ы м п р и в о д о м M S - 1 3/4 и M S - 2 3/4
фирмы
« В а г н е р » , «Сат-920, 922 и 3 6 6 В » ф и р м ы « К а т е р п и л л е р » .
О с о б о е место среди к о в ш о в ы х п о г р у з ч и к о в з а н и м а ю т м а ш и н ы
я а г у с е н и ч н о м х о д у т и п а «Е-683» и «Миндев-290», п р и м е н я ю щ и е с я
в основном
при п р о в е д е н и и
выработок
на у г о л ь н ы х
шахтах
(табл. 4).
Электрогидравлический привод стал находить широкое приме­
нение п о с л е того, к а к был р е ш е н вопрос и с п о л ь з о в а н и я и о х л а ж ­
дения тяжеловоспламеняющейся жидкости (смесь масла и в о д ы ) .
Е г о п р е и м у щ е с т в а по с р а в н е н и ю с п р и в о д о м от с ж а т о г о в о з д у х а
заключаются в сокращении энергетических затрат,
увеличении
п р о и з в о д и т е л ь н о с т и (особенно при р а б о т е на у к л о н а х ) и з н а ч и ­
тельном снижении шума.
Конструкция машин
допускает замену
электродвигателя в
приводе гидросистемы дизельным
двигателем
соответствующей
мощности.
Погрузочные машины с нагребающими лапами
преимущест­
в е н н о п р и м е н я ю т при м а л о й в ы е м о ч н о й м о щ н о с т и и в б о л ь ш и н с т в е
с л у ч а е в их з а м е н я ю т к о л е с н ы м и п о г р у з ч и к а м и и погрузочно-дос т а в о ч н ы м и м а ш и н а м и , т а к к а к они и м е ю т н и з к у ю э к с п л у а т а ц и ­
онную н а д е ж н о с т ь и м а л у ю м о б и л ь н о с т ь .
О б л а с т ь п р и м е н е н и я э к с к а в а т о р о в на гусеничном х о д у с э л е к т ­
р о п р и в о д о м д л я п о г р у з к и руды в п о д з е м н ы х у с л о в и я х о г р а н и ч и ­
в а е т с я к а м е р н о - с т о л б о в о й системой при о т р а б о т к е г о р и з о н т а л ь н ы х
и б л и з к и х к г о р и з о н т а л ь н ы м м о щ н ы х р у д н ы х т е л м о щ н о с т ь ю 6—
12 м. В этих у с л о в и я х , при н а л и ч и и б о л ь ш и х о б ъ е м о в о т б и т о й
Рис. 3. Погрузочная машина
« К а в о - 3 2 0 » фирмы « А т л а с - К о п к о »
руды, о г р а н и ч е н н а я м о б и л ь н о с т ь его не имеет р е ш а ю щ е г о з н а ч е ­
ния, в то в р е м я к а к с т о и м о с т ь э к с к а в а т о р а Э П - 1 п р и м е р н о в т р и
раза ниже пневмоколесного погрузчика с дизельным приводом
той ж е п р о и з в о д и т е л ь н о с т и .
В з а р у б е ж н о й п р а к т и к е ч а щ е всего д л я п о г р у з к и руды в ав­
тосамосвалы и самоходные вагоны
с телескопическим
кузовом
применяют мощные колесные погрузчики с дизельным приводом.
Наибольшее распространение получили машины фирм «Вагнер»,
«Эймко» и «Катерпиллер». Производительность ковшового погруз­
чика п р и м е р н о с о о т в е т с т в у е т п р о и з в о д и т е л ь н о с т и
экскаватора,
и м е ю щ е г о к о в ш в д в а р а з а м е н ь ш е й емкости. Н е д о с т а т к о м к о л е с ­
ных п о г р у з ч и к о в я в л я е т с я б ы с т р ы й износ п н е в м о ш и н .
Наиболь­
ш и е п о в р е ж д е н и я шин п р о и с х о д я т , к а к п р а в и л о , в процессе в н е д ­
р е н и я к о в ш а в о т в а л руды и его н а п о л н е н и я . Н е м а л о в а ж н у ю р о л ь
в п р а в и л ь н о м п р о в е д е н и и этой о п е р а ц и и и г р а е т к в а л и ф и к а ц и я во­
дителя. Поэтому с целью
облегчения
управления
машиной и
уменьшения влияния субъективных факторов в последних моде­
л я х погрузчиков предусмотрено устройство, автоматически уста­
н а в л и в а ю щ е е н е о б х о д и м ы е высоту и угол
ч е р п а н и я и обеспечи­
в а ю щ е е о с т а н о в к у к о в ш а после з а г р у з к и на н е о б х о д и м о й высоте.
Таблица
4
Техническая характеристика ковшовых погрузчиков
Показатели
«Каво-320»
(«Атлас-Колко»)
« К а в о - 3 3 0»
(« Атлас-Копко»)
«Каво-520»
(«Атлас-Коп­
ко» )
0,3
0,5
0,6
2090
1690
2630
2,5x2,7
1995
1850
3520
2,5X2,7*
2270
2015
3210
3,0X3,75
1240
2250
3
Емкость ковша, м
Габариты, мм:
ширина
высота
длина
Минимальные размеры выработки,
мм
Высота р а з г р у з к и , мм
Двигатель
Мощность, л . с.
Тип ходовой части
Масса, т
Расход воздуха, м /мин
3
1680
Пневматический
2x12
2X20
—
Ж е с т к а я рама на пневмоколесном х о д у
4,0
3,5
6,2
8
15
П р о д о л ж е н и е табл. 4
Показатели
3
Емкость ковша, м
Габариты, мм:
ширина
высота
длина
Минимальные размеры
м
Высота разгрузки, мм
Двигатель
Мощность, л . с .
Тип х о д о в о й части
Масса, т
Расход воздуха, м /мин
3
выработки,
«Сат-920,
930»
(«Катерпиллер»)
LF-7
(«ГХХ»)
«Миндев-290»
(«Майнинг
Деволопмент
Эквипмент»)
EL-683
(«Зальцгиттер»)
1,15—1,53
1,1
1,5
1,2
2390
3100
5750
3X3,5
1850
1540
6980
3X3,7*
1440
1500
4700
2,5x4,2*
1400
1750
5150
2,5x3,9*
2400
Д о 2495
Дизельный
80—100
|
86
Шарнирная рама на
пневмокелесном х о д у
7,0
1 11,8
—
1
—
2137
800—1900
Электрогидропривод
65
|
55
Ж е с т к а я рама на гу­
сеничном х о д у
8,1
1 П,2
|
—
1
-
* С боковой разгрузкой ковша на конвейер.
Н а н е к о т о р ы х П Д М ( н а п р и м е р , СТ-5А) п р е д у с м о т р е н о устрой­
ство д л я з а т о р м а ж и в а н и я колес в м о м е н т п о г р у з к и . Д р у г и м меро­
п р и я т и е м , п о в ы ш а ю щ и м с р о к с л у ж б ы шин и с н и ж а ю щ и м э к с п л у а ­
т а ц и о н н ы е р а с х о д ы , я в л я е т с я и с п о л ь з о в а н и е с п е ц и а л ь н ы х цепей,
Р и с . 4. С а м о х о д н ы й вагон С В - 4 фирмы
Р и с . 5. А в т о с а м о с в а л фирмы
«Джой
«АНФ»
н а д е в а е м ы х на ш и н ы , и с о в е р ш е н с т в о в а н и е к о н с т р у к ц и й с а м и х
шин. Д л я работы в подземных условиях обычно используют спе­
ц и а л ь н ы е ш и н ы с г л у б о к и м п р о т е к т о р о м из более т в е р д о й резины.Т о л щ и н а п р о т е к т о р а п р е в ы ш а е т с т а н д а р т н ы е в 2 — 5 р а з , при э т о м
п о в ы ш е н и е н а г р е в а шин во в р е м я д в и ж е н и я в п о д з е м н ы х у с л о в и я х
н е о щ у т и м о из-за о т н о с и т е л ь н о н е в ы с о к и х скоростей д в и ж е н и я .
Д л я д б с т а в к и горной м а с с ы от з а б о е в к р у д о с п у с к а м , а в о т ­
д е л ь н ы х с л у ч а я х и на п о в е р х н о с т ь и с п о л ь з у ю т транспортные
ма­
шины. К ним о т н о с я т с я с п е ц и а л ь н ы е п о д з е м н ы е а в т о с а м о с в а л ь г
с о п р о к и д н ы м к у з о в о м или т е л е с к о п и ч е с к и в ы д в и г а ю щ е й с я ч а с т ь ю
к у з о в а и с а м о х о д н ы е в а г о н ы (рис. 4, 5 ) .
Р и с . 6. А в т о с а м о с в а л
МОАЗ-6401
грузоподъемностью
20
т
Грузоподъемность автосамосвалов обычно находится в интер­
в а л е 12—25 т, и м е ю т с я т а к ж е о б р а з ц ы м а ш и н
грузоподъемно­
стью 3 5 — 4 5 т (К-500 « К и р у н а - Т р а к » ) .
Автосамосвалы, имеющие меньшую грузоподъемность,
выпу­
скают в ограниченных количествах. Отечественной промышленно­
стью освоен в ы п у с к а в т о с а м о с в а л а с о п р о к и д н ы м
кузовом д л я
п о д з е м н ы х р а б о т г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю 20 т с д и з е л ь н ы м д в и г а т е ­
л е м м о щ н о с т ь ю 200 л . с. т и п а М О А З - 6 4 0 1 - 9 8 5 (рис. 6 ) .
За рубежом
автосамосвалы
изготовляют фирмы
«Вагнер»,
«Джой», «Коеринг», «Эймко» и «Эвклид» ( С Ш А ) , «Майнинг т р а н спортейшн» и «Кокум Ландсвер»
(Швеция), «АНФ» и
«Блоу
Нокс» (Франция), «Гутехоффнунгехютте» ( Ф Р Г ) . Автосамосвалы
указанных фирм имеют шарнирно-сочлененное шасси и гидравли­
ческую коробку передач. Автосамосвалы с телескопически выдви­
г а ю щ е й с я ч а с т ь ю к у з о в а и м е ю т б о л ь ш и й к о э ф ф и ц и е н т т а р ы по-
сравнению с автосамосвалами с опрокидным кузовом и несколько
б о л ь ш и е г а б а р и т ы , о д н а к о им о т д а е т с я п р е д п о ч т е н и е в тех слу­
чаях, когда необходимы м а л а я высота разгрузки и специальные
р а з г р у з о ч н ы е к а м е р ы высотой 6—7,5 м о т с у т с т в у ю т ( т а б л . 5 ) .
Техническая характе
Показатели
3
Емкость к у з о в а , м
Грузоподъемность, т
Габариты, мм:
ширина
высота
длина
Ъ ы с о т а выработки в месте р а з г р у з ­
ки, мм
Р а д и у с поворота, мм:
внутренний
внешний
Тип д и з е л я
.Мощность, л . с.
Тип х о д о в о й части
•Скорость движения, км/ч
Преодолеваемый п о д ъ е м , градус
Масса, т
Тип кузова
(«Джой»)
461НВ25
(«АНФ»)
1 95MS-1 4
и 195MS-17
(«Блоу-Нокс»)
К-162
(«Кируна»)
14—16
25
14
25
15— 17
2 2 - 26
16
21
3200
2300
8610
5000
2850
2230
8500
4700
3 0 3 0 - 3280
2250— 2300
8100— 8500
4 7 0 0 - 4800
3050
2300
2160
5980
3350
7350
«Дойц»
25Д8-10/12
195—2851
37
—
20
190
3 2 0 0 - 3400
7 4 0 0 - 7650
«Дойц F8L-714*
186
—
4700
—
6950
«Волво-
165
Шарнирная рама
6,8—29,4
1 0 - 36
14
14
17— 19
17,2
Опрокидной
6—36
—
15,5
* При скорости 1 , 8 к м / ч .
** П р и скорости 2 , 5 к м / ч .
Автосамосвалы применяют, как правило, для транспортирова­
н и я р у д ы на б о л ь ш и е р а с с т о я н и я — в с р е д н е м 600—1200 м и в от­
д е л ь н ы х с л у ч а я х д о 3300 м. О д н а к о с ч и т а е т с я , что они могут ус­
пешно п р и м е н я т ь с я и при м а л о м
расстоянии
(не м е н е е 150—
200 м) [ 3 6 ] . Н а б о л ь ш и н с т в е р у д н и к о в , где п р и м е н я ю т с я а в т о с а ­
м о с в а л ы , у к л о н в ы р а б о т о к н а х о д и т с я в п р е д е л а х 1 0 — 1 5 % , дости­
гая в отдельных случаях 2 0 % .
В сравнении с П Д М автосамосвалы имеют лучшее соотноше­
ние м е ж д у м а с с о й п о л е з н о г о г р у з а и м о щ н о с т ь ю д в и г а т е л я , а т а к ­
ж е массой г р у з а и а в т о с а м о с в а л а , что д е л а е т их б о л е е э к о н о м и ч ­
н ы м и ( о т н о с и т е л ь н о м е н ь ш и е р а с х о д ы на горючее, ш и н ы и тех­
о б с л у ж и в а н и е ) . З а счет низкой у д е л ь н о й м о щ н о с т и д в и г а т е л я и
б о л е е устойчивой его р а б о т ы з а г р я з н е н и е а т м о с ф е р ы у них мень­
ше. О д н а к о при р а с ч е т е о т н о с и т е л ь н о й э ф ф е к т и в н о с т и а в т о с а м о ­
с в а л а и П Д М с л е д у е т у ч и т ы в а т ь н е о б х о д и м о с т ь д л я него специ­
ального погрузчика.
Э к с п л у а т а ц и о н н ы е р а с х о д ы на
автосамосвалы,
по
данным
18 к а н а д с к и х р у д н и к о в ( ~ 5 0
м а ш и н ) , к о л е б л ю т с я о т 11 до20 д о л л . * з а 1 ч р а б о т ы или от 0,33—0,46 до 0,97 д о л л . з а 1 т пе­
р е в о з и м о й р у д ы . В А в с т р а л и и по д а н н ы м 8 р у д н и к о в ( ~ 5 6 м а Таблица
5
ристика автосамосвалов
К-500
(«Кируна»)
916T20
(«Эймко»)
MTT-4 2 5
(«Вагнер»)
2 ОД 2
(«Джой»)
МК-А12
(«ГХХ»)
MK-V20
(«ГХХ»)
МО A 3
6401-985.
21
42
12,3
18
14
25
11,2
22
6,6
12
12
20
11,0
20;
3150
3780
9380
5900
3050
2210
8820
6000
3 650
1 850
10 2 0 0
3200
2200
9870
—
—
1828
1950
7960
4800
3000
2100
9228
6000
3960
7150
«Дойн.»
3 960
3300
7150
7 800
Дизель
4900
7600
4400
8600
8150
'Пента-ДЮОА»
2X250
195
на пневмоколесном х о д у
12—36
Д о 40
25
Опрокидной
-
19
260
195
Жесткая рама на
пневмоколесном х о д у
7 . 2 5 — 2 7 . 4 Д о 19
18
23,8
20,5
Телескопический
—
,
2850
2250>
8310
4700)
3300
7306"
Дизель.
«Дойц»
1
F8L714
F6L9I2W
90
186
200
Шарнирная рама на п н е в м о к о л е с ­
ном ходу
6—40
4,2—22,4
6,2—28,5
4—10.
14*
11,3**
12,4
21,5
18;
Опрокидной
шин) они с о с т а в л я ю т
И — 2 4 д о л л . * за 1 ч работы
и
1,16—
1,36 д о л л . з а 1 т руды [36].
Самоходные электрические (кабельные и троллейно-кабельные)
и дизельные вагоны с донным конвейером в настоящее время за
р у б е ж о м не и з г о т а в л и в а ю т из-за
низкой
надежности
донного,
с к р е б к о в о г о к о н в е й е р а , м а л о й м а н е в р е н н о с т и и недостаточной ско­
рости. И х д о с т о и н с т в о м я в л я е т с я м а л а я высота, что п о з в о л я е т
и с п о л ь з о в а т ь их при о т р а б о т к е з а л е ж е й м а л о й и средней м о щ ­
ности.
В отечественной п р а к т и к е с а м о х о д н ы е в а г о н ы с э л е к т р о п р и в о ­
дом ( т а б л . 6) п р и м е н я ю т в основном на с л а н ц е в ы х ш а х т а х и ка­
лийных рудниках в комплексе с проходческими комбайнами.
С т р е м л е н и е повысить п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а з а счет у м е н ь * О д и н канадский д о л л а р равен 0,71 р у б . , о д и н австралийский — 0,82
по о б м е н н о м у к у р с у валюты (см. « И з в е с т и я » от 3 0 апреля 1977 г . ) .
руб.
ш е н и я к о л и ч е с т в а п р и м е н я е м ы х м а ш и н п р и в е л о к с о з д а н и ю п ог р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы х м а ш и н , совмещающих в одном
а г р е г а т е ф у н к ц и и п о г р у з к и и д о с т а в к и горной м а с с ы . С о в р е м е н ­
ные п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы е м а ш и н ы и м е ю т д и з е л ь н ы й п р и в о д и
п н е в м о к о л е с н ы й ход, что о б е с п е ч и в а е т их в ы с о к у ю п р о и з в о д и ­
тельность и маневренность.
Таблица
6
Техническая характеристика пневмоколесных самоходных вагонов
Показатели
3
Емкость кузова, м
Грузоподъемность, т
Габариты, мм:
ширина
высота
длина
Высота разгрузки, мм
Р а д и у с поворота,- мм:
внутренний
наружный
Тип двигателя
Мощность
Тип к у з о в а
СВ-4
(«ДЖой»)
1 9Е1 0
(«Джой»)
2ВС-1 0 P B
ЗВС-1 5
1ВС-20А
8,2
15
9,5
22
7
10
9,5
15
12,6
20
3130
1750
8650
—
3070
2040
9130
—
2500
2360
1550
1450
7190
7500
400—1400 430—1400
2800
2000
8100
535
ОС
1780
2350
—
—
—
5830
6200
7800
7500
8000
Дизельный
Электрический
140 л . Q. 240 Л . С: 8 4 , 7 кВт | 8 4 , 2 к В т 1 1 6 , 2 к В т
. С откидной стен-. •
С донным конвейером
кой и . т е л е с к о п и ­
ческим штоком
Ж е с т к а я рама
Тип х о д о в о й части
Шарнирная рама
20
37
7
•Скорость д в и ж е н и я , км/ч
8
8—10
15
. 8—10
8—10
Преодолеваемый п о д ъ е м , градус
15
16,7
Масса, т
15
22
18
15
Зарубежные фирмы «Вагнер», «Вабко», «Джой» и «Эймко»,
« А т л а с - К о п к о » , « Г у т е х о ф ф н у н г е х ю т т е » (ГХХ) и д р у г и е и з г о т а в ­
л и в а ю т п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы е м а ш и н ы , к о т о р ы е по к о н с т р у к т и в ­
ному п р и з н а к у м о ж н о р а з д е л и т ь на д в а т и п а : к о в ш о в о - б у н к е р н ы е
и ковшовые.
К о в ш о в о - б у н к е р н ы е м а ш и н ы в ы п о л н я ю т с я в основном с пнев­
м о п р и в о д о м ( т а б л . 7 ) . Е м к о с т ь б у н к е р а у э т и х м а ш и н не п р е в ы ­
ш а е т 2,5 м , к о в ш а — 0,5 м . У с о в р е м е н н ы х о б р а з ц о в у п р а в л е ­
ние д и с т а н ц и о н н о е . И з в е с т н ы т а к ж е о б р а з ц ы м а ш и н с д и з е л ь н ы м
п р и в о д о м . Б о л е е м о щ н ы е к о в ш о в о - б у н к е р н ы е м а ш и н ы т и п а TL-110
ф и р м ы « Д ж о й » п о л у ч и л и о г р а н и ч е н н о е р а с п р о с т р а н е н и е из-за не­
о б х о д и м о с т и б о л ь ш о й в ы с о т ы в месте з а г р у з к и , плохой о б з о р н о ­
сти, б о л ь ш о й ш и р и н ы и с л о ж н о с т и п у н к т а р а з г р у з к и .
О с о б о е место в д а н н о м
классе занимают
машины
типа
«Транслодер», имеющие складывающийся бункер, совмещенный с
к о в ш о м . О д н а к о , к а к п о к а з а л о п ы т э к с п л у а т а ц и и м а ш и н этого ти­
па, по своим п р о ч н о с т н ы м х а р а к т е р и с т и к а м , о б у с л о в л е н н ы м их
3
3
п р и н ц и п и а л ь н ы м и к о н с т р у к т и в н ы м и о с о б е н н о с т я м и , они не м о г у т
конкурировать с ковшовыми погрузочно-доставочными машинами,
о с о б е н н о на к р е п к и х с к а л ь н ы х р у д а х .
Таблица
Техническая
характеристика
ковшово-бункерных
Показатели
3
Емкость ковша, м
Емкость бункера, м
Грузоподъемность, т
Габариты, мм:
ширина
высота
длина
Р а д и у с поворота, мм:
внутренний
наружный
Минимальные размеры выработки
(шири­
н а х высота), м
В ы с о т а выработки в месте р а з г р у з к и , м
Т и п двигателя
М о щ н о с т ь , л . с.
3
С к о р о с т ь д в и ж е н и я , км/ч
Преодолеваемый п о д ъ е м , градус
Т и п х о д о в о й части
Р а с х о д воздуха, м /мин
Масса, т
3
погрузочно-доставочных
7
машин
«Каво-310»
«Каво-51 0,
511»
«Каво-71 0»
0,13
1
2
0,5
2,2—2,5
5
1
5
10—14
1900
1500
2970
2150—2365
1800
3600
2200
2500
8250
нд
»
НД
4350
6900
3,2X2,9
2,3x2,4
»
3X3
2,8
2,41
3,85
Пневматический
«Дойц 6L714»
2x20 и
3x12
140
3x12
5
3,6
10—20
НД
НД
Д о 35
Ж е с т к а я рама на пневмоколесном х о д у
15
8
3,05
5,5
14
—
П р о д о л ж е н и е табл. 7
3
Емкость ковша, м
Емкость б у н к е р а , м
Грузоподъемность, т
Габариты, мм:
ширина
высота
длина
Р а д и у с п о в о р о т а , мм:
внутренний
наружный
Минимальные размеры выработки
(шири­
н а х высота), м
В ы с о т а выработки в месте разгрузки, м
Тип, д в и г а т е л я
Мощность, л . с .
Скорость д в и ж е н и я , км/ч
Преодолеваемый п о д ъ е м , г р а д у с
Тип х о д о в о й части
Расход воздуха, м /мин
Масса, т
3
3
ПТ-6
МПДН-1
0,5
2,5
6
0,2
1,5
3
со
Показатели
2360
2120—2800
4750
1700
1550—2200
3000
1350
1600
3100
—
2000
—
5600
3,3X3
4000
2,7x2,5
ПДВ-2
1
—
2X2,5
2,3
1,85
Пневматический
1.30
62
36
До 5
До 5
До 5
12
6
Ж е с т к а я рама на пневмоколесном х о д у
12
16
—
10
4,2
4
3
—
Техническая характеристика ков
Емкость ковша, м
Грузоподъемность,
Габариты, мм:
ширина
высота
3
т
длина
Р а д и у с поворота, мм:
внутренний
наружный
Минимальные размеры выработ­
ки ( ш и р и н а X в ы с о т а ) , м
Тип двигателя
Мощность, л . с.
Скорость д в и ж е н и я , км/ч
Преодолеваемый п о д ъ е м , градус
Тип х о д о в о й части
Масса, т
«Эймко-91 1»
«Торо-100ДН»
(«Тамрок»)
«Эймко-91 2»
Ст-2Б
(«ГХХ»)
0,76
2,27
1
3
1 ,72—2,1
3,62
1,2—1,53
?,5—3,5
1220
1190
1880
1425
1525
1370
1564
1520
4500
5500
7465
6740
1220
2570
1,83X1,83
2250
4460
1,8x2
2120
4190
2,13x1,83
2650
4760
2,2x2
F3L812
38—45
6,4
24
4,08
«Дойц»
F6L812
F4L912
F6L912M
67
78
9
9,6—12,8 3,4—19,3
26
24
29
Шарнирная рама
8,5
8,35
10,39
|
ОС
Показатели
* С кабиной.
** При скорости 3 к м / ч .
С к о в ш о в о - б у н к е р н ы м и м а ш и н а м и у с п е ш н о к о н к у р и р у ю т мо­
бильные и достаточно производительные ковшовые П Д М с диА».^
:•
JSP
Рис. 7.
Погрузочно-доставочная м а ш и н а Л К - 1
фирмы « Ф а д р о м а »
B W . | r L - ' - ^
-
зельным приводом (табл. 8). Наиболее распространены машины
типа СТ ( « С к у п т р э м » ) ф и р м « В а г н е р » , «ГХХ» и « Э й м к о » . Е м ­
кость к о з ш а э т и х м а ш и н в а р ь и р у е т от 0,76 д о 8,5 м , а м о щ н о с т ь
3
шовых погрузочно-доставочных
машин
СТ-5А
(«ГХХ»)
LF-7,1
(«ГХХ»)
LF-12
(«ГХХ»)
LF-15
(«ГХХ»)
ПД-5
ПД-8
ПД-12
3,8ч-4,5
6,75—7,3.
3,8
7,3
5,6
12
7,5
15
2,5
5
4
8
4—6
10—12
2420
2070
9640
2150
1850
(2300)*
8625
2500
1850
(2300)*
9980
3 100
2 000
(2 3 0 0 ) *
11 9 0 0
1900
1570
(2200)*
7400
2500
1800
(2500)*
9200
2500
1910
(2500)*
9500
3490
7060
3,5x2,5
3500
6250
3,2x2,5
3900
7350
3,5x2,5
4 180
8 270
4,1X2,5
2300
5500
3x2,7
4800
8000
3,5X3,5
4400
7600
3,5хЗ,Е
«Дойц»
F8L714
F8L714
F12L714
BF12L714
174
174
260
370
4,7—29,
4,7—29
5,1—27,7
5,4—34,4
4**
15
19,7**
15,6**
на пневмоколесном х о д у
I
20
I
21,1
I
31
I
43,6
I
Дизель
190
20
20
140
16—20
18
13
1
22
250
30
18
I
26
д и з е л я от 38 до 260 л . с. Н е б о л ь ш а я в ы с о т а з а б о я , не п р е в ы ш а ю ­
щ а я высоты доставочной выработки, высокая скорость и маневрен­
ность, в о з м о ж н о с т ь р а з г р у з к и р у д ы в л ю б о м м е с т е и п о г р у з к и в
д р у г и е т р а н с п о р т н ы е с р е д с т в а о б е с п е ч и л и им н а и б о л е е ш и р о к у ю
о б л а с т ь п р и м е н е н и я (рис. 7 ) .
С р е д н е е р а с с т о я н и е д о с т а в к и д л я П Д М на з а р у б е ж н ы х руд­
н и к а х с о с т а в л я е т 15—600 м, о п т и м а л ь н ы м с ч и т а е т с я р а с с т о я н и е
д о 450 м.
У с л о в и я и э ф ф е к т и в н о с т ь р а б о т ы П Д М х а р а к т е р и з у ю т с я сле­
д у ю щ и м и данными [53, 54}:
3
Емкость ковша, м
.
Расстояние доставки по горизонтали, м . .
Продолжительность цикла, мин
Продолжительность смены, мин
Коэффициент использования машин
. . . .
Сменная производительность, т • .
.
. .
Ч и с л о рабочих смен в г о д у
. .
. . .
Производительность машины, тыс. т / г о д . .
<L>
СИ
IM га
•И
Н ¥
юга
' «
Н V
«с
"<<П
И,^.
\Ч
1,53
45
2,2
360
0,75
300
500
150
3,8
200
4,1
36'J
0,75
430
500
220
2,5
150
3,25
360
0,75
360
500
180
4,2
240
4,5
360
0,75
440
500
220
Работа П Д М
показателями:
фирмы
«Вагнер» характеризуется
3
Емкость ковша, м
Эксплуатационная производительность, т/ч . . . .
Расходы на 1 т руды, ам. д о л л
В том числе:
зарплата операторов
материалы
техническое обслуживание и ремонт
следующими
CT-2A СТ-4А
СТ-8
1,53
25
0,92
3,1
60
0,49
6,1
85
0,31
0,3
0,02
0,6
0,13
0,01
0,35
0,09
0,01 •
0,21
Конструкция ковшовых погрузочно-доставочных машин позво­
л я е т т а к ж е успешно выполнять целый р я д вспомогательных работ:
з а ч и с т к у почвы к а м е р , с т р о и т е л ь с т в о и р е м о н т дорог, д о с т а в к у
м а т е р и а л о в и т. д.
Рис.
8.
Погрузочно-доставочная
машина
ПД-8
В н а с т о я щ е е в р е м я отечественной п р о м ы ш л е н н о с т ь ю с е р и й н о
изготовляются ковшовые погрузочно-доставочные машины П Д - 5 и
П Д - 8 (рис. 8 ) , п р о х о д я т п р о м ы ш л е н н ы е и с п ы т а н и я м а ш и н ы П Д - 3
и ИД-12.
Машины вспомогательного назначения п р и м е н я ю т с я д л я д о ­
с т а в к и л ю д е й и грузов, з а р я ж а н и я ш п у р о в , к р е п л е н и я и о с м о т р а
кровли, как топливо- и маслозаправщики, для строительства и
р е м о н т а д о р о г и т. д.
Подземные автомобили д л я доставки людей и грузов изготов­
ляют фирмы «Вагнер», «Джой», «Олеманн» и др. Пассажировмес т и м о с т ь э т и х м а ш и н к о л е б л е т с я от 7—10 д о 26 ч е л о в е к , г р у з о ­
п о д ъ е м н о с т ь — от 1 д о 3 т. Все м а ш и н ы и м е ю т в ы с о к у ю п р о х о ­
д и м о с т ь , д о с т а т о ч н ы й р е з е р в м о щ н о с т и и способны п р е о д о л е в а т ь
Р и с . 9. М а ш и н а д л я д о с т а в к и рабочих
Рис. 10. М а ш и н а д л я т р а н с п о р т и р о в а н и я г р у з о в на б 4 з с шасси
ВОМ
п о д ъ е м ы 16—18°. О т е ч е с т в е н н а я м а ш и н а В Л Г на б а з е ш а с с и В О М
в м е щ а е т от 13 до 20 ч е л о в е к (рис. 9 ) .
М а ш и н ы , п р е д н а з н а ч е н н ы е д л я п е р е в о з к и г р у з о в (рис. 10, 11),
•оборудуются к р а н а м и г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю 1—5 т ( т а б л . 9 ) .
Машины для осмотра и крепления
кровли фирмы
«Секома»
снабжены набором оборудования, позволяющим полностью меха­
н и з и р о в а т ь процесс у с т а н о в к и ш т а н г о в о й крепи, в к л ю ч а я б у р е н и е
ш п у р а , з а п о л н е н и е его с п е ц и а л ь н ы м с о с т а в о м и у с т а н о в к у ш т а н г и
(рис. 12). И з о т е ч е с т в е н н ы х м а ш и н к п о д о б н о м у типу относится
Рис. 11. П о д з е м н ы й кран П К - 5 М г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю 5 т
Р и с . 12. М а ш и н а д л я о б о р к и и крепления кровли фирмы
«Секома»
М К С на б а з е ш а с с и В О М и с е р и й н о и з г о т а в л и в а е м ы е С П - 1 2 и
СП-18.
М а ш и н ы для крепления выработок имеют бункер для инертных
материалов и цемента, смеситель и необходимую арматуру для
т о р к р е т и р о в а н и я и у к л а д к и б е т о н а . П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь м а ш и н по
бетону с о с т а в л я е т 4—9 м / ч ( т а б л . 1 0 ) .
3
Техническая характеристика самоходных м а
«Берга-тор­
крет-шприц»
Показатели
«Бетон—тор­
крет-шприц»
«Минка-торкретмиш»
«Олеманн»
Грузоподъемность, т
Габариты, мм:
ширина
высота
длина
Р а д и у с поворота, мм
Максимальная высота оборки и крепления
кровли, м
Размеры рабочей площадки, м
Тип двигателя
1,8
4,25
3,8
1800
2000
4500
4500
2100
2150
6100
5000
2020
2100
5800
5650
—
—
—
—
—
—
«Дойц»
От сети с ж а ­
того воздуха
«Дойц
М о щ н о с т ь , л . с.
Тип ходовой части
53
53
|
—
П о в о р о т н а я рама с хребтовой балкой
колесном х о д у
Скорость движения, км/ч
Преодолеваемый п о д ъ е м , градус
Масса, т
Дополнительное оборудование
22
15
6,0
Смеситель
—
—
26
12
7,0
6,4
Бункер д л я Д в а бункера
инертных
д л я гравия
( 2 м ) и це­ и цемента;
мента; сме­ смеситель
ситель
Торкретирование и укладка бетона
3
Основные функции
М а ш и н а д л я т о р к р е т и р о в а н и я в ы р а б о т о к и к р о в л и к а м е р пре­
р ы в н о г о д е й с т в и я (с д в у х к а м е р н ы м с м е с и т е л е м ) ф и р м ы « О л е м а н н » (рис. 13) и м е е т п р и е м н ы й б у н к е р е м к о с т ь ю 2 м и к о н ­
вейер ш и р и н о й 500 м м д л я п о д а ч и м а т е р и а л а в с м е с и т е л ь - д о з а ­
тор со с к о р о с т ь ю 1 м/с. Н а д к о н в е й е р н о й лентой у с т а н о в л е н щ е ­
левой дозатор д л я подачи порошкообразных
быстросхватывающ и х с я д о б а в о к . К р у п н о с т ь з а п о л н и т е л я -2=25 мм. П р о и з в о д и т е л ь ­
ность по сухой смеси 4 м / ч , п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь д о з а т о р а 0,7—20 кг/мин.
3
3
Универсальная м а ш и н а т и п а « Ф л е к с и т р а к » ф и р м ы « Д ж о й » мо­
ж е т в ы п о л н я т ь ф у н к ц и и г р у з ч и к а , б у л ь д о з е р а , к р а н а и, к р о м е то­
го, она имеет т я г а л ь н у ю л е б е д к у д л я т р а н с п о р т и р о в а н и я о б о р у д о ­
в а н и я и м а т е р и а л о в по у к л о н а м и в о с с т а ю щ и м ( р и с . 1 4 ) .
Машины для заряжания шпуров и скважин выполняются с
р а б о ч е й п л о щ а д к о й на м а н и п у л я т о р е или без нее, с н а б ж а ю т с я
Таблица
10
шин для крепления выработок и кровли камер
«Мулилифт-8»
«Секома-4 3 7 »
(«Секома»)
0,27
(площадки)
1900
2100
6620
4600
8
0,8
(площадки)
2400
2250—5650
8320
5500
7,5
1X1
F3L912W»
I
42
на пневмо-
РОТ 3 6 3
(«Секома»)
МКС
НБК-1
9,5
2000
1600
7700
4000
6
0,8
(площадки)
1650
2600
7200
4500
5,5
СП-12
2500
. 2500
9100
7400
2500
2940
7465
—
12
—
. .
1,8X1,8
Электриче­
ский дизель
• '76 '
22 кВт; 7 0
Ж е с т к а я рама на пневмоколесном х о д у
25
5
20
15
3,5
Платформа на манупуляторе
7
—
10
Платформа
с автомати­
ческой баш­
ней J T H
Дизель
190
75
Шарнирная рама на
пневмоколесном х о д у
14,3
10—15
10,7
Платформа
с о стрелой
20
15
19,5
Пневмодвигатель
(28 л . с ) ;
бункер
(4,5 м )
Набрызг и
укладка б е ­
тона
Электрический
40 к В т
Ж е с т к а я рама
на гусеничном.
ходу
4,25
13,6
Платформа на
минйпуляторе
1
3
Оборка и крепление кровли
Оборка и к р е п ­
ление кровли
емкостью д л я В В и дозирующим устройством. Наличие бараба­
на д л я ш л а н г а п о з в о л я е т о п е р а т и в н о и з м е н я т ь д л и н у т р а н с п о р ­
т и р о в а н и я ( т а б л . 11). И з о т е ч е с т в е н н ы х к э т о м у к л а с с у о т н о с и т с я
машина «Ульба-С» конструкции Востокмашзавода.
Сооружение автодорог в подземных условиях можно осуще­
ствлять ковшовыми погрузчиками, бульдозерами, однако д л я про­
ф и л и р о в а н и я о с н о в н ы х т р а н с п о р т н ы х м а г и с т р а л е й л у ч ш е всего ис­
пользовать грейдер, который снабжается
набором
различного
оборудования (фрезой, рыхлителем и п р . ) .
Д л я т р а н с п о р т и р о в а н и я т о п л и в а и с м а з о ч н ы х м а т е р и а л о в при
достаточно большом развитии работ целесообразно использовать
с п е ц и а л ь н ы е м а ш и н ы — т о п л и в о з а п р а в щ и к и (рис. 15).
П р и р а с с м о т р е н и и с а м о х о д н о й т е х н и к и с л е д у е т и м е т ь в виду
с л е д у ю щ и е о с н о в н ы е тенденции ее р а з в и т и я :
п е р е в о д с а м о х о д н ы х м а ш и н на п н е в м о к о л е с н ы й ход;
оснащение индивидуальным (дизельным) приводом;
с о з д а н и е ш а р н и р н о - с о ч л е н е н н ы х р а м и р а м с ц е н т р а л ь н о й по­
воротной балкой;
Рис. 13. М а ш и н а д л я торкретирования в ы р а б о т о к фирмы
«Олеманн»
с т р е м л е н и е к м и н и м а л ь н ы м г а б а р и т а м з а счет р а ц и о н а л ь н о й
к о м п о н о в к и у з л о в м а ш и н , а г р е г а т о в , в к л ю ч а я место в о д и т е л я ;
использование унифицированных шасси, типизация основных
узлов и деталей, комбинирование;
п р е и м у щ е с т в е н н о е р а з в и т и е у н и в е р с а л ь н ы х м а ш и н с мини­
мальным числом обслуживающего персонала;
обеспечение высокого технического уровня изготовления ма­
шин, а т а к ж е п р о с т о т ы их э к с п л у а т а ц и и ;
д о с т и ж е н и е высокой степени э р г о н о м и и , с а н и т а р н ы х условий и
комфорта.
Р и с . 14. У н и в е р с а л ь н а я м а ш и н а « Ф л е к с и т р а к » фирмы « Д ж о й >
Рис.
15. Т о п л и в о з а п р а в о ч н а я
машина
ДЗ
Техническая х
«Флекситрак»
Показатели
(«Джой»)
Грузоподъемность, т
Габариты, мм:
ширина
высота
длина
Р а д и у с п о в о р о т а , мм
внутренний
наружный
Тип двигателя
«Берга-Танк»
(«Оленанн»)
а
э
а
х
г
«Минка-Дето-лифт»
(«Олеманн»)
г
э
п
п
манн»)
3,81
1,8
1500
1460
4260—5260
1900
2100
4900
2020
2100
7260
1760
1830
4000
450
2350
«Пер-
4500
«ДойЦ'Р4Ь»,
кинс-236»
«Дойц-912АУ»
—
t к
(«Оле­
2
4600
г -i
«Берга Дето»
4
—
с
—
4500
«Дойц»
70^75
М о щ н о с т ь , л . с.
Тип х о д о в о й части
.67
53
53
П о в о р о т н а я рама с х р е б т о в о й б а л рама
кой
7
22
26
22
12—22
15
15
—
5,24
6
6,4
Ковш
Г бак
Бункер ДЛЯ
(0,86 м ),
(1000 л),
ВВ (1000 л),
отвал
3 бака
п л о щ а д к а на
( 1 2 5 0 мм),
манипуля­
(100 л ) ,
вильчатый
торе
1 бак (400 л ) ,
захват (2 т ) , компрессор
лебедка
с о шланга­
(2 т) с у к о ­
ми, бочка
синой
д л я смазки
Вспомога­
Топливо­
Заряжание ш п у р о в
тельные ра­ заправщик
боты
Шарнирная
со
•Скорость движения, км/ч
Преодолеваемый п о д ъ е м , градус
Масса, т
Д о п о л н и т е л ь н о е оборудование
3
Основные функции
1,2. развитие систем разработки:.
Добыча, руд цветных металлов-гхарактеризуетй^/сложностью
и
р а з н о р й р а з и е м « г о р н о - ^ е о л о г и ч е с к и х у с л о в и й , что
предопределяет
п р и м е н е н и е м н о г и х систем р а з р а б о т к и . Б о л ь ш а я ч а с т ь р у д д о б ы ­
в а е т с я в ы с о к о п р о и з в о д и т е л ь н ы м и системами:, к а м е р н о - с т о л б о в о й —
3 4 % , этажно-камерной и П о д э т а ж н ы х штреков — 1 1 % , этажного
принудительного обрушения — 15%, п о д э . т а ж н о г о
обфур.бния—
7 % , У д е л ь н ы й в е с систем с з а к л а д к о й с о с т а в л я е т х 15%.)
Н а ' б о л ь ш и н с т в е ; рудников добычу ведут с применением п е р е ­
н о с н о г о О б о р у д о в а н и я -^(перфораторов, ''буровых с т а н к о в ,
скрепер­
ных лебедох)|'и<'рельсов^о транспорта.
О р й . ф й З г | © Ь о $ р т б д ^ / ^ ф л м е н я ю т р у ч н ы е (на п н е в м о п о д д е р ж ках) и телескопные перфораторы,
сменная
производительность
к о т о р ы х в с р е д н е м с о с т а в л я е т 15—25 т.
Д л я бурения скважин
диаметром
100—150 мм
применяют
станки пневмоударного и шарошечного бурения, скважин диамет­
р о м 56—70 мм — к о л о н к о в ы е п е р ф о р а т о р ы .
:
м
п ы х машин вспомогательного назначения
«Грейдер-1000;
УМВ-1
3
3
2,5
1600
2100
7000
1650
2200
7200
1650
2000
7200
1650
2100
9100
7000
_
1650
4640
2340
4500
Дизель
3240
4500
2900
5500
50—70
—
70
50
75
Шарнирная рама
75
75
19,9
15
4,9—7
Отвал
<2300 мм), виб­
ратор
(2—3-плитный),
фреза д о р о ж ­
ная, рыхлитель
(2—7-зубчатый)
12
15
13
20
15
9
20
15
8
1 бак
(1900 л),
2 бака
(100 л)
20
15
«Ульба-С »
—
6
4
2300
2040—2100
5225—6763
2400
2700
8300
6500—9800
(«Олеманн»)
Планирование
покрытий д о р о г
ЗМКД-1
2
1400 кг,
площадка
на манипу­
ляторе
10
12
6
Бункер для
6 0 0 кг
—
ВВ
6 0 0 кг,
шланги
(60 м)
За ряжание сква кии
Топливоза­
правщик
to
ДЗ
«Ульба-С»
1001
Кран
(1000 кг),
лебедка
( 2 5 0 0 кг)
Перевозка,
укладка
труб
С м е н н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь н а о т б о й к е при и с п о л ь з о в а н и и
б у р о в ы х с т а н к о в д о с т и г а е т 300 т, при и с п о л ь з о в а н и и к о л о н к о в ы х
п е р ф о р а т о р о в 40—250 т. Н а д о с т а в к е р у д ы на р а с с т о я н и е 2 5 —
50 м используют скреперные лебедки мощностью
17—100 к В т
( в основном 55 к В т ) , с м е н н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь к о т о р ы х н а х о ­
д и т с я в п р е д е л а х 30—120 т.
Уровень механизации горных работ с применением перечис­
л е н н о г о о б о р у д о в а н и я о т н о с и т е л ь н о невысок, а о б ъ е м горно-под­
г о т о в и т е л ь н ы х р а б о т , с в я з а н н ы й с п о д г о т о в к о й очистных б л о к о з ,
д о в о л ь н о з н а ч и т е л е н , что в с о в о к у п н о с т и п р е д о п р е д е л я е т в ы с о к у ю
т р у д о е м к о с т ь систем. В о з м о ж н о с т и п о в ы ш е н и я п р о и з в о д и т е л ь н о ­
сти т р у д а при этом о б о р у д о в а н и и и с п о л ь з о в а н ы д о с т а т о ч н о п о л ­
но, п о э т о м у с у щ е с т в е н н о г о роста ее в д а л ь н е й ш е м не о ж и д а е т с я .
Е с л и п р е д с т а в и т ь себе р а з в и т и е горной техники и т е х н о л о г и и
на п о с л е д у ю щ и е 25 л е т и исходить из и м е ю щ и х с я р е а л ь н ы х п р е д ­
п о с ы л о к , то о ж и д а т ь к о р е н н о г о и з м е н е н и я горной т е х н о л о г и и по­
к а нет о с н о в а н и й [18, 19]. Б у р о в з р ы в н о й способ
отбойки руды,
с т о я щ и й в основе горной т е х н о л о г и и , п о - в и д и м о м у , с о х р а н и т с я ,
2
Зак.
806
33
а с л е д о в а т е л ь н о , в п р и н ц и п е с о х р а н я т с я и т а к и е процессы, к а к
выпуск к р у п н о д р о б л е н о й р у д ы , п о г р у з к а ее и д о с т а в к а , а т а к ж е
т р а н с п о р т и р о в а н и е и подъем на поверхность. Это, о д н а к о , не ис­
к л ю ч а е т в о з м о ж н о с т и с о з д а н и я и в н е д р е н и я новых о б р а з ц о в м а ­
шин и с о в е р ш е н с т в о в а н и е о т д е л ь н ы х процессов в р а м к а х с л о ж и в ­
ш е й с я т е х н о л о г и и горных р а б о т .
В последние годы, н а п р и м е р , на в ы п у с к е р у д ы из б л о к о в в н е д ­
р я е т с я п р и н ц и п и а л ь н о новый вид о б о р у д о в а н и я — в и б р о м е х а н и з ­
мы, о б е с п е ч и в а ю щ и е в с р а в н е н и и с с а м о т е ч н ы м в ы п у с к о м
при
с к р е п е р н о й д о с т а в к е резкий (в 2—3 р а з а и более) рост п р о и з в о ­
д и т е л ь н о с т и т р у д а р а б о ч и х . Н е с м о т р я на о т д е л ь н ы е н е д о с т а т к и '
(стационарность оборудования, трудоемкость монтажа) вибраци-.
онные п и т а т е л и д а ю т в о з м о ж н о с т ь , не и з м е н я я т е х н о л о г и ю в це­
л о м , з н а ч и т е л ь н о и н т е н с и ф и ц и р о в а т ь процесс в ы п у с к а . О с н о в а н ­
н а я на и с п о л ь з о в а н и и в и б р о п и т а т е л е й т а к н а з ы в а е м а я ц и к л и ч н о п о т о ч н а я т е х н о л о г и я с о д н о с т а д и й н ы м м а с с о в ы м о б р у ш е н и е м ру­
ды г л у б о к и м и с к в а ж и н а м и ( д и а м е т р о м 100—150 м) и в и б р о п о г р у з ­
кой р у д ы н е п о с р е д с т в е н н о в в а г о н ы р е л ь с о в о й о т к а т к и или а в т о ­
с а м о с в а л ы п о з в о л и т в п е р с п е к т и в е при б л а г о п р и я т н ы х г о р н о т е х ­
нических у с л о в и я х ( о т р а б о т к е м о щ н ы х з а л е ж е й р я д о в ы х по цен­
ности р у д и при с о з д а н и и б у р о в ы х у с т а н о в о к со с к о р о с т ь ю бу­
р е н и я 120—150 м/смену) довести с м е н н у ю
производительность
т р у д а з а б о й н ы х р а б о ч и х до 300 т, п о д з е м н о г о р а б о ч е г о до 80 т
и т р у д я щ е г о с я по р у д н и к у до 50 т [13].
| Н а и б о л е е п р о г р е с с и в н ы м н а п р а в л е н и е м в м е х а н и з а ц и и , кото­
рое м о ж е т привести к с у щ е с т в е н н ы м к а ч е с т в е н н ы м и з м е н е н и я м
технологии горных р а б о т , я в л я е т с я р а з в и т и е и в н е д р е н и е с а м о ­
ходной горной техники.
З а п о с л е д н и е 10—15 л е т о б л а с т ь п р и м е н е н и я систем р а з р а ­
ботки с с а м о х о д н ы м о б о р у д о в а н и е м
непрерывно
расширяется.
Если раньше самоходные машины применяли преимущественно
при к а м е р н о - с т о л б о в о й системе р а з р а б о т к и , то в последние годы
их с т а л и
применять
и при
системах подэтажных
штреков,
п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я , г о р и з о н т а л ь н ы х слоев
с закладкой
и.
других. |
З а рубежом самоходное оборудование применяют примерно на
120 р у д н и к а х , причем б о л е е п о л о в и н ы из них д о в е л и д о б ы ч у с а м о ­
х о д н ы м и м а ш и н а м и до 8 0 — 8 5 % - В К а н а д е на 42 р у д н и к а х она
с о с т а в л я е т 6 2 , 5 % , в С Ш А на 14 р у д н и к а х — 8 0 % , в А в с т р а л и и
на 12 р у д н и к а х — 8 5 % и в Е в р о п е на 27 р у д н и к а х — 8 3 , 8 % - Го­
довой о б ъ е м д о б ы ч и с а м о х о д н ы м и м а ш и н а м и на этих р у д н и к а х
д о с т и г а е т 122,8 млн. т [54]. С а м о х о д н о е о б о р у д о в а н и е п р и м е н я ­
ют т а к ж е во Ф р а н ц и и (на р у д н и к а х Л о т а р и н г и и ) ,
в Замбии,.
Ирландии,
П о л ь ш е (в Л ю б л и н с к о м
бассейне)
и в
других
странах.
j Наиболее удобны для использования самоходного оборудова­
ния системы с о т к р ы т ы м в ы р а б о т а н н ы м п р о с т р а н с т в о м — к а м е р ­
н о - с т о л б о в а я , п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в и э т а ж н о - к а м е р н а я ' 4 В США,,
н а п р и м е р , ими д о б ы в а ю т 8 2 % с в и н ц о ш - ц и н к о в о й и 3 8 % м е д н о й
(
И з систем с о б р у ш е н и е м н а и б о л ь ш е е р а с п р о с т р а н е н и е получи­
л а п о д э т а ж н а я с т о р ц о в ы м в ы п у с к о м руды. Н а ж е л е з н ы х рудни­
к а х « Г а р п е н б е р г » и « К и р у н а » она о б е с п е ч и в а е т б о л е е 6 4 % до­
б ы ч и . В п о с л е д н и е годы систему п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я п р и м е ­
н я ю т д л я о т р а б о т к и руд ц в е т н ы х м е т а л л о в
(рудники
«Маунт
Айза», «Муфулира» и другие).!
Н а р у д н и к е « К р а й г м о н д » при системе п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я
и р а с с т о я н и и д о с т а в к и 225 м п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н а я м а ш и н а с
д в и г а т е л е м 105 л . с. о б е с п е ч и в а е т п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь 270 т/смену.
Н а р у д н и к е « Б а р в ы о » п о г р у з ч и к и «Эймко-105»
с емкостью
к о в ш а 0,9—1,1 м в к о м п л е к с е с а в т о с а м о с в а л а м и г р у з о п о д ъ е м ­
ностью 22 т р а з в и в а ю т п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь 400 т/смену.
На руднике «Кируна» самоходная буровая установка фирмы
« Г а р д е н - Д е н в е р » о б е с п е ч и в а е т о т б о й к у 300 тыс. т руды в год,
« С и м б а - 2 2 » — 700 тыс. т в год. С м е н н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь ком­
п л е к с а , с о с т о я щ е г о из погрузочной м а ш и н ы 19HR и а в т о с а м о с в а ­
л о в г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю 2 1 — 3 5 т, д о с т и г а е т 2000 т при р а с с т о я ­
нии д о с т а в к и 300—400 м; п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь п о г р у з о ч н о - д о с т а вочных м а ш и н в этих у с л о в и я х 550—700 т.
Н а р у д н и к е « Л а й с в а л » при к а м е р н о - с т о л б о в о й системе с а м о ­
х о д н а я б у р о в а я у с т а н о в к а ф и р м ы « Г а р д е н - Д е н в е р » за 8 ч р а б о ­
ты о б е с п е ч и в а е т о т б о й к у 700 т р у д ы , П Д М « К а т е р п и л л е р - 9 6 6 »
д о с т а в л я е т з а смену 1100—1200 т р у д ы
на р а с с т о я н и е
700 м.
Т а к а я ж е производительность достигается
при
использовании
э к с к а в а т о р а К-250 и д в у х а в т о с а м о с в а л о в .
В целом по р у д н и к а м в р е з у л ь т а т е п р и м е н е н и я с а м о х о д н о г о
оборудования
достигнуты
относительно
хорошие
результаты
( т а б л . 12).
На отечественных рудниках Д ж е з к а з г а н с к о г о и Ачисайского
комбинатов применяют различные варианты
камерно-столбовой
системы. На рудниках Джезказганского комбината
самоходные
машины обеспечивают более 7 0 % руды, добываемой подземным
с п о с о б о м . П р и з а м е н е переносного о б о р у д о в а н и я п р о и з в о д и т е л ь ­
ность т р у д а в о з р о с л а в 1,4—1,6 р а з а
и достигла
в передовых
б р и г а д а х 100 т/смену.
На рудниках Ачисайского комбината самоходными машинами
добывают 80% руды, производительность труда забойных рабо­
чих в п е р е д о в ы х б р и г а д а х д о с т и г л а 120 т, т. е. в о з р о с л а б о л е е
чем в д в а р а з а .
Е с л и с м е н н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь р а б о ч е г о на с к р е п е р н о й д о ­
с т а в к е (50 м) с о с т а в и л а 155 т, то на погрузочных м а ш и н а х не­
п р е р ы в н о г о д е й с т в и я в к о м п л е к с е с а в т о с а м о с в а л а м и — 258 т, а
при и с п о л ь з о в а н и и к о в ш о в ы х п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы х м а ш и н ти­
па СТ-5А, П Д - 8 — 433 т, т. е. в 2,8 р а з а в ы ш е .
У с п е ш н о п р и м е н я е т с я с а м о х о д н о е о б о р у д о в а н и е и на других
отечественных рудниках
при р а з л и ч н ы х с и с т е м а х
разработки.
3
2*
35
Таблица
22
Результаты применения самоходного оборудования на з а р у б е ж н ы х рудниках
Сменная производительность
труда рабочего . т
Система разработки
Рудники
забойного
Камерностолбовая
Подэтажные
штреки
Этажнокамерная
Подэтажное
обрушение
Горизонтальные
с л о и с закладкой
;
40
«Гаспе», « Д ж е р с и » (Канада)
«Лейсвал» ( Ш в е ц и я ) , «Ларман109,8
тьер» (Франция), «Храндвьк»
(США)
«Брансуик», «Маттагами», «Лейк 6 0 — 1 7 2
Д ю ф о л » , «Титл К о у в » , «Ульсбек» (Канада)
«Страсса» (Швеция)
Нет
свед.
«Маунт-Айза»
(Австралия), 6 8 — 3 2 0 *
«Муфулира» (Замбия), «Киру­
на» (Швеция)
26—64
«Кобар»,
«Маунт-Айза» ( А в с т ­
р а л и я ) , «Гарпенберг», « Л а н г дал»,
«Кристенберг»
(Шве­
ция),
«Норт»,
«Гандерсон»
(Канада)
подзем­
ного
по руднику
27
79,6
17,5
31,6
27—37
20—50
70
60
Нет
свед.
30—35
16—25
22
* На очистных работах, рудник « К и р у н а » .
У д е л ь н ы й вес систем р а з р а б о т к и с п р и м е н е н и е м с а м о х о д н ы х
м а ш и н р а с п р е д е л я е т с я п р и б л и з и т е л ь н о с л е д у ю щ и м о б р а з о м (%)'-
Камерно-столбовая
Сплошная слоевая выемка и горизонтальные слои
с закладкой
Этажное и п о д э т а ж н о е обрушение с торцовым вы­
пуском
Этажно-камерная и подэтажные штреки
Существующий
Перспективный
58
35—40
17
20—25
13
12
20—25
15—20
У д е л ь н ы й вес систем р а з р а б о т к и будет з а в и с е т ь от т е н д е н ц и й
их р а з в и т и я и г о р н о т е х н и ч е с к и х у с л о в и й на р у д н и к а х .
М о ж н о предполагать, в частности, сокращение удельного веса
к а м е р н о - с т о л б о в о й с и с т е м ы с 58 до 3 5 — 4 0 % и с о о т в е т с т в е н н о е
этим рост к а м е р н ы х систем с з а к л а д к о й в с в я з и с у в е л и ч е н и е м
г л у б и н ы р а з р а б о т к и и т р е б о в а н и я м и б о л е е полного и с п о л ь з о в а ­
ния недр.
С н и з я т с я , по-видимому, о б ъ е м ы д о б ы ч и руды с и с т е м а м и э т а ж ­
ного п р и н у д и т е л ь н о г о о б р у ш е н и я , а т а к ж е п о д э т а ж н о г о о б р у ш е ­
ния с выпуском р у д ы ч е р е з дучки в с в я з и с высоким р а з у б о ж и в а н и е м руды и т р у д н о с т я м и п о д д е р ж а н и я в ы р а б о т о к г о р и з о н т а
выпуска.
К а к в ы я с н и л о с ь , эти с и с т е м ы н а и м е н е е б л а г о п р и я т н ы д л я ис­
пользования высокопроизводительной самоходной техники.
В н е д р е н и е п р о г р е с с и в н ы х систем и с а м о х о д н ы х м а ш и н п р и в е ­
д е т к и з м е н е н и ю у д е л ь н о г о веса и з в е с т н ы х способов отбойки п
доставки руды.
В медной п о д о т р а с л и , н а п р и м е р , о б ъ е м ш п у р о в о й отбойки со­
к р а т и т с я с 84 до 6 0 % , он будет в ы п о л н я т ь с я в основном с а м о х о д ­
ными б у р о в ы м и у с т а н о в к а м и ( ~ 4 5 % ) . С о о т в е т с т в е н н о у в е л и ч и т с я
о б ъ е м с к в а ж и н н о й отбойки (с 16 до 4 0 % ) , к о т о р ы й б у д е т о с у щ е ­
с т в л я т ь с я с а м о х о д н ы м и б у р о в ы м и м а ш и н а м и ( ~ 2 6 % ) и пере­
носными станками ( ~ 1 4 % ) .
О б ъ е м д о с т а в к и с а м о х о д н ы м и м а ш и н а м и у в е л и ч и т с я с 50 д о
8 0 % , а с к р е п е р н ы м и л е б е д к а м и соответственно с о к р а т и т с я с 44
д о 1 0 % , п р и м е н е н и е в и б р о у с т а н о в о к н е с к о л ь к о в о з р а с т е т (с 6 д о
10%).
Эти тенденции в р а з в и т и и способов отбойки и д о с т а в к и р у д ы
будут о т м е ч а т ь с я на б о л ь ш и н с т в е р у д н и к о в ц в е т н ы х
металлов.
П р и м е н е н и е с а м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я приводит не т о л ь к о к
росту п р о и з в о д и т е л ь н о с т и т р у д а р а б о ч и х , но и к з н а ч и т е л ь н ы м
качественным изменениям в технологии добычи.
В к о н с т р у к ц и ю систем вносится р я д новых э л е м е н т о в : погру­
зочные з а е з д ы (вместо ниш и д у ч е к ) , н а к л о н н ы е с ъ е з д ы ( в м е с т о
м а т е р и а л ь н о - х о д о в ы х в о с с т а ю щ и х ) . К о н с т р у к ц и я в ы р а б о т о к , по­
г р у з о ч н ы х и р а з г р у з о ч н ы х к а м е р с у щ е с т в е н н о у п р о щ а е т с я за счет
и с к л ю ч е н и я р е л ь с о в о г о пути.
У в е л и ч е н и е д л и н ы д о с т а в к и при с а м о х о д н о м о б о р у д о в а н и и д о
600—700 м и более в с р а в н е н и и со с к р е п е р н о й д о с т а в к о й ( 5 0 —
100 м) п о з в о л я е т п р и н ц и п и а л ь н о и з м е н и т ь подготовку м е с т о р о ж ­
дений и о т д е л ь н ы х
залежей
к
отработке,
сконцентрировать
т р а н с п о р т в о г р а н и ч е н н о м числе в ы р а б о т о к , а п о д г о т о в и т е л ь н о д о с т а в о ч н ы е в ы р а б о т к и п р о х о д и т ь в п р е д е л а х р у д н о г о т е л а с уче­
том особенностей его з а л е г а н и я . П р и этом с о к р а щ а е т с я т р у д о е м ­
кость г о р н о - п о д г о т о в и т е л ь н ы х и н а р е з н ы х р а б о т , т а к к а к они в ы ­
п о л н я ю т с я с высокой с т е п е н ь ю м е х а н и з а ц и и .
Возможность
эф­
фективной проходки наклонных выработок позволяет отказаться
от п р и м е н я ю щ е й с я при переносном о б о р у д о в а н и и ж е с т к о й ( в е р ­
т и к а л ь н о й и г о р и з о н т а л ь н о й ) сети г о р н о - р а з в е д о ч н ы х
и подго­
товительных выработок, сократить число трудоемких в проходке
в ы р а б о т о к м а л о г о сечения и в о с с т а ю щ и х , а т а к ж е о б ъ е м ы р а з в е ­
дочных работ.
Наиболее существенным, качественным изменением в техноло­
гии горных р а б о т при п р и м е н е н и и с а м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я сле­
дует с ч и т а т ь в о з м о ж н о с т ь д о с т и ж е н и я в ы с о к о г о у р о в н я м е х а н и з а ­
ции к а к основных, т а к и в с п о м о г а т е л ь н ы х р а б о т и з н а ч и т е л ь н о г о
о б л е г ч е н и я т р у д а г о р н о р а б о ч и х , и з б а в л е н н ы х от т я ж е л ы х ф и з и ­
ческих у с и л и й и в ы п о л н я ю щ и х р о л ь в о д и т е л е й и о п е р а т о р о в . М о ­
бильность и высокая производительность самоходного оборудова­
ния п о з в о л я ю т с к о н ц е н т р и р о в а т ь г о р н ы е р а б о т ы , с о к р а т и т ь ком­
м у н и к а ц и и и т р у д о е м к о с т ь горных р а б о т в целом, повысить к у л ь ­
туру п р о и з в о д с т в а .
Оснащение буровых машин автоматическим и программным
управлением, погрузочно-доставочных машин дистанционным уп­
равлением позволит сократить до минимума пребывание человека
в з а б о е , а в п е р с п е к т и в е , вывести его в о п е р а т о р с к и е п у н к т ы , о б о ­
рудованные с высоким уровнем комфорта.
j А н а л и з отечественного и з а р у б е ж н о г о опыта п о з в о л я е т н а м е ­
т и т ь на б л и ж а й ш и й п е р и о д с л е д у ю щ и е о с н о в н ы е н а п р а в л е н и я в
с о в е р ш е н с т в о в а н и и систем р а з р а б о т к и :
м о д е р н и з а ц и я к о н с т р у к ц и й систем, о б е с п е ч и в а ю щ и х п р и м е н е ­
ние с о в р е м е н н о г о в ы с о к о п р о и з в о д и т е л ь н о г о о б о р у д о в а н и я ;
у п р о щ е н и е д н и щ б л о к о в з а счет и с к л ю ч е н и я н и ш , д у ч е к и в о ­
р о н о к и з а м е н а их т р а н ш е я м и с п о г р у з о ч н ы м и з а е з д а м и ;
увеличение длины доставки руды, резкое
сокращение тран­
спортных выработок;
концентрация горных работ,
внедрение
циклично-поточных
с х е м отбойки, в ы п у с к а и т р а н с п о р т и р о в а н и я р у д ы ;
п о в ы ш е н и е интенсивности очистной в ы е м к и , у в е л и ч е н и е с к о ­
рости п о д в и г а н и я ф р о н т а р а б о т и в ы х о д а руды с 1 м п л о щ а д и
забоя;
обеспечение п о л н о т ы в ы е м к и з а счет п о в ы ш е н и я и н т е н с и в н о ­
с т и в ы п у с к а руды из б л о к о в , а т а к ж е з а счет р а с ш и р е н и я о б л а ­
с т и п р и м е н е н и я систем с з а к л а д к о й в ы р а б о т а н н о г о п р о с т р а н с т в а ;
в н е д р е н и е с а м о х о д н о г о бурового, п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н о г о
и
вспомогательного оборудования;
создание нормальных санитарно-гигиенических условий труда
г о р н о р а б о ч и х в у с л о в и я х интенсивной очистной в ы е м к и р у д ы з а
с ч е т п р и м е н е н и я в ы с о к о п р о и з в о д и т е л ь н о й т е х н и к и с о б щ и м и и ин­
д и в и д у а л ь н ы м и с р е д с т в а м и з а щ и т ы от ш у м а , в и б р а ц и и , п ы л и и
газа.
2
2. КОНСТРУКТИВНЫЕ И ГОРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
О С О Б Е Н Н О С Т И СИСТЕМ Р А З Р А Б О Т К И
2 . 1 . Камерно-столбовая система
К а м е р н о - с т о л б о в а я система к а к о д н а из н а и б о л е е э ф ф е к т и в н ы х
ш и р о к о р а с п р о с т р а н е н а в отечественной и з а р у б е ж н о й п р а к т и к е
разработки горизонтальных, пологопадающих, слабонаклонных и
н а к л о н н ы х (до 40°) р у д н ы х т е л , з а л е г а ю щ и х в у с т о й ч и в ы х и в е с ь ­
ма у с т о й ч и в ы х п о р о д а х . Р у д ы , к а к п р а в и л о , у с т о й ч и в ы е , и м е ю т от­
н о с и т е л ь н о н е в ы с о к у ю ценность. С и с т е м у п р и м е н я ю т т а к ж е д л я
о т р а б о т к и р у д н ы х тел, н а х о д я щ и х с я под с о о р у ж е н и я м и и в о д о ­
е м а м и , а в р я д е с л у ч а е в и под д н о м м о р я ( р у д н и к и « В о б а н а » ,
«Денисон» в Канаде, «Оутокумпу» в Финляндии и другие).
При благоприятных горнотехнических условиях
(небольшая
м о щ н о с т ь , у с т о й ч и в ы е к р е п к и е р у д ы и к р о в л я ) систему у с п е ш н о
п р и м е н я ю т при з н а ч и т е л ь н о й — до 1000 м г л у б и н е р а з р а б о т к и и
и з в л е к а ю т при этом д о 7 0 % з а п а с о в р у д ы .
Горизонтальные и пологопадающие залежи разрабатывают с
безэтажной, а слабонаклонные и наклонные с этажной выемкой.
Р а с с т о я н и е м е ж д у э т а ж н ы м и в ы р а б о т к а м и по в е р т и к а л и и з м е ­
няется от 30 до 60 м. В п о с л е д н е е в р е м я н а м е т и л а с ь т е н д е н ц и я
при в с к р ы т и и и п о д г о т о в к е м е с т о р о ж д е н и й п р и м е н я т ь п о в ы ш е н ­
ную высоту э т а ж а — 60—90 м, что з н а ч и т е л ь н о с о к р а щ а е т о б ъ е м
горно-капитальных работ.
Обширные горизонтальные и пологопадающие рудные залежи
п о д г о т а в л и в а ю т и р а з р а б а т ы в а ю т п а н е л я м и , ш и р и н а к о т о р ы х из­
меняется от 15—20 м ( р у д н и к « Б и р м и н г е м » в С Ш А ) до 150 м
( р у д н и к и Л о т а р и н г и и во Ф р а н ц и и ) . Ш и р и н а к а м е р к о л е б л е т с я
от 6—8 до 15—18 м, а при в е с ь м а у с т о й ч и в ы х н а л е г а ю щ и х п о р о ­
дах (рудники «Пронто», «Элгома Нордик», «Денисон» в К а н а д е )
до 25—30 м. Д л и н а к а м е р к о л е б л е т с я от 30 до 400 м, м о щ н о с т ь
о т р а б а т ы в а е м ы х р у д н ы х тел — от 1,5 до 18 м и более. В н е к о т о р ы х
с л у ч а я х к а м е р н о - с т о л б о в о й системой о т р а б а т ы в а ю т р у д н ы е т е л а
м о щ н о с т ь ю до 60 м, в ч а с т н о с т и на р у д н и к е « К р е с т м о р » ( С Ш А ) .
Н а этом р у д н и к е к а м е р а м о б ы ч н о п р и д а ю т п р а в и л ь н у ю ф о р м у
и р а с п о л а г а ю т их п а р а л л е л ь н о д р у г д р у г у по п р о с т и р а н и ю , по
в о с с т а н и ю или под у г л о м к в о с с т а н и ю , о с т а в л я я м е ж д у
ними
с п л о ш н ы е л е н т о ч н ы е или с т о л б о о б р а з н ы е ц е л и к и с а м о й р а з н о ­
образной формы (круглые, квадратные, прямоугольные, ленточ­
н ы е ) . Н а и б о л ь ш е е р а с п р о с т р а н е н и е п о л у ч и л и п р я м о у г о л ь н ы е це­
л и к и , а при п о с л е д у ю щ е й з а к л а д к е к а м е р — л е н т о ч н ы е . Ш и р и н у
л е н т о ч н ы х ц е л и к о в ч а щ е всего п р и н и м а ю т р а в н о й ш и р и н е к а м е р .
Н а многих р у д н и к а х у д е л я е т с я б о л ь ш о е в н и м а н и е с о х р а н н о ­
сти м е ж д у к а м е р н ы х и п о д д е р ж и в а ю щ и х ц е л и к о в . С этой ц е л ь ю
при о т б о й к е р у д ы р я д о м с ц е л и к а м и п р и м е н я ю т к о н т у р н о е в з р ы ­
вание, целики обвязывают
старыми металлическими
канатами
и л и п а н ц и р н о й сеткой, у к р е п л я ю т ш т а н г о в о й к р е п ь ю или п о к р ы ­
в а ю т слоем т о р к р е т б е т о н а .
Р у д н ы е з а л е ж и м о щ н о с т ь ю до 8—10 м о т р а б а т ы в а ю т с п л о ш н ы м
безуступным забоем,
м о щ н о с т ь ю от 8—10 до 16 м и более—•
у с т у п н ы м з а б о е м с верхней подсечкой ( п о ч в о у с т у п н а я в ы е м к а ) .
П р и подсечке и с п л о ш н о м б е з у с т у п н о м з а б о е о т б о й к у р у д ы
ведут путем в з р ы в а н и я к о м п л е к т о в ш п у р о в ы х з а р я д о в с п р я м ы м
и в е р т и к а л ь н о - к л и н о в ы м в р у б о м . Н а н е к о т о р ы х р у д н и к а х прохо­
дят передовую горизонтальную выработку
сечением 1 , 2 x 1 , 8 м
и л и з а б о ю п р и д а ю т с т у п е н ч а т у ю ф о р м у , что у в е л и ч и в а е т к о л и ­
ч е с т в о о б н а ж е н н ы х плоскостей. С о ч е т а н и е р а ц и о н а л ь н о й схемы
расположения шпуров с короткозамедленным
взрыванием дает
н е б о л ь ш о й р а з б р о с в з о р в а н н о й руды и п о в ы ш а е т п р о и з в о д и т е л ь ­
ность погрузочного о б о р у д о в а н и я .
Р е з у л ь т а т ы п р и м е н е н и я к а м е р н о - с т о л б о в о й с и с т е м ы на неко­
т о р ы х з а р у б е ж н ы х р у д н и к а х п р и в е д е н ы в т а б л . 13.
В отечественной п р а к т и к е н а и б о л ь ш е е р а з в и т и е к а м е р н о - с т о л ­
б о в а я система п о л у ч и л а при о т р а б о т к е г о р и з о н т а л ь н ы х и с л а б о ­
наклонных мощных залежей
Джезказганского
месторождения,
наклонных залежей Ачисайского месторождения,
СУБРа и др.
Д л я пластообразных залежей, вмещающие
породы которых
с л о ж е н ы устойчивыми п е с ч а н и к а м и , в з а в и с и м о с т и от в ы е м о ч н о й
м о щ н о с т и и типа и с п о л ь з у е м о г о о б о р у д о в а н и я р а з р а б о т а н р я д
вариантов панельно-столбовой системы.
В в а р и а н т е системы д л я о т р а б о т к и р у д н ы х з а л е ж е й
мощ­
ностью
1,5—3 м т р а н с п о р т н ы е , п а н е л ь н ы е и р а з р е з н ы е ш т р е к и
п р о х о д я т с у г л у б л е н и е м их в почву з а л е ж и . О т б и т у ю в п а н е л и
руду с к р е п е р н о й л е б е д к о й д о с т а в л я ю т к р а з р е з н о м у ш т р е к у , гру­
з я т в т р а н с п о р т н у ю с а м о х о д н у ю м а ш и н у и д а л е е по п а н е л ь н о м у
и транспортному штрекам транспортируют к участковому рудо­
с п у с к у , где ее п е р е п у с к а ю т на к о н ц е н т р а ц и о н н ы й горизонт. Д л я
л у ч ш е г о п р о в е т р и в а н и я очистного п р о с т р а н с т в а в ц е н т р е п а н е л и
•между р а з р е з н ы м и ш т р е к а м и п р о х о д я т в е н т и л я ц и о н н ы е сбойки.
З а л е ж и м о щ н о с т ь ю 3—6 м
отрабатывают
безуступным
з а б о е м (рис. 16). П р и подготовке п а н е л и из г л а в н о г о т р а н с п о р т ­
ного ш т р е к а в д о л ь б а р ь е р н ы х ц е л и к о в п р о х о д я т д в а п а н е л ь н ы х
ш т р е к а с з а е з д а м и ч е р е з к а ж д ы е 40 м, с л у ж а щ и е д л я с о о б щ е н и я
с очистным п р о с т р а н с т в о м и п о д а ч и с в е ж е г о
воздуха. Первую
п а р у з а е з д о в с б и в а ю т м е ж д у собой р а з р е з н ы м ш т р е к о м , из кото­
р о г о с о з д а ю т ф р о н т очистных р а б о т . Д л я в ы д а ч и из очистного
п р о с т р а н с т в а з а г р я з н е н н о г о в о з д у х а по оси п а н е л и у к р о в л и з а ­
л е ж и п р о х о д я т в е н т и л я ц и о н н ы й ш т р е к , к о т о р ы й с б и в а ю т со с б о р ­
ным в е н т и л я ц и о н н ы м
штреком
горизонта.
Обуривание
забоя
п р о и з в о д и т с я с а м о х о д н о й буровой у с т а н о в к о й С Б У - 2 м (рис. 1 7 ) ,
п о г р у з к у ведут м а ш и н о й типа П Н Б - З Д в с а м о х о д н ы е
вагоны,
а в т о с а м о с в а л ы или п р и м е н я ю т к о в ш о в ы е п о г р у з ч и к и , п р о и з в о д и ­
т е л ь н о с т ь к о т о р ы х с о с т а в л я е т 415—360 т/смену при к о э ф ф и ц и е н т е
и с п о л ь з о в а н и я 0,4.
В д о л ь основного о т к а т о ч н о г о ш т р е к а со стороны п а н е л и о с т а в ­
л я ю т в р е м е н н ы й рудный целик, к о т о р ы й о т д е л я е т ш т р е к от в ы р а ­
ботанного пространства и обеспечивает нормальные условия про­
в е т р и в а н и я очистных р а б о т . К р о в л ю п а н е л и к р е п я т ж е л е з о б е т о н ­
ными ш т а н г а м и по сетке 1 X 1 ; 1,5X1,5 или 2 X 2 м в з а в и с и м о с т и
Рис. 17. С а м о х о д н а я б у р о в а я установка С Б У - 2 М в очистном з а б о е
от х а р а к т е р а пород к р о в л и . П р и о б н а ж е н и и в к р о в л е неустойчи­
вых пород, н а р я д у с у с т а н о в к о й ж е л е з о б е т о н н о й ш т а н г о в о й крепи,,
к р о в л ю п о к р ы в а ю т т о р к р е т б е т о н о м т о л щ и н о й 35—40 м м .
О б о р у д о в а н и е п о д б и р а ю т с учетом горно-геологических у с л о ­
вий и системы р а з р а б о т к и ( т а б л . 14).
П р и о т р а б о т к е з а л е ж е й м о щ н о с т ь ю 6—8 м (рис. 18) п а р а ­
м е т р ы системы ( ш и р и н а п а н е л и , с е т к а р а с п о л о ж е н и я
целиков
и д р . ) , а т а к ж е п о р я д о к подготовки и в е д е н и я очистных
работ
а н а л о г и ч н ы п р и в е д е н н ы м в ы ш е . О т л и ч и е состоит л и ш ь в п р и м е ­
н я е м о м о б о р у д о в а н и и . Т а к , вместо погрузочной м а ш и н ы П Н Б - З Д
используют экскаватор ЭП-1 и автосамосвалы грузоподъемностью
20 т (рис. 19). М а ш и н ы д л я о с м о т р а и к р е п л е н и я к р о в л и и м е ю т
р а б о ч у ю высоту 6—8 м. Этот к о м п л е к с о б о р у д о в а н и я о б е с п е ч и ­
в а е т п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь п а н е л и в р а з м е р е 300—350 тыс. т в год.
Примерные комплексы
оборудования
при
панельно-столбовой с и с т е м е разработки
Комплекс
1
Комплекс
2
Комплекс 3
Выемочная мощность, м
Оборудование
3-6
8 — 16
6-8
Камера
Самоходная буровая установка
СБУ-2м
Погрузочная машина П Н Б - З Д
Экскаватор ЭП-1
Автосамосвал М О А З - 6 4 0 1
Бульдозер
Самоходная установка д л я бурения шпу­
ров п о д штанги ( С Б У - 2 м )
Самоходная установка для осмотра и
крепления кровли С П - 8 А
То ж е , СП-18А
Машина для заряжания шпуров П М З Ш - 2
Производительность комплекса, тыс. т / г о д
2
1
Верхняя
подсечка
Основной
уступ
2
1
2
2
2
1
1
1
3
1
1
1
1
0,15
200—300
0,25
300—350
1
2
2
1
1
1
0,5
4001
-450
При отработке залежей
мощностью
8—16 м о с н о в н ы е
п а р а м е т р ы системы с о х р а н я ю т с я , л и ш ь у в е л и ч и в а ю т с я р а з м е р ы
б а р ь е р н ы х и п о д д е р ж и в а ю щ и х ц е л и к о в в соответствии с высотой
к а м е р и глубиной р а з р а б о т к и . В с в я з и с э т и м в о з р а с т а ю т потери
в целиках (табл. 15).
Таблица
15
Расчетные диаметры (м) поддерживающих ( П ) по сетке 2 0 x 2 0 м
и барьерных ( Б ) целиков
Глубина разработки, м
1,5—3
3-6
6—8
8—16
300
200
100
Выемочная
мощность, м
п
Б
п
Б
п
Б
4,5—5
4,5—6,5
6—7
6,5—8
—
4—4,5
4—5,5
4,5—6
5—8
9,5—11,5
9,5—16
13,5—19
16—23
4—4,5
4—5,5
4,5—6
5—8
12—14,5
12—21
17,5-25
20,5—30,5
/
О ч и с т н а я в ы е м к а при этом в а р и а н т е п р о и з в о д и т с я у с т у п н ы м
забоем с предварительным
о б р а з о в а н и е м под к р о в л е й в е р х н е й
подсечки (рис. 2 0 ) . П о д г о т о в к а п а н е л и з а к л ю ч а е т с я в п р о в е д е н и и
п а н е л ь н ы х и р а з р е з н ы х ш т р е к о в на у р о в н е почвы верхней под­
сечки и на у р о в н е почвы з а л е ж и . В е н т и л я ц и о н н ы й ш т р е к п р о х о д я т
у кровли залежи.
Н и ж н и й уступ н а р е з а е т с я из з а е з д о в после п р о д в и ж е н и я верх­
ней подсечки на 40 м. П р и
такой
подготовке
обеспечивается
н е з а в и с и м о е ведение р а б о т на верхней подсечке и при о т р а б о т к е
уступа.
Н а верхней подсечке п р и м е н я ю т к о м п л е к с
1, при о т р а б о т к е
у с т у п а — к о м п л е к с 2. Д л я к р е п л е н и я к р о в л и п р и м е н я ю т С П - 1 8 А
(рис.21).
Производительность
п а н е л и д о с т и г а е т 400—450 тыс. т р у д ы
в год. С у в е л и ч е н и е м мощности при с о о т в е т с т в у ю щ е м п о д б о р е
к о м п л е к с о в п о к а з а т е л и у л у ч ш а ю т с я ( т а б л . 16).
Р и с . 19. П о г р у з к а р у д ы э к с к а в а т о р о м Э П - 1 в а в т о с а м о с в а л г р у з о п о д ъ е м ­
н о с т ь ю 20 т
Р и с . 20. П а н е л ь н о - с т о л б о в а я с и с т е м а р а з р а б о т к и п р и м о щ н о с т и р у д н о г о т е л а
от 8 д о 16 м (с в ы е м к о й д в у м я у с т у п а м и ) :
/ —п а н е л ь н ы й ш т р е к ; 2 —т р а н с п о р т н ы й ш т р е к ; 3 — о с ь б а р ь е р н о г
ц и о н н ы й ш т р е к ; 5—п о л о к д л я о с м о т р а и о б о р к и к р о в л и ; 6—к а р е т к а д л я к р
к р о в л и ; 7—э к с к а в а т о р ; 8—а в т о с а м о с в а л ; 9 —с а м о х о д н а я б у р о в а
дозер
Камерно-столбовая система,
применяемая
на М и р г а л н м с а и ском руднике для разработки пологопадающих и наклонных (15—
35°) п л а с т о о б р а з н ы х з а л е ж е й м о щ н о с т ь ю от 2,5 До 14 м/ и м е е т
к о н с т р у к т и в н ы е особенности. Б л о к и по п а д е н и ю на с м е ж н ы х гори­
зонтах оконтуриваются рудными
штреками
и по п р о с т и р а н и ю
Р и с . 2 1 . С а м о х о д н ы й полок С П - 1 8 А
наклонными материальными восстающими. Сечение рудных штре­
ков 10 м , м а т е р и а л ь н ы х в о с с т а ю щ и х — 1 4 м . В ы с о т а э т а ж а 90 м.
Д л и н а б л о к о в д о с т и г а е т 300 м. Д л я в о з м о ж н о с т и
применения
с а м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я к а м е р ы р а с п о л а г а ю т по п р о с т и р а н и ю
залежей.
2
2
Таблица
16
Технико-экономические п о к а з а т е л и отработки з а л е ж е й различной мощности
Мощность з а л е ж и , м
Показатели
Комплекс
Объем горно-подготовительных и нарез­
ных работ, м / 1 0 0 0 т
Потери, %
Разубоживание, %
Производительность труда з а б о й н о г о ра­
бочего по панели, т / с м е н у
1,5—3
3-6
1
38—46
1
24—27
2
20—24,6
3
16,2—24
13
5
35—50
16
5
40—60
19
5
50—70
22
5
60—75
6-8
8—16
3
П р и м о щ н о с т и з а л е ж е й 2,5—6 м и у г л е п а д е н и я 0—35° к а м е р ы
о т р а б а т ы в а ю т с п л о ш н ы м з а б о е м на все их сечение. Н а р е з к у к а м е р
о с у щ е с т в л я ю т из с п и р а л ь н о й или д и а г о н а л ь н о й в о с с т а ю щ е й вы­
р а б о т к и сечением 25 м с у к л о н о м 8°, что д а е т в о з м о ж н о с т ь с а м о ­
ходным м а ш и н а м п е р е м е щ а т ь с я своим ходом в д о л ь ф р о н т а р а б о т
из одной к а м е р ы в д р у г у ю . Ш и р и н а к а м е р и просечек
между
ц е л и к а м и 8 м, р а з м е р ы ц е л и к о в 4 X 5 м.
Д л я з а л е ж е й м о щ н о с т ь ю 6—14 м с углом п а д е н и я 15—35° п р и ­
м е н я ю т в а р и а н т « с п а р е н н ы е к а м е р ы » (рис. 2 2 ) .
К а м е р ы о т р а б а т ы в а ю т г о р и з о н т а л ь н ы м и с л о я м и высотой 5 —
6 м в н и с х о д я щ е м п о р я д к е . О д н о в р е м е н н о и з в л е к а ю т уступ в почве
верхней к а м е р ы и в е р х н ю ю подсечку в р а с п о л о ж е н н о й н и ж е с м е ж ­
ной к а м е р е . О б о р у д о в а н и е из одного з а б о я в д р у г о й п е р е м е щ а ю т
ч е р е з сбойки, п р о й д е н н ы е в п р о с е ч к а х м е ж д у к а м е р н ы х
целиков.
П р о л е т к а м е р 8 м, р а з м е р ц е л и к о в 5 X 8 м, ш и р и н а п р о с е ч е к 8 м.
Ц е л и к и р а с п о л а г а ю т д л и н н о й стороной по п а д е н и ю .
З а л е ж и м о щ н о с т ь ю 10—14 м с у г л о м п а д е н и я до 15° о т р а б а ­
т ы в а ю т с почвоуступной
выемкой
(рис. 2 3 ) . О ч и с т н у ю д о б ы ч у
ведут с л о я м и в н и с х о д я щ е м п о р я д к е . В ы с о т а
верхней подсечки
с о с т а в л я е т 4—6 м, н и ж н е г о уступа — о к о л о 6 м. В е р х н я я подсечка
и з в л е к а е т с я с о п е р е ж е н и е м на 30—50 м. Н и ж н ю ю ч а с т ь п о д с е ч е к
и з в л е к а ю т по мере о т р а б о т к и уступа в почве. Р а б о т ы на подсечке
и уступе ведут н е з а в и с и м о . По м е р е в ы е м к и подсечки о ф о р м л я ю т
в е р х н ю ю ч а с т ь просечек ц е л и к о в и к р е п я т к р о в л ю ж е л е з о б е т о н ­
ными ш т а н г а м и по сетке 1 X 1 м. О т с т а в а н и е крепи от з а б о я н е
п р е в ы ш а е т 6—7 м.
На Миргалимсайском руднике крепь возводят с помощью мо­
д е р н и з и р о в а н н о й м а ш и н ы « Т а т р а В8-С», о б о р у д о в а н н о й м а н и п у ­
лятором, рабочим полком, бетономешалкой, емкостью для цемента
и необходимой арматурой.
П о с л е введения р а с т в о р а
и установки штанги
устье ш п у р а
з а к р ы в а ю т с п е ц и а л ь н о й пробкой,
что п о з в о л я е т
осуществлять
в з р ы в н ы е р а б о т ы , не о ж и д а я
его з а т в е р д е в а н и я . Р а б о т ы в е д у т
с п е ц и а л и з и р о в а н н ы е б р и г а д ы , с о с т о я щ и е из трех ч е л о в е к , к о т о р ы е
за смену з а к р е п л я ю т 5—8 з а б о е в , у с т а н а в л и в а я д о 150—180 ш т а н г .
С е б е с т о и м о с т ь у с т а н о в к и ш т а н г и к о л е б л е т с я от 3,15 р у б . ( б р и г а д а
на с п е ц и а л ь н о й м а ш и н е ) до 5,21—5,34 р у б . (при к р е п л е н и и с пол­
ков С П ) . В себестоимости к р е п и 4 2 %
составляют
материалы
(в том числе ш т а н г и 3 2 % ) , 2 8 % — з а т р а т ы на б у р е н и е и у с т а ­
новку, 1 9 % — а м о р т и з а ц и я и р е м о н т [25].
С о с т а в ы к о м п л е к с о в и т е х н и к о - э к о н о м и ч е с к и е п о к а з а т е л и при­
в е д е н ы в т а б л . 17 и 18.
П р и о т р а б о т к е н а к л о н н ы х з а л е ж е й м о щ н о с т ь ю 4—4,5 м,
3,5
и 2,5—2,8 м с м е н н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а р а б о ч е г о с о с т а в ­
л я е т соответственно 80, 67 и 54 т.
В этих у с л о в и я х п р и м е н я ю т с м е ш а н н ы е с о с т а в ы к о м п л е к с о в ,
в которые входят, наряду с погрузочными машинами и автосамо­
свалами, погрузочно-доставочные машины.
2
Таблица
Примерный с о с т а в комплексов с а м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я
Комплекс
1
Комплекс
2
Комплекс
3
Выемочная мощность, м
6—14
Оборудование
10-14
Угол падения,
•Самоходная буровая установка С Б У - 2 м
(СБУ-2бк)
Погрузочная машина П Н Б - З к
Погрузочно-доставочная машина П Д - 8
(СТ-5А)
Автосамосвал г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю 2 0 —
—25 т
Каретка для
осмотра и крепления
кровли К С О - 1 2 или С П - 1 2
'Проектная производительность
комп­
лекса, тыс. т / г о д
2,5—6
градус
Среднесменная
производи­
тельность
при
коэффициенте
использования
0,75—0,93
15—35
0—15
0—35
3
7
3
209
1—2
4
—
1—2
376
383
1—2
3—4
—
376
1
1
—
—
150—250
500
150—200
—
—
Технико-экономические показатели по блоку
различных комплексов
Комплекс 1
17
Таблица
при использовании
Комплекс 2
18
Комплекс 3
Выемочная мощность, м
Показатели
6—14
10-14
Угол падения,
Удельный объем подготовительных и на­
резных работ, м / 1 0 0 0 т
Годовая производительность блока, тыс. т
Сменная производительность т р у д а рабо­
чего по б л о к у , т
Суммарные потери*, %
Эксплуатационное р а з у б о ж и в а н и е , %
Экономический эффект на 1000 т добытой
руды, р у б .
2,5—6
градус
15-35
0—15
0—35
22
18
35
150—250
80—95
500
75—80
150—200
40—60
20—28
7
160
20—28
8
285
20—28
7
440
3
* Величина потерь при глубине
1 0 0 м составляет 1 4 — 1 6 % , 2 0 0 м — 2 0 — 2 2 % , 2 5 0 м —
— 2 6 — 2 8 % , более 3 0 0 м — свыше 3 2 % .
Ц е л е с о о б р а з н о с т ь и с п о л ь з о в а н и я с а м о х о д н ы х м а ш и н при кру­
тых углах падения залежей и различных выемочных мощностях
подтверждена практикой рудника «Глубокий»:
С переносным С самоходным
оборудованием оборудованием
Объем добычи, %
Сменная производительность труда забойного
рабочего, т:
на очистных работах
на проходке
по системе
Себестоимость добычи 1 т руды (по б л о к у ) ,
руб
Годовой экономический эффект, тыс. р у б . .
10
90
35
5
30
70—72
13—16
63—65
1,55
—
1,10
327
Н а ш а х т а х С У Б Р а к а м е р н о - с т о л б о в у ю систему п р и м е н я ю т при
о т р а б о т к е п л а с т о о б р а з н ы х н а к л о н н ы х р у д н ы х тел, з а л е г а ю щ и х в
и з в е с т н я к а х слоистого строения, и м е ю щ и х г л и н и с т ы е и с л а н ц е в ы е
прослойки.
Р е з к о и з м е н я ю щ а я с я м о щ н о с т ь р у д н ы х тел к а к по п а д е н и ю ,
т а к и по п р о с т и р а н и ю , н а л и ч и е б е з р у д н ы х у ч а с т к о в , к р у т ы е у г л ы
н а к л о н а ( 1 6 — 4 5 ° ) , н е у с т о й ч и в а я на о т д е л ь н ы х у ч а с т к а х к р о в л я ,
о б в о д н е н н о с т ь пород с о з д а ю т з н а ч и т е л ь н ы е т р у д н о с т и в в ы б о р е
р а ц и о н а л ь н ы х п а р а м е т р о в системы и п р и м е н е н и и в ы с о к о п р о и з в о ­
д и т е л ь н о г о о б о р у д о в а н и я . Н а и б о л ь ш е е р а з в и т и е на ш а х т а х полу­
чили в а р и а н т ы системы
с регулярно
оставляемыми
рудными
ц е л и к а м и и п р и м е н е н и е м к а к переносного, т а к и с а м о х о д н о г о о б о ­
рудования.
В п р е д е л а х э т а ж а (60—120 м) р у д н о е т е л о р а з б и в а ю т на б л о к и
ш и р и н о й 4 0 — 1 2 0 м (до 180) и н а к л о н н о й высотой
120—180 м.
Подготовка блока осуществляется рудным и полевым штреками
на г о р и з о н т е и ц е н т р а л ь н о р а с п о л о ж е н н ы м (под к р о в л е й з а л е ж и )
н а к л о н н ы м в о с с т а ю щ и м , и м е ю щ и м ходовое и р у д о с п у с к н о е от­
деления. При использовании самоходных
машин
с дизельным
п р и в о д о м в б л о к е п р о х о д я т д и а г о н а л ь н ы й с ъ е з д под углом 8—10°.
П о р я д о к очистных р а б о т в б л о к е о п р е д е л я е т с я
типом при­
м е н я е м о г о о б о р у д о в а н и я . П р и переносном буровом о б о р у д о в а н и и
и скреперной доставке блоки о т р а б а т ы в а ю т панелями в направ­
лении сверху вниз и от ф л а н г о в к центру. П а н е л и о т р а б а т ы в а ю т
снизу вверх. Н а о т б о й к е и с п о л ь з у ю т п е р ф о р а т о р ы П Р - 3 0 на под­
держках. Максимальная производительность
труда бурильщика
7 0 — 9 0 м/смену (40—50 м на о т б о й к е ) . Н а д о с т а в к е р у д ы в ка­
м е р а х ( п а н е л я х ) обычно и с п о л ь з у ю т т р е х б а р а б а н н ы е с к р е п е р н ы е
л е б е д к и м о щ н о с т ь ю 30 кВт, в п а н е л ь н о м ш т р е к е и н а к л о н н о м
восстающем — двухбарабанные скреперные
лебедки
мощностью
с о о т в е т с т в е н н о 55 и 100 кВт. П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь с к р е п е р и с т а не
п р е в ы ш а е т 55—70 т/смену. Т р о й н о е с к р е п е р о в а н и е п р е д о п р е д е л я е т
высокую трудоемкость работ. Н а доставку руды приходится
до
6 0 % всех т р у д о в ы х з а т р а т по системе. П р и и с п о л ь з о в а н и и с а м о 3
ходного о б о р у д о в а н и я в ы е м к у руды ведут по п р о с т и р а н и ю г о р и ­
з о н т а л ь н ы м и з а х о д к а м и в обе стороны
от н а к л о н н о г о с ъ е з д а .
Б у р е н и е п р о и з в о д я т к а р е т к а м и типа
СБУ-2мн (производитель­
ность 150—250 м / с м е н у ) , д о с т а в к у руды — п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы ми м а ш и н а м и типа ЛК.-1. П Д - 8 (СТ-5А) с к о в ш о м е м к о с т ь ю 2 —
4 м . П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь П Д М 130—185 т/смену при р а с с т о я н и и
т р а н с п о р т и р о в а н и я 60—250 м.
Р у д н ы е з а л е ж и м о щ н о с т ь ю до 3—4 м обычно о т р а б а т ы в а ю т
в одну с т а д и ю , при б о л ь ш е й м о щ н о с т и — в т р и , причем в п е р в у ю
с т а д и ю д е л а ю т подсечку высотой 2,5 м (до 3—4,5 м при с а м о ­
ходном о б о р у д о в а н и и ) и из нее у с т а н а в л и в а ю т ш т а н г о в у ю к р е п ь .
З а т е м о т р а б а т ы в а ю т основные з а п а с ы у с т у п о м высотой 3 м (до
4,5 м ) , а в т р е т ь ю с т а д и ю о с у щ е с т в л я ю т з а д и р к у почвы и и з в л е ­
чение руды из в п а д и н л е ж а ч е г о б о к а . Р а з м е р ы р у д н ы х ц е л и к о в
в ы б и р а ю т с учетом п р о л е т а очистных к а м е р , в ы е м о ч н о й
мощ­
ности, устойчивости р у д ы , г л у б и н ы р а з р а б о т к и и угла
падения
залежи.
П р и г л у б и н е р а з р а б о т к и 500 м и у г л е н а к л о н а з а л е ж и до 30°
д л я р а з л и ч н ы х п р о л е т о в к а м е р (м) сечение ц е л и к о в к о л е б л е т с я
в широких пределах:
3
6
П р о л е т очистной камеры, м
8
10
12
2
Р у д а с сопротивлением на сжатие д о 3 5 0 0 т с / м ,
выемочная мощность 4 м
Руда с сопротивлением на сжатие д о 2 0 0 0 т с / м ,
выемочная мощность 8 м
3x4,53,5x5
4,5x5,5
5x6
7,5x9,5
8x10
2
5,5x7,5
6,5x8,5
Д л я крепления кровли камер и целиков используют различные
виды ш т а н г о в о й к р е п и : к л и н о щ е л е в ы е , ж е л е з о б е т о н н ы е и с т а л е п о л и м е р н ы е . Д л и н а ш т а н г 1,8—2 м, д и а м е т р с т а л и 16—18 и 2 2 —
25 мм. С т о и м о с т ь ш т а н г с у с т а н о в к о й
находится в
пределах
2—3 руб. П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а р а б о ч е г о на у с т а н о в к е 12—
15 ш т а н г / с м е н у . Ш т а н г и у с т а н а в л и в а ю т
по сетке 1 X 1 м, в не­
у с т о й ч и в ы х и з в е с т н я к а х ее с г у щ а ю т
до 0 , 7 5 x 0 , 7 5 и 0 , 5 X 0 , 5 м,
а в о т д е л ь н ы х м е с т а х п р и м е н я ю т п о д в е с к и — пучки ш т а н г д л и н о й
4—4,5 м с п о д х в а т о м .
У д е л ь н ы й вес т р у д о в ы х з а т р а т на к р е п л е н и е к р о в л и к а м е р (от
о б щ и х по системе) очень высок, он к о л е б л е т с я
в зависимости
от устойчивости п о р о д и выемочной м о щ н о с т и от 14—20 до 40—•
60%- Д л я обеспечения безопасности время отработки камер регла­
м е н т и р о в а н о в п р е д е л а х 1,5—3,5 мес.
Э ф ф е к т и в н о с т ь к а м е р н о - с т о л б о в о й системы на ш а х т а х С У Б Р а
в з н а ч и т е л ь н о й степени з а в и с и т
от в ы е м о ч н о й м о щ н о с т и ,
что
м о ж н о в и д е т ь по и з м е н е н и ю п р о и з в о д и т е л ь н о с т и т р у д а р а б о ч и х :
Выемочная мощность, м
Сменная производительность
т . .
труда
2
4
6
8
11
22
25
28
рабочего,
П а р а м е т р ы и показатели камерно-столбовой системы с пере­
носным и с а м о х о д н ы м о б о р у д о в а н и е м х а р а к т е р и з у ю т с я
следую­
щими данными:
(2 переносным
о б о ­ С самоходным о б о ­
рудованием
рудованием
Д л и н а блока по простиранию, м . . .
Удельный о б ъ е м
2 — 4 , 5 (до 6)*
40
80 - 1 2 0
3 , 5 — 6 (до 8)
120—180
180
27 — 100
12 - 1 7
120 - 1 3 0
3 0 — 8 0 (до 100)
12—15
150—300
(до 400)
4 —5
19
6—8
24 (40—70)
1,0—1 , 9 ( 1 , 0 8 )
0,8—1,98 (1,38)
70
30
—
200
горно-подготовитель-
Производительность блока, т / с у т
. .
Сменная производительность труда за­
б о й н о г о рабочего:
на очистных работах, т
Себестоимость добычи (франко-люк),
Годовой
экономический
эффект,
* В скобках даны проектные показатели.
Н а р я д у с рассмотренными известны и другие варианты
ка­
м е р н о - с т о л б о в о й системы, в частности с з а к л а д к о й в ы р а б о т а н н о г о
пространства и обрушением целиков. Применение з а к л а д к и оправ­
д ы в а е т с я при о т р а б о т к е м о щ н ы х з а л е ж е й б о г а т ы х
руд, н а х о д я ­
щ и х с я в ц е л и к а х , под в о д о е м а м и и при п а р а м е т р а х ,
близких
к э т а ж н о - к а м е р н о й системе.
П р и о б ш и р н ы х пологих з а л е ж а х и р а с с м о т р е н н ы х в ы ш е п а р а ­
м е т р а х с и с т е м ы с д в у х с т а д и й н о й в ы е м к о й и полной з а к л а д к о й
о к а з ы в а ю т с я н е э ф ф е к т и в н ы м и . З н а ч и т е л ь н ы й о б ъ е м полевой под­
готовки ( ~ 50 м / 1 0 0 0 т) и р а с х о д бетонной з а к л а д к и ( ~ 0 , 4 м / т )
п р и в о д я т к у в е л и ч е н и ю р а с х о д о в на д о б ы ч у в 1,5—2 р а з а , а поте­
ри руды с о к р а щ а ю т с я на 1 0 — 1 2 % .
П р и о т к а з е от полевой подготовки, з а к л а д к е л и ш ь п е р в и ч н ы х
к а м е р , что в о з м о ж н о при о т р а б о т к е з а л е ж е й н е б о л ь ш о й (до 8 м)
мощности, и допустимости некоторой
деформации
налегающих
пород технико-экономические показатели камерной системы с за­
к л а д к о й з н а ч и т е л ь н о у л у ч ш а ю т с я . Н а ш а х т е № 15, н а п р и м е р ,
п р и м е н е н и е этой с и с т е м ы п о з в о л и л о с о к р а т и т ь потери на 1 0 — ' 1 1 % ,
п р и ч е м п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а з а б о й н о г о р а б о ч е г о в целом по
с и с т е м е не т о л ь к о не у м е н ь ш и л а с ь по с р а в н е н и ю с к а м е р н о - с т о л ­
бовой системой без з а к л а д к и , но д а ж е н е с к о л ь к о в о з р о с л а (с 19
до 21 т / с м е н у ) . О д н а к о и в этом с л у ч а е з а т р а т ы на д о б ы ч у 1 т
р у д ы у в е л и ч и л и с ь п р и м е р н о в 2 р а з а за
счет
дополнительных
р а с х о д о в на з а к л а д к у (9,05 р у б / м ) .
На некоторых никелевых рудниках
в Канаде
применяются
варианты с непосредственной з а к л а д к о й
и послойной п о т о л к о уступной в ы е м к о й (высота слоя 3,7 м при ш и р и н е к а м е р 9,1 м
3
3
3
и д л и н е 13,4 м) с о с т а в л е н и е м р у д н ы х ц е л и к о в ( 6 , 1 X 6 , 1 м ) , кото­
р ы е в ы н и м а ю т с я с « п о д р у б к о й » (в н а п р а в л е н и и снизу в в е р х ) по
[мере о с у щ е с т в л е н и я з а к л а д о ч н ы х р а б о т . И з в л е ч е н и е р у д ы достий-ает 8 7 % , в н е д о и з в л е ч е н н ы х ц е л и к а х о с т а е т с я 1 3 % р у д ы . Т а к и м
(образом, и при к а м е р н ы х с и с т е м а х с з а к л а д к о й
не у д а е т с я из­
б е ж а т ь потерь. Б о л е е п р е д п о ч т и т е л ь н ы м и в этом о т н о ш е н и и я в л я ­
ю т с я системы со с п л о ш н о й в ы е м к о й и з а к л а д к о й .
К а м е р н ы е системы с о б р у ш е н и е м ц е л и к о в могут о б е с п е ч и т ь
более полную выемку лишь
в определенных
горнотехнических
у с л о в и я х (рис. 2 4 ) . П р и этом в а р и а н т е о к о л о 8 0 % р у д ы д о б ы ­
в а е т с я без з н а ч и т е л ь н о г о р а з у б о ж и в а н и я
и лишь
20% (после
о б р у ш е н и я ц е л и к о в ) в ы п у с к а е т с я под о б р у ш е н н ы м и п о р о д а м и , где
р а з у б о ж и в а н и е м о ж е т д о с т и г а т ь 3 0 % и более. П р и б л а г о п р и я т н ы х
г о р н о т е х н и ч е с к и х у с л о в и я х в целом
и з в л е к а е т с я до 9 0 % р у д ы .
Удельный объем
горно-подготовительных
работ
составляет
19 м / 1 0 0 0 т, н а р е з н ы х р а б о т — 22 м / 1 0 0 0 т." П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь
т р у д а р а б о ч е г о по системе 40—50 т/смену.
Х а р а к т е р и з у я к а м е р н о - с т о л б о в у ю систему
в целом, следует
о т м с т и т ь , что б л а г о д а р я о т н о с и т е л ь н о н е б о л ь ш и м о б ъ е м а м горно­
п о д г о т о в и т е л ь н ы х р а б о т , -которые в ы п о л н я ю т с я в основном по ру­
де, а т а к ж е п р и м е н е н и ю м о щ н о г о с а м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я , чему
б л а г о п р и я т с т в у ю т з н а ч и т е л ь н ы е р а з м е р ы очистных к а м е р , она от­
носится к р а з р я д у н а и б о л е е э ф ф е к т и в н ы х . О д н а к о о б л а с т ь при­
м е н е н и я с и с т е м ы в з н а ч и т е л ь н о й степени о г р а н и ч и в а е т с я п о т е р я м и
р у д ы , р е з к о в о з р а с т а ю щ и м и с глубиной (см. т а б л . 18), с л о ж н о с т ь ю
управления горным давлением и необходимостью обезопашивагь
к р о в л ю , особенно при б о л ь ш о й в ы с о т е к а м е р .
С у в е л и ч е н и е м выемочной м о щ н о с т и у с л о ж н я ю т с я т а к ж е от­
б о й к а руды, оформление целиков, проветривание камер. В резуль­
т а т е интенсивность в ы е м к и с н и ж а е т с я . П о д в и г а н и е
очистного
з а б о я при в ы е м к е высоких к а м е р не п р е в ы ш а е т 0,45—0,65 м/сут
При у д е л ь н о й его п р о и з в о д и т е л ь н о с т и
1,2—1,64 т / с у т - м , т о г д а
к а к при в ы е м к е низких и с р е д н и х по в ы с о т е к а м е р (до 8—10 м)
эти п о к а з а т е л и соответственно в о з р а с т а ю т до 1,5—2 м/сут и 4 , 5 —
•6 т / с у т - м . И н т е н с и в н о с т ь в ы е м к и , к о т о р у ю в д а н н о м с л у ч а е м о ж ­
но х а р а к т е р и з о в а т ь к а к п о д в и г а н и е ф р о н т а очистных р а б о т , о п р е ­
д е л я е т с я в основном типом п р и м е н я е м о г о о б о р у д о в а н и я , его п р о ­
и з в о д и т е л ь н о с т ь ю и, к а к п о к а з а л а п р а к т и к а , м о б и л ь н о с т ь ю .
3
3
2
2
2 . 2 . Камерная система с доставкой руды
силой в з р ы в а
С и с т е м у с д о с т а в к о й руды силой в з р ы в а м о ж н о р а с с м а т р и в а т ь
к а к м о д и ф и ц и р о в а н н ы й в а р и а н т э т а ж н о - к а м е р н о й системы, при­
м е н я е м ы й д л я о т р а б о т к и н а к л о н н ы х (28—50°) р у д н ы х з а л е ж е й .
В этих у с л о в и я х о т б и т а я в к а м е р е р у д а не м о ж е т п е р е м е щ а т ь с я
под д е й с т в и е м с и л ы т я ж е с т и , а м е х а н и ч е с к а я
доставка
из-за
н а к л о н а почвы к а м е р т р у д н о о с у щ е с т в и м а и н е б е з о п а с н а в с в я з и
•с н е о б х о д и м о с т ь ю п р е б ы в а н и я л ю д е й в очистном
пространстве.
И с п о л ь з о в а н и е при этом энергии в з р ы в а не т о л ь к о д л я о т б о й к и ,
но и д л я п е р е м е щ е н и я руды в н и ж н ю ю ч а с т ь к а м е р ы к р у д о выпускным выработкам позволяет сконцентрировать
выпуск
и
у п р о с т и т ь д о с т а в к у ее к р у д о с п у с к а м .
Систему обычно грименяют в устойчивых вмещающих породах
с выдержанными элементами залегания. Мощность залежей может
и з м е н я т ь с я в ш и р о к и х п р е д е л а х — от 8 до 15 м и более. Р у д а ,
к а к п р а в и л о , имеет с р е д н ю ю и н и ж е средней ценность.
Рис. 25. Б у р о в а я
уста­
новка БСМ-1у в наклон­
ном в о с с т а ю щ е м
О т р а б о т к у р у д н о г о т е л а ведут к а м е р а м и по в о с с т а н и ю с о с т а в ­
лением междукамерных ленточных целиков. П а р а м е т р ы системы:
в ы с о т а э т а ж а 50—60 м, в ы с о т а п о д э т а ж а в з а в и с и м о с т и от у г л а
п а д е н и я рудного т е л а 25—30 м, ш и р и н а к а м е р в з а в и с и м о с т и от
устойчивости п о р о д 10—25 м, ш и р и н а м е ж д у к а м е р н ы х
целиков
4—8 м.
С и с т е м у д о в о л ь н о ш и р о к о п р и м е н я ю т с и с п о л ь з о в а н и е м пере­
носного о б о р у д о в а н и я , в последнее
время
стали
использовать
самоходные погрузочно-доставочные машины.
Н а М и р г а л и м с а й с к о м р у д н и к е при о т р а б о т к е р у д н ы х тел м о щ ­
ностью 4—12 м с у г л о м п а д е н и я 30—50° руду в к а м е р е о т б и в а ю т
в е е р н ы м и к о м п л е к т а м и с к в а ж и н , п р о б у р и в а е м ы х из в о с с т а ю щ е г о ,
п р о й д е н н о г о п о с р е д и н е к а м е р ы по к о н т а к т у
с лежачим
боком.
Б у р е н и е ведут с т а н к о м Б С М - 1 у , к о т о р ы й р а с к р е п л я е т с я в на­
клонном восстающем с помощью распорной колонки и удержи­
в а е т с я при п е р е м е щ е н и и с п е ц и а л ь н о й л е б е д к о й (рис. 2 5 ) .
Силой в з р ы в а руда о т б р а с ы в а е т с я
ниж.'юи • - - • О Т Ь к а м е р ы
к р у д о в ы п у с к н ы м в ы р а б о т к а м . П р и ма. .-х угл, »
1иг р у д н о г о
т е л а о т б и т а я руда частично о с т а е т с я
на п в . . .
1м. ;ж.
Коли­
чество о с т а в ш е й с я р у д ы з а в и с и т , к р о м е у г л а наклона,, от д л и н ы
взрыводоставки,
удельного расхода
ВВ
и сечения
камеры
( т а б л . 19).
Таблица
19
Остатки отбитой руды на почве камеры при удельном расходе ВВ
0 , 2 3 — 0 , 2 5 кг/т [10]
Остатки отбитой руды на почве каме
Угол наклона
залежи, градус
28
32
36
38
40
40
50
35—43*
17—25
7—13
3-9
1-5
40—48
26—35
10—15
5—10
2—7
%) при длине д о с т а в к и ,
м
70
45— ;
30-3<3
12—20
7—13
3—9
* Меньшие значения относятся к сечениям камеры 1 2 0 м*.
50—60
36—44
14—22
9—15
5—11
большие—к 4 0 м » .
Способ з а ч и с т к и почвы к а м е р ы з а в и с и т от о б ъ е м а о с т а в ш е й с я
р у д ы , он м о ж е т б ы т ь о с у щ е с т в л е н с п о м о щ ь ю с к р е п е р н о й у с т а н о в ­
ки (при п е р е б р о с к е троса с п е ц и а л ь н о й
катапультой),
электро­
б у л ь д о з е р о м типа Б П Д У - 2 с д и с т а н ц и о н н ы м у п р а в л е н и е м ( р и с . 2 6 )
или г и д р о с м ы в о м .
М е ж д у к а м е р н ы е целики и потолочину при этой системе о б ы ч н о
Погашают м а с с о в ы м в з р ы в о м , а при ис~ . ь з о в а н и и з а к л а д к и их
в ы н и м а ю т во в т о р у ю с т а д и ю . П р и о б р , ении ц е л и к о в на почве,
м е ж д у в ы п у с к н ы м и в о р о н к а м и , т е р я е т ' " ' до 4 0 — 5 0 % р у д ы . Сгу­
щ е н и е в ы п у с к н ы х в ы р а б о т о к с целью со*
щения потерь, к а к п р а ­
вило, о к а з ы в а е т с я н е ц е л е с о о б р а З Н Ы М И 3 - 3 А б о л ь ш о й п л о щ а д и б л о ­
ков и о г р а н и ч е н н о й мощности з а л е ж и .
Осуществление
в этих
у с л о в и я х л о к а л ь н о г о ( н а д ц е л и к а м и ) о б р у ш е н и я н а л е г а ю щ и х по­
р о д и о с в о б о ж д е н и е их от опорного д а в л е н и я п о з в о л я ю т о с у щ е с т ­
в и т ь п о д э т а ж н у ю (с т о р ц о в ы м
выпуском)
выемку
целиков и
с о к р а т и т ь потери руды на 1 5 — 2 0 % П р и и с п о л ь з о в а н и и на в ы п у с к е и д о с т а в к е р у д ы погрузочнод о с т а в о ч н ы х м а ш и н ( р и с . 27) подготовка б л о к а состоит в прове­
дении полевого о т к а т о ч н о г о и р у д н ы х д о с т а в о ч н ы х ш т р е к о в
на
горизонте и подэтажах. Полевой
и рудный штреки
сбиваются
-через 150—200 м к в е р ш л а г а м и , в к о т о р ы х к о т к а т о ч н ы м ш т р е к а м
проходят рудоспуски.
В верхней части к а м е р , в л е ж а ч е м боку,
п р о х о д я т в е н т и л я ц и о н н ы е ш т р е к и , ч е р е з к о т о р ы е в ы д а е т с я з а г р я tненный в о з д у х из к а м е р . Они и с п о л ь з у ю т с я т а к ж е д л я сообщения
с б у р о в ы м и в о с с т а ю щ и м и . Н а р е з н ы е р а б о т ы состоят в п р о х о д к е
из д о с т а в о ч н ы х ш т р е к о в
погрузочных
камер-заездов
и по оси
к а м е р , у л е ж а ч е г о бока, б у р о в ы х в о с с т а ю щ и х .
Д л я улучшения
в е н т и л я ц и и очистной к а м е р ы и б у р о в о г о в о с с т а ю щ е г о с д о с т а вочного г о р и з о н т а п р о х о д и т с я в е н т и л я ц и о н н ы й
восстающий
со
Р и с . 26. Б у л ь д о з е р
с дистанционным управлением
камере
БПДУ-2
в
очистной
сбойкой. И н т е н с и в н о с т ь в ы е м к и при системе
с доставкой руды
силой в з р ы в а м о ж е т б ы т ь б о л е е в ы с о к о й при
благоприятных
у с л о в и я х о т б о й к и и в ы п у с к а р у д ы . П о д в и г а н и е ф р о н т а очистной
в ы е м к и д о с т и г а е т 2,3 м/сут, у д е л ь н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь с 1 м
площади забоя превышает 6 т/сут-м .
Н а р у д н и к е « Г л у б о к и й » при этой системе д о с т и г н у т ы следую»
щие технико-экономические показатели:
2
2
С перенос- С с а м о х о д ­
ным о б о ным о б о ­
рудованием рудованием
Относительный объем добычи, %
Сменная производительность труда забойного
б о ч е г о , т:
на очистных работах . . . . •
на проходке
п о системе . .
.
Себестоимость добычи (по б л о к у ) , р у б / т
Экономический эффект, тыс. р у б
35
65
48
5
40
1,3
—
96
16
74
1,0
220
ра­
Э к о н о м и ч е с к и й э ф ф е к т б ы л д о с т и г н у т за счет п р и м е н е н и я сле>дующего оборудования:
Число машин
в комплексе
Самоходная установка с одной-двумя буровыми маши­
нами д л я бурения веерных скважин диаметром 6 4 —
7 5 мм, с лебедкой д л я работы в наклонном вос­
стающем
2—3
Самоходная установка с двумя перфораторами д л я б у ­
рения шпуров диаметром 3 6 — 4 0 мм
1 (на проходке)
Машина для заряжания шпуров и скважин
0,5
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью
3,8-4 м *
1—2
Погрузочно-доставочная машина с ковшом
емкостью
1 —2 м
I (на проходке)
Машина д л я перевозки людей на 16 мест
0,25
Машина для перевозки грузов г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю 2 — 5 т
0,25
Машина д л я заправки и смазки самоходного о б о р у д о ­
вания
0,25
Бульдозер с дистанционным управлением
0,5—1
Годовая производительность комплекса, тыс. т . . .
150—200
3
3
* На руднике «Глубокий» используют также погрузочные
с автосамосвалами грузоподъемностью 2 0 т .
машины
ПНБ-Зк
К а м е р н а я система с д о с т а в к о й р у д ы силой в з р ы в а х а р а к т е р и ­
з у е т с я следующими обобщенными технико-экономическими
дан­
ными:
3
Удельный объем подготовительных работ, м / 1 0 0 0 т . .
Удельный объем нарезных работ, м / 1 0 0 т
Годовая производительность блока, тыс. т
Потери руды, %
Разубоживание, %
Сменная производительность труда рабочего:
на очистных работах, т
на подготовительных и нарезных работах, м . . . .
по системе
я
3
10—32
16—32
150—200
16—28
8—12
80—200
13—16
65—75
2 . 3 . Этажно-камерная система
с массовым обрушением целиков
Э т а ж н о - к а м е р н у ю систему с м а с с о в ы м о б р у ш е н и е м
целиков
•обычно п р и м е н я ю т д л я о т р а б о т к и м о щ н ы х
( ^ = 1 5 — 2 0 м) к р у т о . п а д а ю щ и х (60—90°) р у д н ы х з а л е ж е й с о т н о с и т е л ь н о н е в ы с о к и м
с о д е р ж а н и е м м е т а л л а в руде, к о г д а д о с т и г а е м а я в процессе до­
бычи в ы с о к а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь к о м п е н с и р у е т у щ е р б от прису­
щ и х этой системе п о в ы ш е н н ы х потерь и р а з у б о ж и в а н и я .
К а к п р а в и л о , к а м е р ы р а с п о л а г а ю т в к р е с т п р о с т и р а н и я рудного
т е л а на всю в ы с о т у э т а ж а
(50—70 м) и в ы н и м а ю т в п е р в у ю
очередь. Во в т о р у ю очередь о б р у ш а ю т ц е л и к и с н е к о т о р ы м за­
м е д л е н и е м — потолочину.
В ы п у с к р у д ы в е д у т р а в н о м е р н о по всей п л о щ а д и б л о к а ч е р е з
воронки или т р а н ш е и , п о д д е р ж и в а я д л я д о с т и ж е н и я м и н и м а л ь н ы х
потерь горизонтальный
или с л е г к а н а к л о н н ы й к о н т а к т о т о п и т
руды с обрушенными породами. Параметры
системы определи
ются р а з м е р а м и рудного т е л а , устойчивостью в м е щ а ю щ и х пород
и типом п р и м е н я е м о г о о б о р у д о в а н и я .
На
А л т ы н-То п к а п с к о м
руднике
этажно-камерную
систему п р и м е н я ю т на у ч а с т к а х с м о щ н ы м и (10—60 м) круто­
п а д а ю щ и м и (70—80°) з а л е ж а м и . У д е л ь н ы й вес ее в д о б ы ч е 4 6 % .
Р у д а и в м е щ а ю щ и е породы устойчивые и имеют высокую крепость.
Ш и р и н а к а м е р 15—20 м, ц е л и к о в 15—20 м. В ы с о т а э т а ж а ' 70 м.
В ы п у с к н ы е воронки р а с п о л а г а ю т по сетке 6 Х 12 и 8 Х 16 м, сечение
горловины 4—5 м . Отбойку ведут скважинными з а р я д а м и
диа­
м е т р о м 100 мм по сетке 3 X 3 м. Р а с с т о я н и е м е ж д у к о н ц а м и сква­
ж и н в веере 2,8—3,5 м. К о н д и ц и о н н ы й кусок 700 м м . П р о и з в о ­
д и т е л ь н о с т ь на в ы п у с к е и д о с т а в к е при и с п о л ь з о в а н и и с к р е п е р о в
е м к о с т ь ю 0,5 м и л е б е д о к Л С - 5 5 - 2 с не п р е в ы ш а е т
в среднем
60—90 т / с м е н у из-за б о л ь ш о г о о б ъ е м а
вторичного
дробления
( з а д а л ж и в а е т с я д о 4 0 — 5 9 % в р е м е н и с м е н ы ) , при и с п о л ь з о в а н и и
в и б р о п и т а т е л я В Д П У - 4 Т М и в и б р о к о н в е й е р а В Р - 8 0 она д о с т и г а е т
215 т/смену, а при и с п о л ь з о в а н и и П Д М с к о в ш о м до 2 м —
300 т/смену.
П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а п р о х о д ч и к а с переносным о б о р у д о ­
в а н и е м с о с т а в л я е т 2,48 м / ч е л - с м е н у , с с а м о х о д н ы м — 6,45 м / ч е л смену ( п р о е к т н а я — 9,6 м / ч с л - с м е н у ) . П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь труда,
на очистных р а б о т а х при переносном о б о р у д о в а н и и — 3 8 т / ч е л - с м с ну, при с а м о х о д н о м — 85 т/чел-смену. В целом по системе про­
и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а с о с т а в л я е т 27 т/чел-смену. П о т е р и р у д ы
находятся в пределах 6—7%, разубоживание — 31—35%.
На С е в е р о - Е н и с е й с к о м
руднике
этажно-камерной
системой о т р а б а т ы в а ю т к р у т о п а д а ю щ и е (80—85°) р у д н ы е
зоны
м о щ н о с т ь ю от 13 д о 44 м. Р у д ы и в м е щ а ю щ и е п о р о д ы средней
устойчивости. К о э ф ф и ц и е н т крепости 5 — 1 0 * . Ш и р и н а к а м е р 15 м,
ц е л и к о в 10 м, высота к а м е р 50 м, т о л щ и н а потолочины 8 м. О г б о й к у р у д ы ведут с к в а ж и н н ы м и з а р я д а м и д и а м е т р о м 70 и 100 м м ,
р а с п о л а г а е м ы м и net сетке 2 x 2 и 2 , 5 X 2 , 5 м. Р а з м е р
кондицион­
ного к у с к а 400 м. Д н и щ е б л о к о в в ы п о л н я е т с я с в ы п у с к н ы м и во­
ронками и скреперными
ортами. Производительность
лебедок
1 0 Л С 2 С , 1 7 Л С 2 С со с к р е б к о м 0,15—0,25 м с о с т а в л я е т 40 т / с м е н у .
Потери руды 5—15%, разубоживание 15—20%Производитель­
ность т р у д а на очистных р а б о т а х н а х о д и т с я
в пределах 18—
24 т/чел-смену, в ц е л о м по с и с т е м е — 8 т/чел-смену.
Рудник Центральный
отрабатывает прожилкововкрапл е н н ы е р у д н ы е зоны л и н з о о б р а з н о й ф о р м ы , з а л е г а ю щ и е
в песч а н о - г л и н и с т ы х с л а н ц а х . Р у д ы и п о р о д ы о т н о с я т с я к среднеустойч и в ы м . М о щ н о с т ь зон к о л е б л е т с я в основном в п р е д е л а х 4—25 м,
д о с т и г а я в о т д е л ь н ы х с л у ч а я х 55—60 м. Угол п а д е н и я 60—80°.
Отбойку руды производят скважинными
зарядами
диаметром
2
3
3
3
3
3
3
* Здесь и д а л е е коэффициент
тодьяконова.
крепости
указан
по шкале проф. М. М. П р о -
100 ммл Р а з м е р кондиционного к у с к а 400 м м . В ы х о д н е г а б а р и т а
достигаеУ 25%- В ы п у с к р у д ы ведут на с к р е п е р н ы е ш т р е к и и на
погрузочные заезды. Производительность труда проходчика состав­
л я е т п р и \ п е р е н о с н о м о б о р у д о в а н и и 3,2 м / с м е н у , при с а м о х о д ­
ном — 7. Производительность т р у д а на выпуске р у д ы н а х о д и т с я
н а у р о в н е 86—92 т/смену, в целом по системе — 28—30 т/смену.
Н а р у д н и к е п р и м е н я ю т т а к ж е в а р и а н т системы с и с п о л ь з о в а ­
н и е м на в ы п у с к е р у д ы в и б р о п и т а т е л е й типа К А В В с р а з г р у з к о й
руды непосредственно в рудоспуски. Н а установку вибропитателя
з а т р а ч и в а е т с я 12—15 чел-смен. Этот в а р и а н т
эффективен
при
д о с т а т о ч н о б о л ь ш о м количестве з а п а с о в
в блоке
(не
менее
5 т ы с . т на один в и б р о п и т а т е л ь ) .
Рудник «Мадлейн»
(Канада)
отрабатывает мощное
( д о 60 м) к р у т о п а д а ю щ е е (70°) л и н з о о б р а з н о е рудное т е л о с со­
д е р ж а н и е м Си — 1,3%, А и — 1 0 г/т; плотность руды 2,5 т / м . Ш и ­
р и н а к а м е р 18 м, ц е л и к о в 12 м, в ы с о т а к а м е р 46 м, т о л щ и н а
н а д ш т р е к о в о г о ц е л и к а 9 м, р а с с т о я н и е между п о д э т а ж а м и 23 м,
в ы с о т а э т а ж а 55 м. П о д э т а ж и с о с н о в н ы м и г о р и з о н т а м и с в я з а н ы
н а к л о н н ы м (20%) с ъ е з д о м , п р о й д е н н ы м в л е ж а ч е м боку г л а в н о й
залежи. Камеры обуривают веерными скважинами
диаметром
54 мм из н и ж н е г о т р а н ш е й н о г о о р т а и верхнего п о д э т а ж а с а м о ­
ходными буровыми установками «Фэн-Дрилл». Производительность
б у р и л ь щ и к а 87 м/смену (630—660 т ) . Ц е л и к и м е ж д у к а м е р а м и и
потолочину в з р ы в а ю т о д н о в р е м е н н о . В ы п у с к р у д ы ведут на по­
г р у з о ч н ы е з а е з д ы сечением 4 x 3 м, р а с п о л о ж е н н ы е через 15 м под
у г л о м 50° к о р т а м . П о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы е в ы р а б о т к и п о к р ы в а ю т
слоем бетона т о л щ и н о й 150 м м , а р м и р о в а н н о г о сеткой 150Х150 м м .
П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь п о г р у з ч и к а СТ-4 с к о в ш о м е м к о с т ь ю 3,82 м
при р а с с т о я н и и д о с т а в к и 30—180 м с о с т а в л я е т 1000—600 т/смену.
Н е г а б а р и т н ы е куски р у д ы м а ш и н о й
отвозятся
в нерабочий
з а б о й , чтобы не з а д е р ж и в а т ь п о г р у з к у . У д е л ь н ы й р а с х о д В В на
вторичное д р о б л е н и е 45 г/т. П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь
труда подзем­
ного р а б о ч е г о 48 т/смену. З а т р а т ы
на д о б ы ч у и о б о г а щ е н и е
4,4 д о л л . / т [35].
С а м о х о д н о е о б о р у д о в а н и е при с и с т е м а х с м а с с о в ы м о б р у ш е ­
нием р у д ы п р и м е н я е т с я на р у д н и к а х « Г р е й с » ( С Ш А ) , « С т р а с с а »
(Швеция) и др.
Э т а ж н о - к а м е р н а я система с п р и м е н е н и е м с а м о х о д н о г о обору­
дования характеризуется высокими технико-экономическими пока­
з а т е л я м и и в н е д р я е т с я на р я д е о т е ч е с т в е н н ы х р у д н и к о в ( т а б л . 2 0 ) .
О н а имеет к о н с т р у к т и в н ы е и т е х н о л о г и ч е с к и е особенности, в част­
ности: п о д э т а ж н ы е в ы р а б о т к и и г о р и з о н т ы с в я з ы в а ю т с я н а к л о н ­
ным с ъ е з д о м ; в м е с т о в ы п у с к н ы х воронок, н и ш и с к р е п е р н ы х
ш т р е к о в п р о х о д я т с я п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы е в ы р а б о т к и на у р о в н е
основного г о р и з о н т а (рис. 28).
П а р а м е т р ы с и с т е м ы . Ш и р и н а к а м е р 8—20 м, ц е л и к о в 8—20 м,
высота к а м е р 40—50 м, т о л щ и н а п о т о л о ч и н ы 8—10 м, ц е л и к а н а д
д н и щ е м 10—15 м, высота п о д э т а ж а 20—25 м, высота
этажа
3
3
3
60—70 м.
Горноподготовительные работы заключаются в проходке доставочных о р т о в , п о д э т а ж н ы х п о л е в ы х ш т р е к о в , в е н т и л я ц и о н н ы х
ш т р е к о в и в о с с т а ю щ и х ; н а р е з н ы е р а б о т ы — в п р о х о д к е погрузоч­
ных з а е з д о в , о т р е з н о г о в о с с т а ю щ е г о и п о д э т а ж н ы х б у р о в ы х о р т о в .
Рис.
28.
Этажно-камерная
t — транспортный штрек;
штрек;
6 — буровой орт;
система с массовым обрушением
ным в ы п у с к о м р у д ы :
2 — д о с т а в о ч н ы й орт;
3 — погрузочный
7 — транспортный орт; 8 — рудоспуск;
10 — в е н т и л я ц и о н н а я с б о й к а
целиков
и
площад­
штрек;
5 — буровой
9— наклонный с ъ е з д ;
Объем горно-подготовительных и нарезных выработок зависит
от в ы с о т ы э т а ж а , м о щ н о с т и з а л е ж и , г а б а р и т о в с а м о х о д н ы х м а ­
ш и н и, к а к б ы л о у с т а н о в л е н о , и з м е н я е т с я по линейной з а в и с и м о ­
сти (рис. 2 9 ) .
О ч и с т н ы е р а б о т ы н а ч и н а ю т с о б р а з о в а н и я о т р е з н о й щ е л и путем
в з р ы в а н и я г л у б о к и х с к в а ж и н на о т р е з н о й в о с с т а ю щ и й . Р у д у в
к а м е р е о т б и в а ю т в е р т и к а л ь н ы м и с л о я м и , в з р ы в а я по о д н о м у - д в а
р я д а в о с х о д я щ и х в е е р н ы х с к в а ж и н , п р о б у р и в а е м ы х из п о д э т а ж ных б у р о в ы х о р т о в .
Ц е л и к р а з б у р и в а ю т т а к ж е из п о д э т а ж н ы х б у р о в ы х о р т о в , р а с ­
п о л а г а я в е е р н ы е с к в а ж и н ы п а р а л л е л ь н о д л и н н о й стороне к а м е р ы .
П о т о л о ч и н у р а з б у р и в а ю т из в ы р а б о т о к д н и щ а в ы ш е р а с п о л о ж е н ­
ного б л о к а .
Р и с . 2 9 . График з а в и с и м о с т и у д е л ь ­
ного объема
подготовительно-нарез­
ных р а б о т К
при э т а ж н о - к а м е р н о й
системе
р а з р а б о т к и о т емкости £ н
ковша П Д М и при м о щ н о с т и з а ­
лежи:
у д
/ — 20 м; 2 — 40 м; 3 — 50 м
/
I
J
3
е ,м
к
Д и а м е т р с к в а ж и н 70—100 мм. Л и н и я н а и м е н ь ш е г о сопротив­
л е н и я 2—3,5 м, в ы х о д р у д ы с 1 м с к в а ж и н ы 2—7 м .
В к а м е р е о б р у ш а ю т о б ы ч н о о д и н - д в а с л о я р у д ы , что обес­
п е ч и в а е т р а б о т у п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н о й м а ш и н ы в течение п я т и ш е с т п суток. Ц е л и к и п о т о л о ч и н у о б р у ш а ю т м а с с о в ы м в з р ы в о м ,
р а с х о д у я до 40—50 т В В (типа г р а н у л и т А С - 8 ) . К о л и ч е с т в о обр у ш а е м о й р у д ы д о с т и г а е т 100 т ы с . т, что о б е с п е ч и в а е т р а б о т у
б д н о й - д в у х п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы х м а ш и н в т е ч е н и е трех —
шести м е с я ц е в . Д л я л у ч ш е й о р г а н и з а ц и и р а б о т ы и и с п о л ь з о в а н и я
п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы х м а ш и н о ч и с т н ы е р а б о т ы о б ы ч н о ведут в
двух смежных блоках, а подготовку в двух следующих.
Д н и щ е б л о к а в ы п о л н я ю т в виде о д н о с т о р о н н и х или д в у с т о р о н ­
них п о г р у з о ч н ы х з а е з д о в , к о т о р ы е р а с п о л а г а ю т под у г л о м 50—90°
К д о с т а в о ч н о м у орту. Н а у р о в н е почвы или к р о в л и з а е з д ы соеди­
н я ю т в ы р а б о т к о й , из которой путем в з р ы в а н и я в е е р н ы х с к в а ж и н
о б р а з у ю т в ы п у с к н ы е т р а н ш е и , р а с п о л а г а е м ы е под к а м е р о й и под
Великом ( р и с . 3 0 ) .
С ц е л ь ю п о в ы ш е н и я устойчивости д н и щ а о ф о р м л е н и е в ы п у с к ­
ной т р а н ш е и и п о г р у з о ч н ы х з а е з д о в под ц е л и к о м м о ж н о п р о и з ­
в о д и т ь после м а с с о в о г о в з р ы в а , а в к о м п е н с а ц и о н н о й к а м е р е
о с т а в л я т ь « п о д у ш к у » из отбитой р у д ы . Р а с п о л о ж е н и е п о г р у з о ч ­
ных з а е з д о в и их сечение о п р е д е л я ю т с учетом г а б а р и т о в погру­
зочно-доставочной машины и технологических факторов, влияющих
3
3*
67
на к а ч е с т в е н н ы е п о к а з а т е л и в ы п у с к а р у д ы , в ч а с т н о с т и : в ы с о т ы
э т а ж а , ф и з и к о - м е х а н и ч е с к и х свойств р у д ы , у с т о й ч и в о с т и р у д и
пород. П о совокупности ф а к т о р о в о п р е д е л я ю т п л о щ а д ь б л о к а ,
п р и х о д я щ у ю с я на один п о г р у з о ч н ы й з а е з д или, и н а ч е г о в о р я , п л о ­
щ а д ь зоны в ы п у с к а погрузочного з а е з д а , к о т о р а я , в с в о ю о ч е р е д ь ,
определяет конструктивное выполнение днищ блоков и эффектив­
ность с и с т е м ы р а з р а б о т к и .
Рис.
30.
Конструкции
днищ
блоков:
а — с двусторонними погрузочными з а е з д а м и ;
б — с о д н о с т о р о н н и м и ; / — д о с т а в о ч н а я выра­
б о т к а ; 2 — п о г р у з о ч н ы й з а е з д ; 3 — целик; 4 —
выпускная траншея; 5 — погрузочно-доставоч­
н а я м а ш и н а ; 6 — р а б о ч а я зона м а ш и н ы
Ш и р и н а в ы р а б о т о к В (см. рис. 30, 7 3 ) , с у щ е с т в е н н о в л и я ю щ а я
на п а р а м е т р ы д н и щ а , с к л а д ы в а е т с я из ш и р и н ы м а ш и н ы Ь и боко­
вых з а з о р о в а и с, н е о б х о д и м ы х д л я э ф ф е к т и в н о й р а б о т ы . Ш и р и н а
ц е л и к о в Ь и б з а в и с и т от устойчивости р у д ы и п о р о д ы , а т а к ж е
от в и д а крепи. Ш и р и н а в ы р а б о т о к у с т а н а в л и в а е т с я обычно опыт­
ным путем.
Э к с п е р и м е н т а м и у с т а н о в л е н а э м п и р и ч е с к а я з а в и с и м о с т ь допу­
стимой ш и р и н ы погрузочного з а е з д а 5
от ф и з и к о - м е х а н и ч е с к и х
свойств о к р у ж а ю щ е г о м а с с и в а р у д ы и п о р о д ы [49]:
ц
Д 0 П
(1>
где п — з а п а с прочности ( 1 , 5 — 3 , в з а в и с и м о с т и от т р е щ и н о в а т о с т и ) ; О с т — р а з р у ш а ю щ а я н а г р у з к а , к г с / с м : й" — т о л щ и н а н а д ш т р е к о в о г о ц е л и к а , м; /С — к о э ф ф и ц и е н т р а з р ы х л е н и я м а с с и в а ;
2
ц
р
Н—высота
о б р у ш е н н о г о м а с с и в а р у д ы и п о р о д ы (до п о в е р х н о ­
сти) ; у — п л о т н о с т ь .
Ш и р и н а в ы п у с к н о й т р а н ш е и Ь п р и н и м а е т с я в з а в и с и м о с т и от
к у с к о в а т о с т и р у д ы и н а х о д и т с я в п р е д е л а х 2'—3 м. О б щ а я п л о ­
щ а д ь о б н а ж е н и я в д н и щ е б л о к а с учетом к р е п и о б ы ч н о не пре­
в ы ш а е т 4 0 % . П л о щ а д ь 5 зоны в ы п у с к а п о г р у з о ч н о г о з а е з д а о п р е ­
деляется как произведение расстояния между погрузочными за­
е з д а м и С и д о с т а в о ч н ы м и о р т а м и D, т. е. S = CD, м ,
т
2
2
S = - Л - {В + Ь )(В + / s i n a + b, + 6ц), м ,
sin a
Ц
(2)
M
где / — д л и н а п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н о й м а ш и н ы , м.
При двустороннем расположении заездов
м
2
5 = — CD, м .
2
Результаты расчета для наиболее распространенных условий
и известных в п р а к т и к е т и п о р а з м е р о в м а ш и н п р и в е д е н ы в т а б л . 2 1 .
Таблица
21
Расчетные параметры д н и щ блоков при этажно-камерной с и с т е м е
для различных погрузочно-доставочных машин ( П Д М )
п ДМ с емкое тью кошпа. м
3
Показатели
Размеры машины, м :
ширина
длина
Минимальное сечение погрузочных з а е з д о в
в свету, м
Расстояние между погрузочными заезда­
ми, м
Расстояние м е ж д у доставочными ортами, м
П л о щ а д ь блока в расчете на один п о ­
грузочный з а е з д , м
1
о
3
4
1,2
4,5
6—7
1,5
7
7—8
2
7
8—9
2,5
8,5
10—12
6,5—8
7—9
8—12
10—13
9—11
60—90
12—13
90—120
12—13
120—150
14—15
150—190
2
2
Р а с ч е т н ы е з н а ч е н и я п л о щ а д и зоны в ы п у с к а погрузочного з а ­
е з д а (от 60—90 до 150—190 м ) почти в д в а р а з а
превышают
у с т а н о в и в ш у ю с я в п р а к т и к е при с к р е п е р н о й д о с т а в к е ( 6 0 — 8 5 м ) .
У в е л и ч е н и е п л о щ а д и , п р и х о д я щ е й с я на один з а е з д , или р а с с т о я н и я
м е ж д у в ы п у с к н ы м и в ы р а б о т к а м и о т р и ц а т е л ь н о с к а з ы в а е т с я на
п о т е р я х и р а з у б о ж и в а н и и р у д ы , о д н а к о при м а ш и н н о й п о г р у з к е
р у д ы в ы п у с к н ы е в ы р а б о т к и , а т а к ж е сечение потока р у д ы з а счет
ширины выработки и глубины внедрения ковша больше.
Ш и р и н а потока р у д ы о г р а н и ч и в а е т с я шириной п о г р у з о ч н о г о
з а е з д а , а его м о щ н о с т ь з а в и с и т от степени д р о б л е н и я р у д ы , р а з ­
м е р о в и м о щ н о с т и П Д М и, к а к с л е д с т в и е , от г л у б и н ы в н е д р е н и я
2
2
ковша. Д л я нормального истечения руды необходимо, чтобы р а з ­
м е р в ы п у с к н о й щ е л и в т о р ц е п о г р у з о ч н о г о з а е з д а п р е в ы ш а л не
м е н е е чем в 2—2,5 р а з а р а з м е р к о н д и ц и о н н о г о к у с к а р у д ы .
Э т о у с л о в и е о б е с п е ч и в а е т с я при г л у б и н е в н е д р е н и я к о в ш а
7 в н
>
(
2
^п'|Г
К
h
+ * ^
* -
c t
м
§ Р)' -
3
<>
г д е d — р а з м е р к у с к а , м; h —высота
п о г р у з о ч н о г о з а е з д а , м;
P = 4 5 - f - 5 0 ° — у г о л и с т е ч е н и я р у д ы под в л и я н и е м к о в ш а П Д М ;
Ф = 40-7-45° — угол о т к о с а в ы с ы п а в ш е й с я р у д ы .
В качестве кондиционного в данном случае следует рассмат­
р и в а т ь кусок, в п р е д е л ы к о т о р о г о в п и с ы в а е т с я не м е н е е 7 0 — 8 0 %
отбитой руды.
П р а к т и к а и с п о л ь з о в а н и я П Д М . с к о в ш о м е м к о с т ь ю 3,8 м на
в ы п у с к е п о к а з ы в а е т [5], что н е с м о т р я на б о л ь ш у ю е м к о с т ь к о в ш а
и м о щ н о с т ь м а ш и н ы (175 л . с ) , с п о с о б н у ю з а ч е р п н у т ь к у с к и д о
2 м в д и а м е т р е , ее п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь с н и ж а е т с я на 2 0 — 3 0 %
с у в е л и ч е н и е м с р е д н е г о д и а м е т р а к у с к а в ы п у с к а е м о й р у д ы от
0,2 д о 0,4 м.
Е с л и п р и н я т ь высоту п о г р у з о ч н о г о з а е з д а р а в н о й 2,5 м, а
р а з м е р к у с к а 0,4 м, то н е о б х о д и м а я г л у б и н а в н е д р е н и я к о в ш а
с о с т а в и т 1,2—1,7 м, п р и ч е м
последнее
значение
приближается
к п р е д е л ь н о й в е л и ч и н е д л я этого к л а с с а м а ш и н ы . С л е д у е т о т м с ­
т и т ь , что г л у б и н а в н е д р е н и я к о в ш а и у в е л и ч е н и е п р о и з в о д и т е л ь ­
ности П Д М могут б ы т ь д о с т и г н у т ы з а счет б е т о н и р о в а н и я и
а р м п р о в к и р е л ь с а м и почвы в м е с т а х п о г р у з к и . Д л я у л у ч ш е н и я
у с л о в и й в ы п у с к а высоту п о г р у з о ч н ы х з а е з д о в м о ж н о о г р а н и ч и ­
в а т ь д о 2,5—3 м, а к р о в л ю в ы п о л н я т ь по в о з м о ж н о с т и п л о с к о й .
К о в ш при в н е д р е н и и а к т и в н о в о з д е й с т в у е т на н а в а л р у д ы ,
в с л е д с т в и е чего у м е н ь ш а е т с я ч а с т о т а з а в и с а н и й , при этом и м е е т с я
возможность транспортировать негабаритные куски руды в нера­
бочие з а б о и или с п е ц и а л ь н о о т в е д е н н ы е м е с т а , где их в з р ы в а ю т
в конце смены. В результате снижается расход В В , повышаются
производительность и безопасность труда рабочих.
При использовании машин значительно возрастет интенсив­
ность в ы п у с к а р у д ы , и м е е т с я в о з м о ж н о с т ь р е г у л и р о в а н и я этого
п р о ц е с с а в п р е д е л а х всего б л о к а , что б л а г о п р и я т н о с к а з ы в а е т с я
на снижении потерь и р а з у б о ж и в а н и я руды и в значительной
степени к о м п е н с и р у е т у х у д ш е н и е этих п о к а з а т е л е й за счет у в е ­
личения расстояния между выпускными выработками.
Отмеченные факторы увеличивают сферу влияния выпускного
о т в е р с т и я п р и м а ш и н н о й п о г р у з к е по с р а в н е н и ю со с к р е п е р н о й
д о с т а в к о й н а 4 0 — 6 0 % (в з а в и с и м о с т и от к р у п н о с т и р у д ы ) , что
позволяет увеличить расстояние между выпускными выработками
п р и о т р а б о т к е м о щ н ы х з а л е ж е й до 15 м .
Н а з а р у б е ж н ы х рудниках «Мадлейн», «Страсса», «Грейс» и
д р у г и х , н е с м о т р я на з н а ч и т е л ь н у ю ( 1 2 0 — 2 0 0 м ) п л о щ а д ь б л о к а ,
п р и х о д я щ у ю с я на о д и н п о г р у з о ч н ы й з а е з д (рис. 3 1 , 3 2 ) , достиг­
н у т ы в ы с о к и е п о к а з а т е л и по системе.
K
3
3
2
Условиям
системы
удовлетворяет
следующее
оборудование:
Число машин
в комплексе
Самоходная буровая установка с двумя буровыми ма­
шинами д л я бурения веерных скважин
диаметром
6 4 — 8 5 мм
2—3
Самоходная буровая установка с двумя перфораторами
д л я бурения шпуров диаметром 3 6 — 4 0 мм
. . . .
1—2 (на п р о ­
ходке
Машина д л я заряжания шпуров и скважин
1
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью
3—4 м
2
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью
1—2 м
I (на п р о х о д к е )
Машина д л я перевозки л ю д е й на 1 3 — 2 0 м е с т . . . .
0,25
Машина д л я перевозки грузов д о 2 — 5 т
0,25
Машина д л я заправки и смазки самоходного о б о р у д о ­
вания
0,25
3
3
Годовая
производительность
комплекса
составляет
300—
4 0 0 тыс. т.
К а м е р н а я система с м а с с о в ы м о б р у ш е н и е м ц е л и к о в х а р а к т е ­
ризуется следующими обобщенными технико-экономическими дан­
ными:
3
Удельный объем подготовительных работ, м / 1 0 0 0 т .
Удельный объем нарезных работ, м / 1 0 0 0 т
Годовая производительность блока, тыс. т
Потери руды, %
Разубоживание, %
Сменная производительность труда забойного р а б о ч е г о :
на очистных работах, т
на подготовительных и нарезных работах, м
. .
по системе, т .
3
3
10—22
20—32
300—400
5—10
15—24
90—100
8—10
60—80
2 . 4 . Система этажного (блокового)
принудительного обрушения
В п р а к т и к е и з в е с т н ы д в а п р и н ц и п и а л ь н ы х в а р и а н т а этой с и ­
стемы:
с м а с с о в ы м о б р у ш е н и е м р у д ы на п р е д в а р и т е л ь н о о б р а з о в а н ­
ное к о м п е н с а ц и о н н о е п р о с т р а н с т в о и в ы п у с к о м ее по всей
пло­
щ а д и б л о к а ч е р е з в о р о н к и или т р а н ш е и ;
с о т б о й к о й р у д ы в « з а ж и м е » и п о с л о й н ы м в ы п у с к о м ее ч е р е з
в о р о н к и или из т о р ц а р у д н ы х ш т р е к о в ( т о р ц о в ы й в ы п у с к ) .
П р и обоих в а р и а н т а х очистную в ы е м к у в е д у т о д н о с т а д и й н о б е з
р а з д е л е н и я м а с с и в а на к а м е р ы и ц е л и к и , х о т я к о м п е н с а ц и о н н о е
п р о с т р а н с т в о с о з д а ю т и н о г д а путем о б р а з о в а н и я к а м е р ы в н у т р и
б л о к а . В о т л и ч и е от э т а ж н о - к а м е р н о й с и с т е м ы о б ъ е м р у д ы , в ы ­
н и м а е м о й из к а м е р , с о с т а в л я е т 2 0 — 2 5 % , что д о с т а т о ч н о и необ­
ходимо д л я осуществления массового обрушения руды в блоке.
В варианте с отбойкой руды в з а ж и м е компенсационное про­
с т р а н с т в о в о о б щ е не о б р а з о в ы в а ю т , его с о з д а ю т з а счет ч а с т и ч ­
ного в ы п у с к а р у д ы и р а з р ы х / е н и я п р и л е г а ю щ е г о к о т б и в а е м о м у
массиву слоя. Роль компенсации выполняют также рудовыпускные
выработки днища блока.
С и с т е м у п р и м е н я ю т при о т р а б о т к е к а к м о щ н ы х ш т о к в е р к о о б р а з н ы х и л и н з о о б р а з н ы х з а л е ж е й , т а к и о г р а н и ч е н н ы х по р а з ­
м е р а м к р у т о п а д а ю щ и х п л а с т о о б р а з н ы х р у д н ы х тел м о щ н о с т ь ю
б о л е е 15—20 м. Р у д а о б ы ч н о с р е д н е й устойчивости с н е в ы с о к и м
содержанием металлов, вмещающие породы склонны к обруше­
нию. Т р е б о в а н и я к устойчивости р у д ы и в м е щ а ю щ и х п о р о д у э т о й
с и с т е м ы в с р а в н е н и и с э т а ж н о - к а м е р н о й менее ж е с т к и е , т а к к а к
в б л о к е б о л ь ш и х по р а з м е р а м к а м е р м о ж н о не о б р а з о в ы в а т ь
О д н а к о н а г р у з к а на д н и щ е от веса о б р у ш е н н о й и в ы п у с к а е м о й
(с п р и м е н е н и е м вторичного в з р ы в а н и я ) р у д ы , а т а к ж е от д а в ­
ления налегающих пород значительно выше. В связи с этим одной
из с л о ж н ы х з а д а ч при этой системе я в л я е т с я с о з д а н и е д н и щ а ,
д о с т а т о ч н о устойчивого на п е р и о д о т р а б о т к и б л о к а . Д л я у л у ч ­
ш е н и я устойчивости д н и щ а в ы р а б о т к и з а к р е п л я ю т бетоном и л и
т о р к р е т - б е т о н о м в сочетании со ш т а н г о в о й к р е п ь ю , а т а к ж е у в е ­
личивают высоту надштрековых целиков.
В отечественной п р а к т и к е при этой системе обычно п р и м е н я ю т
п е р е н о с н о е о б о р у д о в а н и е : с т а н к и д л я б у р е н и я г л у б о к и х (до 40 м )
с к в а ж и н б о л ь ш о г о д и а м е т р а (100—150 м м ) , с к р е п е р н ы е у с т а ­
новки м о щ н о с т ь ю 30—100 к В т с д л и н о й д о с т а в к и 25—50 м ил;!
в и б р о п и т а т е л и , у с т а н а в л и в а е м ы е в д у ч к а х и п о д а ю щ и е руду в
в а г о н ы или р у д о с п у с к . И з в е с т н ы с л у ч а и п р и м е н е н и я с а м о х о д н о г о '
оборудования.
Н а Н и к и т о в с к о м р у д н и к е выпуск и доставку руды осу­
щ е с т в л я ю т л о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н о й м а ш и н о й типа Л К - 1 с к о в ш о м
е м к о с т ь ю 2 м . Б л о к шириной 30 м, д л и н о й 80 м и высотой 60'' м
п о д г о т а в л и в а ю т р у д н ы м ш т р е к о м сечением 16 м и д в у с т о р о н н и м и
о р т а м и - з а е з д а м и , р а с п о л а г а е м ы м и п о д у г л о м 45°. Д л и н а о р т о в
10—12 м, сечение 11 м . В к о н ц е о р т о в п р о х о д я т д в е в ы п у с к н ы е
в ы р а б о т к и сечением 6 м , к о т о р ы е с о е д и н я ю т на высоте 6 м с р у д о выпускной траншеей.
У д е л ь н ы й о б ъ е м горно-подготов:ительных и н а р е з н ы х
работ
к о л е б л е т с я в п р е д е л а х 26,3—41,7 м / 1 0 0 0 т. О т б о й к у р у д ы в е д у т
в з р ы в а н и е м в е р т и к а л ь н ы х с к в а ж и н д и а м е т р о м 100 м м , п р о б у р и ­
в а е м ы х с т а н к о м Н К Р - 1 0 0 из т р а н ш е й н ы х и п о д э т а ж н о г о ш т р е к о в ;
Л . н. с . — 2,5 м, р а с х о д В В 0,33—0,42 кг/т, в ы х о д руды 9—10 т / м .
С м е н н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь на в ы п у с к е и д о с т а в к е с о с т а в л я е т
190—220 т/чел, что в 2,4 р а з а п р е в ы ш а е т д о с т и г н у т у ю при с к р е ­
перной д о с т а в к е . С е б е с т о и м о с т ь д о б ы ч и по б л о к у с н и ж е н а на
20—30%.
О ч и с т н у ю в ы е м к у при с и с т е м е б л о к о в о г о о б р у ш е н и я м о ж н о
у с л о в н о р а з д е л и т ь на д в а э т а п а : п е р в ы й — д о б ы ч а руды и з о т р е з ­
ных траншей и компенсационных камер параллельно с подготовкой
б л о к а , второй — п о с л е м а с с о в о г о в з р ы в а и п о с а д к и б л о к а . М а с с а
В В при в з р ы в е д о с т и г а е т н е с к о л ь к и х д е с я т к о в и д а ж е сотен т о н н ,
что п р и в о д и т иногда к д е ф о р м а ц и и " п о д х о д н ы х в ы р а б о т о к и вы­
работок днища. Н а д отрабатываемыми участками образуются
3
2
2
2
3
з н а ч и т е л ь н ы е по р а з м е р а м з о н ы о б р у ш е н и я , в ы х о д я щ и е на в ы ш е ­
л е ж а щ и й г о р и з о н т и л и на п о в е р х н о с т ь в виде воронок, т р е щ и н
или р а з л о м о в . Р а з м е р ы и в р е м я р а з в и т и я о б р у ш е н и я з а в и с я т
к р о м е ф и з и к о - м е х а н и ч е с к и х с в о й с т в п о р о д ы от п л о щ а д и б л о к а ,
объема компенсационных камер, соотношения мощности налегаю­
щих пород и высоты выработанного пространства. В условиях
Лениногорского
рудника,
широко
применявшего
эту
систему в крепких породах (микрокварцитах и глинистых слан­
ц а х ) , о б р у ш е н и е д о с т и г а л о п о в е р х н о с т и в с л е д у ю щ и х с л у ч а я х [40]:
Случаи
Соотношение
пород Н и
пространства
мощности налегающих
высоты выработанного
н, —
3
4
5
7
1000
2000
3000
2
3
4
к
2
Площадь блока S , м
1000—3000
Время развития обрушения с выходом
на поверхность, мес
При взрыве
В о всех с л у ч а я х о б ъ е м к о м п е н с а ц и о н н ы х к а м е р с о с т а в л я л 1 0 %
от объема обрушения.
Объем обрушенных пород
К = - | - я 5 Я , м».
0
б л
Зона обрушения распространяется
П р и б л и ж е н н а я глубина воронки
и
а
=
Н - ( Н - н ) К
(4)
о б ы ч н о под у г л о м 70—80°.
р
, м ,
(5)
где / С — 1 , 1 - т - 1 , 2 — к о э ф ф и ц и е н т р а з р ы х л е н и я о б р у ш е н н ы х п о р о д .
Приведенные данные позволяют прогнозировать развитие об­
р у ш е н и я при м а с с о в ы х в з р ы в а х и у м е н ь ш а т ь у щ е р б от них.
О с н о в н о й о б ъ е м г о р н о - п о д г о т о в и т е л ь н ы х р а б о т по б л о к у со­
ставляют выработки днища, конструкция которых определяется с
учетом применяемого оборудования, устойчивости руды и мощно­
сти о т р а б а т ы в а е м о г о м а с с и в а . Д а н н ы е по о т д е л ь н ы м в а р и а н т а м
п о д г о т о в к и п р и в е д е н ы в т а б л . 22.
С увеличением выемочной мощности эффективность системы
р е з к о в о з р а с т а е т , т а к к а к н е с м о т р я на у в е л и ч е н и е о б щ е г о о б ъ е м а
г о р н о - п о д г о т о в и т е л ь н ы х в ы р а б о т о к у д е л ь н о е з н а ч е н и е его, п р и х о ­
д я щ е е с я на 1 т р у д ы , с н и ж а е т с я в б о л ь ш е й степени !42]. П р и ­
чем н а и б о л ь ш е е с н и ж е н и е т р у д о е м к о с т и с и с т е м ы н а б л ю д а е т с я п р и
у в е л и ч е н и и в ы с о т ы б л о к а в и н т е р в а л е 10—30 м ( — н а 1 0 — 2 0 % ) ,
в и н т е р в а л е 4 0 — 6 0 м и б о л е е она с н и ж а е т с я на 2 — 5 % .
Изменение себестоимости добычи С в функции высоты блока м
происходит по г и п е р б о л и ч е с к о м у з а к о н у С=А/н
+ В. Д л я в а р и а н ­
тов со с к р е п е р н о й д о с т а в к о й А=45,
В = 3 [43].
р
Объем горно-подготовительных и нарезных работ при различных конструкциях
днищ блоков
Применяемое
оборудование
Варианты подготовки
Воронки с нижней п о д ­
сечкой
Траншейная подсечка
расположение
Виброуста­ Б о к о в о е
д в у х дучек с торцовым
новки
п о д х о д о м на платфор­
му
Торцовое
расположение
дучки с боковым п о д ­
х о д о м на платформу
Самоходные Траншея с погрузочными
заездами
машины с
ковшом
3
2—4 и
Скреперные
установки
Площадь
блока
в расчете
на выпуск­
ную
выработку,
60—84
Удельный объем работ
3
м /м
э
м /1000 т
2
3,7—4,2
|
Мини­
мальная
высота
блока, ML
25
35—55
40—60
90—120'
2,3—2,8
3—4
/
100—140
2,2—3,5
22—34
90—190
1,8—3,1
25—50
32—54
15
30—40
15—20
О ц е н и в а я с л о ж и в ш у ю с я п р а к т и к у в е д е н и я р а б о т при этой с и ­
с т е м е , н е л ь з я п р и з н а т ь ее б л а г о п р и я т н о й с точки з р е н и я п р и м е ­
нения с а м о х о д н ы х м а ш и н . О т б о й к а р у д ы г л у б о к и м и с к в а ж и н а м и
б о л ь ш о г о д и а м е т р а не о б е с п е ч и в а е т к а ч е с т в а д р о б л е н и я р у д ы ,
необходимого для эффективной работы погрузочных машин. По­
этому возникает потребность в изменении параметров отбойки
руды в блоке и в применении с к в а ж и н уменьшенного диаметра
(до 85 м м ) . Это, в свою очередь, у с л о ж н я е т п о д г о т о в к у м а с с о в ы х
в з р ы в о в . К р о м е того, при н е д о с т а т о ч н о устойчивой р у д е п а р а м е т р ы
р а с п о л о ж е н и я п о г р у з о ч н ы х з а е з д о в , ц е л е с о о б р а з н ы е с точки з р е ­
ния к а ч е с т в а и з в л е ч е н и я , не о б е с п е ч и в а ю т н е о б х о д и м о й устой­
чивости в ы р а б о т о к . Н е с м о т р я на это при о п р е д е л е н н ы х у с л о в и я х
( д о с т а т о ч н о устойчивой р у д е и б о л ь ш о й м о щ н о с т и о т р а б а т ы в а е ­
м ы х з а л е ж е й ) могут б ы т ь п о л у ч е н ы о т н о с и т е л ь н о в ы с о к и е тех­
нико-экономические показатели (табл. 23).
В а р и а н т с и с т е м ы с о т б о й к о й р у д ы в з а ж и м е и т о р ц о в ы м вы­
пуском б о л е е б л а г о п р и я т е н д л я п р и м е н е н и я с а м о х о д н о г о о б о р у ­
д о в а н и я . О т б о й к у руды при этом в а р и а н т е ведут и з п о д э т а ж н ы х
б у р о в ы х ш т р е к о в , где имеется б о л ь ш о й ф р о н т р а б о т , а в о з м о ж ­
ности п р о х о д к и н а к л о н н ы х с ъ е з д о в д л я т р а н с п о р т и р о в а н и я
лю­
дей, о б о р у д о в а н и я и м а т е р и а л о в б о л е е б л а г о п р и я т н ы в с р а в н е н и и
с отработкой залежи обособленными блоками.
У с л о в и я в ы п у с к а р у д ы а н а л о г и ч н ы т е м , к о т о р ы е и м е ю т место
П р и п о д э т а ж н о м о б р у ш е н и и . П р и т о р ц о в о м в ы п у с к е обеспечи­
в а е т с я л у ч ш а я у с т о й ч и в о с т ь д н и щ а , а при о п т и м а л ь н ы х п а р а м е т -
p a x системы показатели качественного извлечения руды могут
б ы т ь п о л у ч е н ы не н и ж е , чем при п л о щ а д н о м в ы п у с к е .
При варианте системы этажного принудительного обрушения
с к о м б и н и р о в а н н ы м в ы п у с к о м ( р и с . 33) в ы е м к а к о м п е н с а ц и о н н ы х
к а м е р о с у щ е с т в л я е т с я из б о к о в ы х п о г р у з о ч н ы х з а е з д о в , а п о с л е
м а с с о в о г о о б р у ш е н и я б л о к а — ч е р е з т о р ц ы р у д н ы х ш т р е к о в , прой­
д е н н ы х н и ж е почвы к а м е р . Д о с т о и н с т в о м в а р и а н т а я в л я е т с я в о з ­
можность независимой, опережающей выемки камерных запасов
р у д ы при в е с ь м а б л а г о п р и я т н ы х п а р а м е т р а х д н и щ а , м е н ь ш и е по­
тери и разубоживание руды, лучшие условия для работы само­
ходного оборудования, а т а к ж е возможность применения системы
в менее устойчивой р у д е по с р а в н е н и ю с в а р и а н т о м , где осу­
ществляется площадной выпуск руды.
Состав оборудования для данной системы следующий:
Число машин
• комплексе
Самоходная установка с о д н о й - д в у м я буровыми маши­
нами д л я бурения веерных скважин диаметром 6 4 —
8 5 мм
Самоходная установка с д в у м я перфораторами д л я б у ­
рения шпуров диаметром 3 6 — 4 0 мм
1 (на
Машина д л я заряжания шпуров и скважин на 2 0 0 0 —
3 0 0 0 кг В В (без платформы) .
Погрузочно-доставочиая машина с ковшом емкостью
2—4 м
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью
1_2 м
1 (на
Машина д л я доставки л ю д е й на 16 мест
Машина д л я перевозки г р у з о в д о 2 — 5 т
Машина д л я заправки и смазки с а м о х о д н о г о о б о р у д о ­
вания
3
3
2—3
проходке)
1
2
проходке)
0,5
0,5
0,5
Годовая
производительность
комплекса
составляет
300—
4 0 0 тыс. т.
Система этажного (блокового)
принудительного обрушения
характеризуется следующими обобщенными
технико-экономиче­
скими данными:
3
Удельный о б ъ е м подготовительных работ, м / Ю 0 0 т .
Удельный о б ъ е м нарезных работ, м / 1 0 0 0 т
Годовая производительность блока, тыс. т
Потери руды, %
Разубоживание, %
Сменная производительность труда забойного рабочего:
на очистных работах, т
на подготовительных и нарезных работах, м
. .
по системе, т
3
3
10—24
18—24
300—400
11—15
10—20
90—110
8—10
60—85
2.5. С и с т е м а п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в
С и с т е м а п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в в е с ь м а р а с п р о с т р а н е н а при р а з ­
р а б о т к е м е с т о р о ж д е н и й ц в е т н ы х м е т а л л о в к а к на о т е ч е с т в е н н ы х ,
т а к и на з а р у б е ж н ы х р у д н и к а х .
Ее применяют для отработки крутопадающих
рудных
тел
м о щ н о с т ь ю от 4 д о 15 м и б о л е е . У г о л п а д е н и я р у д н ы х т е л ^ 5 0 ° .
В м е щ а ю щ и е п о р о д ы , особенно в и с я ч е г о б о к а , у с т о й ч и в ы е и весь­
м а у с т о й ч и в ы е . Р у д ы у с т о й ч и в ы е и средней у с т о й ч и в о с т и с отно­
сительно невысоким содержанием металлов. Контакты руды и
боковых пород довольно правильные.
О т р а б о т к у р у д н о г о т е л а в е д у т к а м е р а м и , р а с п о л о ж е н н ы м и по
простиранию рудного тела. Руду в камере отбивают веерными или
п а р а л л е л ь н ы м и к о м п л е к т а м и с к в а ж и н , п р о б у р и в а е м ы х из п о д ­
э т а ж н ы х б у р о в ы х ш т р е к о в . В ы п у с к р у д ы , к а к п р а в и л о , в е д у т че­
рез воронки или траншеи.
П а р а м е т р ы системы: высота блока (равная
высоте
этажа)
5 0 — 7 0 м, д л и н а б л о к а 50—60 м, д л и н а к а м е р ы 40—50 м, ш и р и н а
м е ж д у к а м е р н о г о ц е л и к а 8—12 м, в ы с о т а п о д э т а ж а 10—25 м.
Х о т я при э т о й системе е щ е и п р и м е н я ю т с к р е п е р н у ю д о с т а в к у
р у д ы , о д н а к о в н а с т о я щ е е в р е м я н а б л ю д а е т с я т е н д е н ц и я к ее з а ­
мене с а м о х о д н ы м и м а ш и н а м и , что п р и в о д и т к у м е н ь ш е н и ю з а т р а т
на п р о в е д е н и е п о д г о т о в и т е л ь н ы х в ы р а б о т о к , у в е л и ч е н и ю а к т и в н ы х
запасов в блоке и сокращению объема вторичного дробления.
На
А л т ы н-Т о п к а н с к о м
руднике
системой п о д э т а ж ­
ных ш т р е к о в о т р а б а т ы в а ю т к р у т о п а д а ю щ и е (60—90°) в ы т я н у т ы е
по п р о с т и р а н и ю з а л е ж и с р е д н е й м о щ н о с т и (3—15 м ) . У д е л ь н ы й
вес с и с т е м ы в д о б ы ч е 1 0 % . У д е л ь н ы й о б ъ е м г о р н о - п о д г о т о в и т е л ь ­
ных р а б о т с о с т а в л я е т 12 м , н а р е з н ы х — 3 5 м на 1000 т. П о т е р и
руды 5—6%, разубоживание 2 8 % . Сменная
производительность
т р у д а на о ч и с т н ы х р а б о т а х — 43 т/чел ( н е с к о л ь к о в ы ш е , чем при
э т а ж н о - к а м е р н о й с и с т е м е ) , в ц е л о м по с и с т е м е 22 т/чел ( н е с к о л ь к о
н и ж е з а счет б о л ь ш е г о о б ъ е м а н а р е з н ы х р а б о т ) .
На М о л о д е ж н о м руднике
системой п о д э т а ж н ы х ш т р е ­
к о в о т р а б а т ы в а ю т к р у т о п а д а ю щ и е (70—90°) р у д н ы е з о н ы , и м е ю ­
щ и е м о щ н о с т ь от 5 до 20 м. У д е л ь н ы й вес с и с т е м ы в д о б ы ч е 4 5 % .
Н а р я д у со с к р е п е р н ы м и л е б е д к а м и на р у д н и к е п р и м е н я ю т п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы е м а ш и н ы с к о в ш о м е м к о с т ь ю 2—4 м , п р о и з в о ­
д и т е л ь н о с т ь к о т о р ы х при д о с т а в к е на
150 м с о с т а в л я е т 2 0 0 —
340 т/смену. С м е н н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а на п р о х о д к е со­
с т а в л я е т 4,5 м / ч е л , на очистных р а б о т а х 28 т/чел (при п е р е н о с ­
ном о б о р у д о в а н и и с о о т в е т с т в е н н о 2,8 и 21 т / ч е л ) .
С а м о х о д н о е о б о р у д о в а н и е при р а з р а б о т к е м е с т о р о ж д е н и й си­
с т е м о й п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в из з а р у б е ж н ы х р у д н и к о в п р и м е н я ю т
« Л е й к Д ю ф о л » , «Уэльсбек», «Титл Коув» и «Барвью» ( К а н а д а ) ,
<Эвока» ( И р л а н д и я ) , «Акари» (Перу) и др.
На
м е д н о - ц и н к о в о м р у д н и к е « Л е й к Д ю ф о л » от­
р а б а т ы в а ю т р у д н ы е т е л а м о щ н о с т ь ю от 15 д о 56 м с у г л о м п а д е ­
н и я 30°. О т б о й к у р у д ы п р о и з в о д я т с к в а ж и н а м и г л у б и н о й от 12
До 30 м из п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в сечением 2 , 4 X 2 , 4 м, з а к р е п л е н Яых в о т д е л ь н ы х м е с т а х ш т а н г а м и . Д и а м е т р с к в а ж и н 51 мм, р а с ­
с т о я н и е м е ж д у в е е р а м и с к в а ж и н 1,2 м, в ы х о д р у д ы 8—12 т / н а 1 м
с к в а ж и н ы . Д л я б у р е н и я п р и м е н я ю т п е р ф о р а т о р ы и ш т а н г и из
с т а л и д и а м е т р о м 22 м. О т б и т у ю в б л о к е р у д у в ы п у с к а ю т
на
3
3
3
3
погрузочные
камерызаезды
длиной
5,5 м,
пройденные
под углом
30°
из
доставочного
ш т р е к а , г д е ее г р у з я т и
доставляют
транслодер а м и по ш т р е к а м к р у ­
доспускам.
Производи­
тельность
транслодера
~ 6 0 0 т/смену п р и с р е д ­
нем р а с с т о я н и и д о с т а в ­
ки 90 м. Д л я у м е н ь ш е - ния
и з н о с а ш и н почву
штреков
и погрузочных
к а м е р б е т о н и р у ю т слоем
т о л щ и н о й 150 м м . П о м и ­
мо п о г р у з к и и д о с т а в к и
руды
водитель
транс­
лодера
осуществляет
взрывание
негабарита,
а т а к ж е производит з а ­
правку и смазку маши­
ны.
Производительность
т р у д а р а б о ч е г о на очист­
ных
р а б о т а х ( б е з уче­
Рис.
34. Система
разработки
подэтажными
та механической
служ­
штреками на руднике «Уэльсбек»:
/ — п о д э т а ж н ы й ш т р е к о т м . 163 м; 2 — г о р и з о н т 230 м:
бы) с о с т а в л я е т 172 т / с м е ­
3—горизонт
190 м; 4 — в е н т и л я т о р ;
5—запасной
ну. Н е с м о т р я н а б о л е е
в ы х о д на п о в е р х н о с т ь ; 6 — г о р и з о н т 245 м; 7 — ру­
д о с п у с к г о р и з о н т а 230 м;
8 — рудоспуск горизонта
высокие
по с р а в н е н и ю
130 м; 9 — п о р о д о с п у с к ;
10— р е м о н т н а я м а с т е р с к а я ;
со с к р е п е р н о й д о с т а в к о й
11 — д р о б и л к а ; 12 — уклон
з а т р а т ы на п р и о б р е т е н и е
и ремонт о б о р у д о в а н и я , в а р и а н т с б е з л ю к о в ы м в ы п у с к о м р у д ы
обеспечил значительную ( ~ 2 5 % ) экономию. Основными
источ­
н и к а м и этой э к о н о м и и я в и л о с ь с о к р а щ е н и е о б ъ е м а
подготови­
т е л ь н ы х р а б о т и з а т р а т т р у д а на д о с т а в к у р у д ы .
На
медном руднике
«Уэльсбек»
разрабатывается
з а л е ж ь м о щ н о с т ь ю от 3 д о 40 м с у г л о м п а д е н и я 70° ( р и с . 3 4 ) .
Фактическая годовая производительность
рудника 650 тыс. т,
п р о е к т н а я — 2 м л н . т.
Отбойку руды осуществляют
веерными
комплектами
сква­
ж и н д и а м е т р о м 57 м м . В ы с о т а э т а ж а 54 м. О с н о в н о й т р а н с п о р т ­
ной в ы р а б о т к о й я в л я е т с я ш т р е к л е ж а ч е г о б о к а . Д л я п е р е д в и ж е ­
ния самоходного оборудования м е ж д у п о д э т а ж а м и пройден уклон.
При проведении подэтажных штреков используются
погрузочнод о с т а в о ч н ы е "машины T 2 G ф и р м ы « А т л а с - К о п к о » . П о г р у з к а и д о ­
ставка руды осуществляется транслодерами TL-55 фирмы « Д ж о й » .
С е ч е н и е в ы п у с к н ы х в ы р а б о т о к 3 , 6 X 3 , 5 м. Р е м о н т с а м о х о д н ы х м а ­
шин производится в подземных мастерских. Сменная производи­
тельность труда забойного рабочего
с о с т а в л я е т 7 5 т, п о д з е м -
ного — 54 т. В ы с о к а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а о б е с п е ч и в а е т н и з ­
кую с е б е с т о и м о с т ь : д о б ы ч и р у д ы .
На м е д н о м р у д н и к е «Титл
Коув»
разрабатывают
р у д н о е т е л о м о щ н о с т ь ю от 4 д о н е с к о л ь к и х д е с я т к о в м е т р о в с у г ­
л о м п а д е н и я 50—60°. Д л и н а к а м е р от 4 5 д о 120 м, в ы с о т а п о д ­
э т а ж а 21 м. Р у д у о т б и в а ю т в е е р н ы м и к о м п л е к т а м и с к в а ж и н и
в ы п у с к а ю т на г о р и з о н т с к р е п е р о в а н и я или на почву откаточногош т р е к а . В п о с л е д н е м с л у ч а е п о г р у з к у р у д ы п р о и з в о д я т гусенич­
ными п о г р у з о ч н ы м и м а ш и н а м и т и п а «Эймко-630» в в а г о н ы р е л ь ­
совой о т к а т к и . П о г р у з о ч н ы е к а м е р ы р а с п о л о ж е н ы
под п р я м ы м
Рис. 35. С и с т е м а р а з р а б о т к и п о д э т а ж н ы м и ш т р е к а м и с п о г р у з о ч н ы м и ка­
м е р а м и п о д п р я м ы м у г л о м к о т к а т о ч н о й в ы р а б о т к е ( р у д н и к «Титл К о у в » ) :
/ — откаточный
штрек;
2 — погрузочная
гонетки
камера;
3—погрузочная
машина;
4 — ва­
у г л о м к о т к а т о ч н о м у ш т р е к у (рис. 3 5 ) . С о с т а в з а г р у ж а е т с я о д н о ­
временно двумя машинами, производительность каждой машины
320 т/смену. В о б щ е й стоимости д о б ы ч и руды р а с х о д ы на п о д г о т о ­
в и т е л ь н ы е р а б о т ы с о с т а в л я ю т 1 3 , 6 % , на о т б о й к у 1 9 , 4 % , на в ы ­
п у с к и п о г р у з к у 1 6 % . П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а р а б о ч е г о по р у д ­
нику 18 т / с м е н у .
На
р у д н и к е « Б а р в ь ю » разрабатывают крутопадающее
р у д н о е т е л о м о щ н о с т ь ю д о 17 м и д л и н о й по п р о с т и р а н и ю 900 м.
Месторождение вскрыто наклонным тоннелем, пройденным
под
у г л о м 10°. Н а р у д н и к е п р и м е н я е т с я с и с т е м а п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в .
В ы с о т а п о д э т а ж а 18 м. Б у р е н и е с к в а ж и н п р о и з в о д и т с я из з а к р ы ­
тых з а х о д о к с а м о х о д н ы м и б у р о в ы м и у с т а н о в к а м и с т р е м я п е р ф о ­
р а т о р а м и , л . н. с. с к в а ж и н 1,3 м. О с н о в н о й г о р и з о н т ( в ы п у с к а )
п о д г о т а в л и в а е т с я с л е д у ю щ и м о б р а з о м : из о т к а т о ч н о г о ш т р е к а ,
п р о й д е н н о г о в л е ж а ч е м боку, ч е р е з 10,5 м в с т о р о н у р у д н о г о т е л а
п р о х о д я т п о г р у з о ч н ы е о р т ы сечением 4 , 6 X 4 , 9 м, д л и н о й 10,5 м,
которые в противоположном конце соединяются подсечным штре­
к о м . И з этого ш т р е к а п у т е м в з р ы в а н и я в е е р о в с к в а ж и н о б р а з у ю т
т р а н ш е й н у ю п о д с е ч к у в ы с о т о й 12 м. В ы п у с к а е м у ю р у д у г р у з я т
п о г р у з о ч н ы м и м а ш и н а м и « Э й м к о - 1 0 5 » с к о в ш о м е м к о с т ь ю 0,9—
1,1 м в д и з е л ь н ы е с а м о с в а л ы г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю 22 т. П р о и з в о ­
д и т е л ь н о с т ь п о г р у з ч и к а с о с т а в л я е т 400 т / с м е н у . Р у д а с а м о с в а л а м и
3
д о с т а в л я е т с я к н а к л о н н о м у т о н н е л ю и по н е м у т р а н с п о р т и р у е т с я
в э т и х ж е с а м о с в а л а х на п о в е р х н о с т ь .
Н а м е д н о м р у д н и к е « Э в о к а » системой
подэтажных
ш т р е к о в р а з р а б а т ы в а ю т м о щ н о е (до 4 5 м) р у д н о е т е л о с у г л о м
п а д е н и я 4 5 — 7 0 ° . Р у д а и в м е щ а ю щ и е п о р о д ы к р е п к и е и устойчи­
в ы е . Г о д о в а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь р у д н и к а 2 м л н . т. О т б о й к а р у д ы
производится веерными комплектами скважин диаметром 5 7 мм,
Рис.
36.
Система
разработки подэтажными штреками с комбинированным
д н и щ е м на р у д н и к е « Б е л л е ф о н т е » :
/ — о т к а т о ч н ы й штрек; 2 — п о г р у з о ч н ы е камеры п о д п р я м ы м у г л о м к ш т р е к у ; 3 — погру­
з о ч н ы е к а м е р ы п о д острым у г л о м к штреку;
4 — целик;
5 — отрезные
восстающие;
6 — главный в о с с т а ю щ и й ; 7 — з а к л а д о ч н ы й в о с с т а ю щ и й
л. н. с. — 2 , 1 м. Г о р и з о н т в ы п у с к а и в т о р и ч н о г о д р о б л е н и я с о в м е ­
щ е н с откаточным . П о г р у з о ч н ы е в ы р а б о т к и , п р о й д е н н ы е из р у д н о ­
го ш т р е к а , р а з д е л е н ы в к а м е р ы б о л ь ш о г о сечения ( 1 3 , 7 X 7 , 3 м ) ,
что п о з в о л я е т п р и м е н я т ь м о щ н о е п о г р у з о ч н о е и т р а н с п о р т н о е о б о ­
рудование. На погрузке работают погрузочные машины с нагре­
бающими
лапами
«Джой-18НРч»,
«Эймко-105» и
«Катерпилл е р - 9 7 7 » . Применяются т а к ж е экскаваторы «Лорейн» и «Вессерхютт» с ковшами емкостью соответственно 0 , 7 6 и 1 , 1 5 м . П р о ­
и з в о д и т е л ь н о с т ь п о г р у з ч и к а « К а т е р п и л л е р » с боковой р а з г р у з к о й
к о в ш а е м к о с т ь ю 1 , 8 3 м> с о с т а в л я е т 1 2 0 0 т / с м е н у .
Транспортирование
р у д ы от о ч и с т н ы х з а б о е в к н а к л о н н о м у
( п о д у г л о м 1 2 ° ) с п и р а л ь н о м у с ъ е з д у и з а т е м по с ъ е з д у до о б о г а ­
тительной фабрики производят дизельными тягачами с полуприце­
п а м и г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю ' ' 1 2 — 2 5 т. Н а р у д н и к е
«Беллефонте»
систему подэтажных штреков применяют с последующей заклад­
к о й к а м е р (рис. 3 6 ) .
1
3
3
С и с т е м а п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в с применением- с а м о х о д н о г о о б о ­
р у д о в а н и я ( р и с . 37) в н е д р я е т с я на р я д е о т е ч е с т в е н н ы х р у д н и к о в
(табл. 24).
П о д г о т о в и т е л ь н ы е р а б о т ы при э т о м в а р и а н т е з а к л ю ч а ю т с я в
п р о х о д к е п о л е в о г о или р у д н о г о д о с т а в о ч н о г о ш т р е к о в , б л о к о в ы х
восстающих в междукамерных целиках и наклонного съезда в ле­
ж а ч е м боку р у д н о г о т е л а д л я д о с т а в к и с а м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я
на п о д э т а ж и при п р о х о д к е п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в и о ч и с т н ы х р а ­
ботах. Съезд обслуживает, как правило, несколько блоков или
у ч а с т о к з а л е ж и д л и н о й 250—300 м.
Нарезные работы заключаются
в п р о х о д к е из д о с т а в о ч н о г о
штрека погрузочных камер-заездов к рудному телу, траншейного
ш т р е к а , к о т о р ы й с о е д и н я е т п о г р у з о ч н ы е к а м е р ы м е ж д у собой и
с л у ж и т д л я о б р а з о в а н и я т р а н ш е й н о й тюдсечки и п о д э т а ж н ы х бу­
ровых ш т р е к о в .
П о г р у з о ч н ы е к а м е р ы - з а е з д ы п р о х о д я т ч е р е з 10—12 м п о д уг­
л о м 50—60° к д о с т а в о ч н о м у ш т р е к у , т р а н ш е й н ы й ш т р е к — на
у р о в н е д о с т а в о ч н о г о ш т р е к а или, из с о о б р а ж е н и я с о х р а н е н и я ко­
з ы р ь к а в п о г р у з о ч н ы х к а м е р а х при в ы п у с к е р у д ы , на у р о в н е их
к р о в л и . Р а с с т о я н и е м е ж д у п о д э т а ж н ы м и б у р о в ы м и ш т р е к а м и ПО'
в е р т и к а л и 15—25 м.
Очистные работы в блоке начинают
с образования отрезной
щ е л и на г р а н и ц е к а м е р ы с м е ж д у к а м е р н ы м ц е л и к о м п у т е м в з р ы ­
в а н и я г л у б о к и х с к в а ж и н на п р о й д е н н ы й д л я этого о т р е з н о й вос­
стающий. Отбойку руды в камере
производят
вертикальными
слоями путем взрывания одного-двух комплектов веерных сква­
ж и н , п р о б у р и в а е м ы х из п о д э т а ж н ы х
буровых штреков. Выпуск
руды ведут через т р а н ш е ю на п о г р у з о ч н ы е з а е з д ы , в к о т о р ы х о н а
грузится и доставляется погрузочно-доставочными машинами к
у ч а с т к о в о м у р у д о с п у с к у или п е р е г р у ж а е т с я в в а г о н ы р е л ь с о в о й
откатки. После выемки камеры обрушают
массовым взрывом
п о т о л о ч и н у и м е ж д у к а м е р н ы й целик. С и с т е м а п о з в о л я е т д о с т и ч ь
неплохих п о к а з а т е л е й и з в л е ч е н и я р у д ы , т а к к а к у д е л ь н ы й в е с
запасов в целиках, которые выпускают под обрушенными порода­
ми с р а з у б о ж и в а н и с м , о б ы ч н о не п р е в ы ш а е т 3 0 % .
П р и этой с и с т е м е о б е с п е ч и в а ю т с я х о р о ш и е у с л о в и я д л я п р о ­
в е т р и в а н и я о ч и с т н ы х в ы р а б о т о к . С в е ж и й в о з д у х п о с т у п а е т на дос т а в о ч н ы й ш т р е к и по н а к л о н н о м у с ъ е з д у в п о д э т а ж н ы е б у р о в ы е
ш т р е к и . З а г р я з н е н н ы й в о з д у х по в о с с т а ю щ е м у в м е ж д у к а м е р н о м
ц е л и к е в ы д а е т с я на п о л е в о й д о с т а в о ч н ы й ш т р е к в ы ш е л е ж а щ е г о
горизонта и направляется в исходящую струю.
О с о б е н н о с т ь ю системы по с р а в н е н и ю с о б ы ч н ы м и в а р и а н т а м и
я в л я е т с я то, что с к р е п е р н ы е ш т р е к и , н и ш и и дуч*ки з а м е н е н ы по­
грузочными з а е з д а м и и выпускной траншеей. Это облегчает вы­
пуск и д о с т а в к у р у д ы и п о з в о л я е т р е з к о (в 2—3 р а з а ) п о в ы с и т ь
Производительность труда забойных рабочих; м е ж д у подэтажны­
ми в ы р а б о т к а м и п р о х о д и т н а к л о н н ы й с ъ е з д , к о т о р ы й п о з в о л я е т
пЬоходить их с с а м о х о д н ы м о б о р у д о в а н и е м , а т а к ж е д о с т а в л я т ь
ив п о д э т а ж и с а м о х о д н ы м и м а ш и н а м и
материалы, инструменты,
о б о р у д о в а н и е и л ю д е й и тем с а м ы м с у щ е с т в е н н о с н и з и т ь т р у д о ­
емкость горных работ.
В состав к о м п л е к с а в х о д я т с л е д у ю щ и е м а ш и н ы :
Число машин
Самоходная установка с двумя буровыми машинами
д л я бурения веерных скважин диаметром 6 4 — 8 5 мм
1—2
Б у р о в а я установка д л я разбурования потолочины, диа­
метр скважин 7 0 — 1 0 0 мм
0,5
Самоходная установка с двумя перфораторами д л я б у ­
рения шпуров диаметром 3 6 — 4 0 мм
1 (на проходке)
Машина д л я заряжания шпуров и скважин
0,5
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью
2—3 м
2
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью
1—2 м
0 , 5 — 1 (на п р о ­
ходке)
Машина д л я перевозки л ю д е н на 1 3 — 1 6 мест . . . .
0,25
Машина д л я перевозки г р у з о в д о 2 — 3 т
0,25
Машина д л я заправки и смазки самоходного о б о р у д о ­
вания
0,25
3
3
Система подэтажных штреков характеризуется
обобщенными технико-экономическими данными:
3
У д е л ь н ы й объем подготовительных работ, м / 1 0 0 0 т .
Удельный объем нарезных работ, м / 1 0 0 0 т
Годовая производительность комплекса и блока, тыс. т
Потери руды, %
Разубоживание, %
Сменная производительность труда забойного рабочего:
па очистных работах, т
на подготовительных и нарезных работах, м . .
по системе, т
3
3
следующими
10—50
12—45
200—250
8—16
9—13
90—100
8—10
50—75
Разновидностью системы подэтажных штреков является вари­
а н т п о д э т а ж н ы х о р т о в (рис. 3 8 ) . О н м о ж е т б ы т ь у с п е ш н о п р и м е ­
нен при с е л е к т и в н о й (в п р е д е л а х э т а ж а )
выемке обогащенных
участков з а л е ж и , чаще металлоносных жил, расположенных вкрест
п р о с т и р а н и я р у д о в м е щ а ю щ е й д а й к и , т. е. в тех у с л о в и я х , к о г д а
в а л о в а я отработка нецелесообразна. Принципиальное отличие это­
го в а р и а н т а п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в состоит в том, что о ч и с т н ы е
р а б о т ы на п о д э т а ж а х ведут в к р е с т п р о с т и р а н и я
обособленными
к а м е р а м и , причем р а з м е р ы этих к а м е р о п р е д е л я ю т с я г р а н и ц а м и
о р у д е н е н и я . В ч а с т н о с т и , ш и р и н а к а м е р м о ж е т и з м е н я т ь с я от 1,2—
1,5 до 2,5—10 м и более, в ы с о т а от 10 д о 50 м>. О т б о й к у р у д ы в
к а м е р а х ведут путем
взрывания
вертикальных
параллельных
с к в а ж и н , п р о б у р е н н ы х из б у р о д о с т а в о ч н ы х в ы р а б о т о к на о т р е з н у ю
щ е л ь . Диамет-р с к в а ж и н 50—64 мм, г л у б и н а д о 8—12 м. О т б и т а я
р у д а в з р ы в о м о т б р а с ы в а е т с я на почву б у р о - д о с т а в о ч н о г о ш т р е к а .
Выпуск руды ведут под защитой временно оставляемого рудного
козырька. На доставке руды используют П Д М с ковшом емкостью
0,8—1,5 м . О т р а б о т а н н ы е на в с ю в ы с о т у э т а ж а к а м е р ы з а п о л н я ю т
3
сухой з а к л а д к о й или п о г а ш а ю т , в з р ы в а я потолочину. С и с т е м а х а ­
рактеризуется большим объемом
горно-подготовительных работ,
е е э ф ф е к т и в н о с т ь в з н а ч и т е л ь н о й степени з а в и с и т от в ы е м о ч н о й
мощности.
Рис. 38. Система п о д э т а ж н ы х ортов:
1 — о т к а т о ч н ы й ш т р е к ; 2 — н а к л о н н ы й с ъ е з д ; 3— п о д э т а ж н ы й ш т р е к ; 4— з
н а я с к в а ж и н а ; 5 —д р е н а ж н а я с к в а ж и н а ; 6 — о т р е з н о й в о с с т а ю щ и
Выемочная мощность
1,2—2,5 м
Удельный о б ъ е м горно-подготовительных
работ,
м /1000 т
Д о 50
Т о ж е , нарезных работ
170
Суточная производительность б л о к а , т
200
Потери, %
5—7
Разубоживание, %
10
Сменная производительность т р у д а з а б о й н о г о рабо­
чего, т
20
3
2,5—10 м
27
90
300
5
7
32
2.6. Система подэтажного обрушения
Система подэтажного обрушения с применением самоходного
о б о р у д о в а н и я к а к о д н а из с а м ы х в ы с о к о п р о и з в о д и т е л ь н ы х п о л у ­
чила за последние годы довольно широкое распространение.
Условия применения. С и с т е м у п р и м е н я ю т д л я о т р а б о т к и круки р а з л и ч н ы х по ф о р м е и м о щ н о с т и к р у т о п а д а ю щ и х р у д н ы х т е л с
относительно невысоким содержанием металлов, залегающих в
неустойчивых в м е щ а ю щ и х породах, склонных к обрушению.
Отработку ведут блоками, длина которых определяется разме­
рами рудного тела и рациональным расстоянием доставки руды
при п р и н я т о м п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н о м о б о р у д о в а н и и .
П р и м о щ н о с т и б о л е е 14—25 м п о д э т а ж н ы е ш т р е к и р а с п о л а ­
г а ю т в к р е с т п р о с т и р а н и я рудного т е л а . Т р а н с п о р т н ы е
штреки
п р о х о д я т о б ы ч н о в руде, в б л и з и к о н т у р а р у д н о г о т е л а , а и н о г д а
в п о р о д е , в л е ж а ч е м боку. П о д э т а ж н ы е
штреки проходят из
т р а н с п о р т н ы х ш т р е к о в под у г л о м 90° и по в е р т и к а л и р а с п о л а г а ю т
в шахматном порядке.
Параметры системы: в ы с о т а п о д э т а ж а обычно р а в н а 8—15 м
р а з м е р ы ш т р е к о в 5 X 3 , 5 м, р а с с т о я н и е м е ж д у п о д э т а ж н ы м и ш т р е ­
к а м и по о с я м 10—12 м, ш и р и н а ц е л и к а 6—7 м. Т о л щ и н а о т б и ­
в а е м о г о с л о я (л. н с.) при д и а м е т р е с к в а ж и н 5 0 — 5 5 м с о с т а в л я е т
1,5—2,5 м.
Основным элементом системы подэтажного обрушения являет­
ся ф и г у р а в ы п у с к а , к о т о р а я , к а к п о к а з а л и и с с л е д о в а н и я [26, 37,
38], п р и б л и ж а е т с я к э л л и п с о и д у . Н а ф о р м и р о в а н и е ф и г у р ы в ы п у с к а
в л и я ю т сечение п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в , их р а с п о л о ж е н и е , а т а к ж е
степень д р о б л е н и я р у д ы . С у в е л и ч е н и е м
ширины
штрека
она
р а с ш и р я е т с я при у с л о в и и о д и н а к о в о й по ш и р и н е и н т е н с и в н о с т и
в ы п у с к а р у д ы . В п р о т и в н о м с л у ч а е , Когда у з к а я ч а с т ь в с е р е д и н е
потока выпускается быстрее, верхние
боковые части
отбитого
слоя руды оказываются заблокированными обрушающейся поро­
дой, что п р и в о д и т к п о т е р я м р у д ы .
И д е а л ь н ы м , с этой точки з р е н и я , я в л я е т с я ш т р е к с п л о с к о й
горизонтальной кровлей, так как закругление кровли приводит к
у в е л и ч е н и ю сечения п о т о к а в средней ч а с т и ш т р е к а . О д н а к о на
п р а к т и к е в ы п о л н и т ь т а к у ю к р о в л ю по с о о б р а ж е н и я м у с т о й ч и в о с т и
не п р е д с т а в л я е т с я в о з м о ж н ы м и ее д е л а ю т с л е г к а з а к р у г л е н н о й .
Д л я с о х р а н е н и я т о р ц а ш т р е к а , что очень в а ж н о при о с у щ е с т в л е ­
нии п р о ц е с с а в ы п у с к а , о б р у ш а е м ы й слой р у д ы н а к л о н я ю т в. сто­
рону п о р о д ы .
П а р а м е т р ы с и с т е м ы не о с т а ю т с я п о с т о я н н ы м и , они и з м е н я ю т с я
применительно к конкретным условиям месторождений с учетом
накопленного опыта.
На р у д н и к е «Пиа Ридж»
компании
«Мерамек>
системой п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я о т р а б а т ы в а ю т
крутопадающее
(75—85°) м а г н е т и т о в о е р у д н о е т е л о м о щ н о с т ь ю от 30,5 д о 183 м
п р о т я ж е н н о с т ь ю 930 м. П е р в о н а ч а л ь н ы е
параметры
системы
(рис. 39, а) б ы л и и з м е н е н ы по р е з у л ь т а т а м и с с л е д о в а н и й , в ы п о л -
н е н н ы х на м о д е л я х (рис. 39, б , в ) . С о в р е м е н н ы е п а р а м е т р ы с и с т е м ы (рис. 39, г ) х а р а к т е р и з у ю т с я у м е н ь ш е н н о й высотой п о д э т а ж а
(11,5 м ) , у в е л и ч е н н ы м сечением ш т р е к о в ( 4 , 9 X 4 м) и с о к р а щ е н ­
н ы м м е ж д у ними р а с с т о я н и е м (до 10,7 м ) .
Преимущественное развитие получили параллельные скважины
д и а м е т р о м 57 мм, к о т о р ы е р а с п о л а г а ю т на р а с с т о я н и и 1,5 м д р у г
о т д р у г а с и н т е р в а л о м м е ж д у в е е р а м и 1,8 м. Б о к о в ы е с к в а ж и н ы
Р и с . 39. И з м е н е н и е р а с п о л о ж е н и я в е е р о в б у р о в ы х с к в а ж и н на р у д н и к а х
нии « М е р а м е к »
Рис.
Щ — идеализированная
40.
Подэтажное
компа­
обрушение:
схема обрушения; б — схема расположения
буровых скважин в веере
8бурят под у г л о м 76—85°. Т а к о е р а с п о л о ж е н и е с к в а ж и н п о з в о л и л о
1№изить о б ъ е м б у р о в ы х р а б о т по с р а в н е н и ю с веерным' р а с п о л о ­
ж е н и е м на 12,5% и у в е л и ч и т ь к о л и ч е с т в о В В на 1 м с к в а ж и н
Ца 1 5 % . Д л я о б е с п е ч е н и я м о б и л ь н о с т и с а м о х о д н ы х м а ш и н п о д ­
э т а ж н ы е штреки соединяют наклонным съездом, который проходят
С у к л о н о м 2 5 % и р а д и у с о м п о в о р о т а 15—21,3 м.
С и с т е м о й п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я на р у д н и к е д о б ы в а ю т 3 0 %
р у д ы , и м а с ш т а б ее п р и м е н е н и я н е п р е р ы в н о р а с ш и р я е т с я [261.
На руднике
« К р а й г м о н д » системой п о д э т а ж н о г о о б р у ­
шения отрабатывают крутопадающие рудные тела, залегающие в
н а р у ш е н н ы х п е с ч а н и к а х . П р и м о щ н о с т и б о л е е 14 м п о д э т а ж н ы е
ш т р е к и п р о х о д я т в к р е с т п р о с т и р а н и я р у д н о г о т е л а , при м е н ь ш е й
м о щ н о с т и — по п р о с т и р а н и ю .
П е р в о н а ч а л ь н о п о д э т а ж н ы е ш т р е к и сечением 3 , 6 X 3 , 2 м п р о х о ­
д и л и ч е р е з 9,5 м по в ы с о т е на р а с с т о я н и и 11,3 м д р у г от д р у г а
(рис. 4 0 ) . В п о с л е д с т в и и ш и р и н у ш т р е к о в у в е л и ч и л и до 4 м, а
в ы с о т у п о д э т а ж а на у ч а с т к а х с устойчивой р у д о й у м е н ь ш и л и д о
Рис. 4 1 . С х е м ы р а с п о л о ж е н и я б у р о в ы х с к в а ж и н на р у д ­
нике « К и р у н а » :
а — веерное;
б — параллельное
6 м. Н а к л о н н ы е с ъ е з д ы при полевой п о д г о т о в к е п р о х о д я т с е ч е н и е м
3 , 7 X 3 , 7 м с у к л о н о м 2 0 % (на з а к р у г л е н и и 1 5 % ) . С е ч е н и е т р а н с ­
п о р т н ы х в ы р а б о т о к 3 , 7 X 4 м. Н а р у д н и к е и с п ы т ы в а л и р а з л и ч н ы е
варианты расположения скважин. В существующей практике веер­
ные с к в а ж и н ы б у р я т п о д у г л о м 80° к п л о с к о с т и о б р у ш е н и я , р а с ­
с т о я н и е м е ж д у с к в а ж и н а м и 1,1 м. З а один в з р ы в о т б и в а ю т д в а
веера.
С и с т е м о й п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я д о б ы в а ю т з а сутки от 4700
д о 5400 т. П р и ш т а т е п о д з е м н ы х р а б о ч и х 287 ч е л о в е к с м е н н а я п р о ­
и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а с о с т а в л я е т 24 т / ч е л [26].
Н а р у д н и к е « К и р у н а » системой п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я
о т р а б а т ы в а ю т м о щ н о е (50—200 м) к р у т о п а д а ю щ е е (56°) м а г н е т и т о в о е р у д н о е т е л о п р о т я ж е н н о с т ь ю 4 км, п р о с л е ж е н н о е на глу­
б и н у 1000 м.
Подготовка рудного тела осуществлена наклонными съездами,
п р о й д е н н ы м и м е ж д у г о р и з о н т а м и 370—590 м с и н т е р в а л о м 400 м
д р у г от д р у г а по п р о с т и р а н и ю . Н а к л о н н ы й с ъ е з д и м е е т с|бойки
на к а ж д о м п о д э т а ж е . Т р а н с п о р т н ы й п о д э т а ж н ы й ш т р е к п р о х о д я т
в р у д н о м т е л е на р а с с т о я н и и 20—30 м от его к о н т а к т а с в м е щ а ю -
щ и м и п о р о д а м и . И з т р а н с п о р т н о г о ш т р е к а в обе стороны ч е р е з
11 м п р о х о д я т п о д э т а ж н ы е ш т р е к и . Р у д о с п у с к и р а с п о л а г а ю т в по­
р о д е , на р а с с т о я н и и 10—30 м от р у д н о г о т е л а . О д и н из них с л у ­
ж и т в качестве вентиляционной выработки, для сообщения и про­
кладки коммуникаций.
Подэтажи разбуривают веерными скважинами
(рис. 4 1 , а ) .
К а ж д ы й веер состоит из 10 с к в а ж и н , п р о б у р е н н ы х под у г л о м 80°
к в и с я ч е м у боку р у д н о г о т е л а . Д и а м е т р с к в а ж и н 51 мм, р а с с т о я ­
ние м е ж д у в е е р а м и 1,8 м.
Основные параметры системы:
Высота п о д э т а ж а , м
Сечение подэтажных выработок ( ш и р и н а х в ы с о т а ) , м:
поперечные штреки
главные транспортные штреки
штреки л е ж а ч е г о бока
Ширина целиков, м
Расстояние м е ж д у рудоспусками, м . . .
Ч и с л о р у д о с п у с к о в на участке (исключая людские ходки) .
Расстояние м е ж д у наклонными съездами, м
У г о л наклона вееров скважин, градус ,
Диаметр скважин, мм
Число скважин в веере, мм
Расстояние м е ж д у веерами, м
Общая длина скважин в в е е р е , м
Д л и н а скважин, приходящаяся на 1 м пород в массиве, м
3
Н
5x3,6
5,5x4,3
5x4,1
С
250
4—5
400—500
80
51
10
1,8
85
0,48
Приведенные выше параметры в настоящее время частично
и з м е н я ю т с я в соответствии с с у щ е с т в у ю щ и м и т е н д е н ц и я м и в р а з ­
витии с и с т е м ы . Т р а н с п о р т н ы е ш т р е к и , в ч а с т н о с т и , будут п р о х о ­
д и т ь в п о р о д е на р а с с т о я н и и 15 м от л е ж а ч е г о б о к а р у д н о г о т е л а .
Это в ы з в а н о н е о б х о д и м о с т ь ю у л у ч ш е н и я устойчивости п о д э т а ж н ы х
выработок и сокращения потерь руды в местах пересечения штре­
ков, где т е х н о л о г и я отбойки н а р у ш а е т с я . П р е и м у щ е с т в е н н о е п р и ­
менение получит п а р а л л е л ь н о е р а с п о л о ж е н и е с к в а ж и н (рис. 4 1 , 6 ) .
Система подэтажного обрушения в условиях данного рудника
весьма эффективна. Производительность труда забойных рабочих
р а очистных р а б о т а х д о с т и г а е т 320 т/смену, а в ц е л о м , с у ч е т о м
роходки штреков, транспортирования руды
и ремонтных
раот — 110 т / ч е л - с м е н у [26].
Н а отечественных рудниках система подэтажного обрушения
С т о р ц о в ы м в ы п у с к о м и с п ы т ы в а л а с ь на р у д н и к е « М о л и б д е н » , ш а х ­
те « Ю ж н а я » , д о в о л ь н о ш и р о к о п р и м е н я е т с я на С а л а и р с к о м р у д ­
нике. В п о с л е д н и е годы о б л а с т ь п р и м е н е н и я ее н е п р е р ы в н о р а с ­
ширяется.
I В а р и а н т ы систем п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я , п р и м е н я ю щ и е с я в
Отечественной п р а к т и к е , от р а с с м о т р е н н ы х в ы ш е о т л и ч а ю т с я у в е ­
л и ч е н н о й высотой п о д э т а ж а ,
наличием
бурового и выдачного
Горизонтов, а т а к ж е о с т а в л е н и е м н а д п о д э т а ж н ы м и р у д о в ы п у с к Ными ш т р е к а м и р у д н о г о « к о з ы р ь к а » (рис. 4 2 ) .
Преимущество варианта с отдельным
буровым
горизонтом
у с м а т р и в а е т с я в том, что при нем и м е е т с я в о з м о ж н о с т ь н е з а в и с и -
мого ведения буровых и добычных работ, некоторого снижения
о б ъ е м а г о р н о - т ю д г о т о в и т е л ь н ы х и н а р е з н ы х р а б о т (при у в е л и ч е н ­
ной в ы с о т е п о д э т а ж а ) , а т а к ж е м н о г о с л о й н о й о т б о й к и и м а г а з и н и р о в а н и я р у д ы . К р о м е того, у с л о в и я о б р а з о в а н и я к о з ы р ь к а з д е с ь
л у ч ш е , т а к к а к у д а р н ы е н а г р у з к и при р а з д е л ь н о й о т б о й к е п о т о л о ­
чины ( н а д р у д о в ы п у с к н ы м и ш т р е к а м и ) н и ж е .
П р и д е т а л ь н о м р а с с м о т р е н и и в ы я с н я е т с я , что эти п р е и м у щ е с т ­
в а р е а л и з у ю т с я л и ш ь при п о л у с т а ц и о н а р н о м о б о р у д о в а н и и .
Рис.
42.
Вариант
/ — буро-доставочные
системы
подэтажного
горизонтом:
обрушения
выработки;
2 — потолочина-козырек;
4 — отбитая руда
с
буровым
3 — буровой
орт;
П р и с а м о х о д н о м о б о р у д о в а н и и у с л о ж н е н и е с и с т е м ы в р я д ли
о п р а в д а н о , т а к к а к э к с п л у а т а ц и я его на одном г о р и з о н т е п р о щ е ,
а увеличение высоты подэтажа неизбежно сопровождается ухуд­
шением' к а ч е с т в е н н ы х п о к а з а т е л е й и з в л е ч е н и я р у д ы . Т а к и м о б р а ­
з о м , о т н о с и т е л ь н а я э ф ф е к т и в н о с т ь р а с с м о т р е н н ы х в а р и а н т о в тре­
бует д о п о л н и т е л ь н о г о и з у ч е н и я .
Н а р у д н и к е «М о л и б д е н» в о п ы т н о м б л о к е и с п ы т ы в а л с я
в а р и а н т системы подэтажного обрушения с буровым горизонтом.
Р у д ы п р е д с т а в л е н ы к р е п к и м и , но т р е щ и н о в а т ы м и с к а р н а м и .
П а р а м е т р ы с и с т е м ы : в ы с о т а п о д э т а ж а 2 2 — 2 3 м, в ы с о т а р а с ­
п о л о ж е н и я б у р о в о г о г о р и з о н т а 7—9 м, р а с с т о я н и е м е ж д у подэ т а ж н ы м и ш т р е к а м и 3,5 м, их сечение 4 X 3 м. В в и с я ч е м боку
з а л е ж и м е ж д у п о д э т а ж а м и был п р о й д е н у к л о н сечением 3 X 3 , 5 м
под у г л о м 10°. У д е л ь н ы й о б ъ е м г о р н о - п о д г о т о в и т е л ь н ы х и н а р е з ­
ных р а б о т с о с т а в и л 78 м / Ю 0 0 т. Объем- д о б ы ч и р у д ы из п о д э т а ж ных в ы р а б о т о к д о с т и г а л 17,5% от з а п а с о в б л о к а .
О т б о й к у р у д ы о с у щ е с т в л я л и с к в а ж и н а м и д и а м е т р о м 100 мм,,
л. н.с. — 2 м, р а с с т о я н и е м е ж д у к о н ц а м и с к в а ж и н 2,5 м. Н а б у р о ­
вом г о р и з о н т е о д н о в р е м е н н о в з р ы в а л и 4—6 в е е р о в , на в ы д а ч н о м — 1 — 2 , что о б е с п е ч и в а л о о с т а в л е н и е н а д п о г р у з о ч н ы м и в ы р а ­
ботками рудного козырька.
Руду грузили машиной П Н Б - З к в вагоны ВСД-10 и доставляли:
к рудоспуску.
З а в р е м я и с п ы т а н и я б ы л о д о б ы т о 130 тыс. т р у д ы со с р е д н е й
п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь ю 155 т/смену.
П о мнению и с с л е д о в а т е л е й [21, 38], р а з д е л е н и е п о д э т а ж а н а
буровой и в ы д а ч н о й я р у с ы р а ц и о н а л ь н о и с о з д а е т б л а г о п р и я т н ы е
у с л о в и я д л я в е д е н и я р а б о т по о т б о й к е и в ы п у с к у р у д ы . О б ъ е м
г о р н о - п о д г о т о в и т е л ь н ы х в ы р а б о т о к у м е н ь ш а е т с я по с р а в н е н и ю со
« ш в е д с к и м » в а р и а н т о м на 2 5 — 3 0 % .
На С а л а и р с к о м
р у д н и к е применяется вариант систе­
мы п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я с послойной о т б о й к о й и т о р ц о в ы м
в ы п у с к о м р у д ы с о с т а в л е н и е м н а д д о с т а в о ч н о й в ы р а б о т к о й пото­
л о ч и н ы — к о з ы р ь к а (рис. 4 2 ) . Л и н з о о б р а з н ы е р у д н ы е т е л а и м е ю т
м о щ н о с т ь 5—100 м, з а л е г а ю т под у г л о м 40—70° и в к л ю ч а ю т п р о ­
слои н е к о н д и ц и о н н ы х р у д и п о р о д м о щ н о с т ь ю 5—30 м. Р у д ы и
п о р о д ы с р е д н е й устойчивости п р е д с т а в л е н ы к в а р ц е в ы м и с е р и ц и т и зированными трещиноватыми кератофирами с кварц-баритовыми
п р о ж и л к а м и . К о э ф ф и ц и е н т крепости 6 — 8 . У д е л ь н ы й вес системы
в о б щ е й д о б ы ч е 3 1 % . Р а з м е р ы б л о к о в в п л а н е 4 0 x 6 0 м, в ы с о ­
т а 8—30 м. В ы с о т а п о д э т а ж а 10—20 м, при н а л и ч и и б у р о в о г о
г о р и з о н т а — 20—40 м. Р а с с т о я н и е м е ж д у п о д э т а ж н ы м и штреками.'
8—10 м, сечение ш т р е к о в 10,8—12,1 м . Р а с с т о я н и е м е ж д у б у р о ­
в ы м и ш т р е к а м и 16—20 м.
Т р а н с п о р т н ы е с ъ е з д ы сечением 12,1 м п р о й д е н ы на п о д э т а ж и Под у г л о м 9—15°. В е е р н ы е с к в а ж и н ы д и а м е т р о м 100 мм р а с п о ­
л а г а ю т по сетке 2 X 2 , 5 м. П о т о л о ч и н у о т б и в а ю т с к в а ж и н а м и д и а ­
м е т р о м 56 мм-, р а с п о л а г а е м ы м и по сетке 1,5X2 м.
Одновременно взрывают два слоя руды с замедлением
2—
3 Fpynn с к в а ж и н в в е е р е . В к а ч е с т в е В В и с п о л ь з у ю т
гранулит
AC-8. К о з ы р е к д л и н о й 1,3—1,7 м, высотой 2,5—4 м ф о р м и р у ю т
р у т е м н е д о з а р я ж а н и я в т о р о г о р я д а с к в а ж и н . Угол н а к л о н а с л о е в
Находится в п р е д е л а х 75—82°. П р и к о н д и ц и о н н о м к у с к е 400 м м
Выход н е г а б а р и т а не п р е в ы ш а е т 1 0 — 1 2 % - П о т е р и
р у д ы 7,5%»
р а з у б о ж и в а н и е 12% [38].
г Н а очистных и проходческих работах применяют погрузочноЦ о с т а в о ч н ы е м а ш и н ы с к о в ш о м е м к о с т ь ю 2—4 м , их с м е н н а я
П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь 130—200 т. С м е н н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь р а ­
бочего с о с т а в л я е т : на п р о х о д к е в ы р а б о т о к 4,2 м , на о ч и с т н ы х р а ­
ботах 32 т, в ц е л о м по системе 25 т (при переносном о б о р у д о в а н и и
она р а в н а Соответственно 2,1 м , 18 и 14 т ) . С е б е с т о и м о с т ь д о б ы ч и
•п счет п р и м е н е н и я с а м о х о д н ы х м а ш и н с н и ж е н а на 1 8 % .
3
1
2
2
(
3
3
3
П р о х о д к а п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в при р а с с м а т р и в а е м о й с и с т е м е
в общем объеме горных работ занимает значительный удельный
в е с , при э т о м д о б ы в а е т с я д о 1 5 — 2 0 % р у д ы . У д е л ь н ы й о б ъ е м г о р ­
н о - п о д г о т о в и т е л ь н ы х и н а р е з н ы х р а б о т в з а в и с и м о с т и от м о щ ­
ности р у д н о г о т е л а н а х о д и т с я в с л е д у ю щ и х п р е д е л а х :
Мощность рудного т е ­
л а , м:
3
Горно-подготовительных, м / 1 0 0 0 т
Нарезных, м / 1 0 0 0 т
3
5—20
20—25
8—24
30—50
12—26
25—40
О т о р г а н и з а ц и и р а б о т и о б о р у д о в а н и я при п р о х о д к е ш т р е к о в
зависит эффективность системы в целом. Проходку обычно ведут
одновременно в нескольких забоях, совмещая отдельные операции
в о в р е м е н и . Сечение п о д э т а ж н ы х в ы р а б о т о к ( 1 2 — 1 8 м ) позво­
ляет использовать мощное самоходное буровое и погрузочно-доставочное оборудование.
Н а р а с с м о т р е н н ы х р у д н и к а х при бурении ш п у р о в в з а б о я х
применяют 2—3 самоходные буровые установки. 40—50 шпуров
д и а м е т р о м 43 мм б у р я т на г л у б и н у 1,5—3,8 м. И н о г д а в к а ч е с т в е
вруба применяют опережающую скважину диаметром
100 м м
(рудник « К и р у н а » ) . Взрывание может быть осуществлено с оди­
н а к о в ы м з а м е д л е н и е м д л я группы или р я д а ш п у р о в или обособ­
л е н н о д л я к а ж д о г о ш п у р а . П е р в ы й в а р и а н т обычно о б е с п е ч и в а е т
о т б о й к у точно по з а д а н н о м у контуру, о д н а к о д а е т х у д ш е е д р о б ­
ление.
У б о р к у р у д ы ( п о р о д ы ) при п р о х о д к е ш т р е к о в п р о и з в о д я т к о в ­
ш о в ы м и п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы м и м а ш и н а м и , обычно п р и м е н я е ­
м ы м и на очистных р а б о т а х . Н а р у д н и к е « П и а Р и д ж » , н а п р и м е р ,
и с п о л ь з у ю т п о г р у з ч и к и с к о в ш о м е м к о с т ь ю 3,8 и 6,1 м , на р у д ­
нике « К и р у н а » — п о г р у з ч и к и типа « С к у п т р э м » , « К а т е р п и л л е р » , а
т а к ж е п о г р у з ч и к и типа « Д ж о й »
и самосвалы. На Салаирском
р у д н и к е д л я д о с т а в к и р у д ы при п р о х о д к е п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в
и с п о л ь з о в а л и м а ш и н у с к о в ш о м е м к о с т ь ю 3,8 м , ч а с о в а я п р о и з ­
в о д и т е л ь н о с т ь к о т о р о й при р а с с т о я н и и д о с т а в к и 8 0 — 1 0 0 м соста­
в и л а 6 6 — 1 2 3 т.
Н а ш а х т е « Ю ж н а я » на п р о х о д к е п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в при ис­
п о л ь з о в а н и и к о м п л е к с а , с о с т о я щ е г о из с а м о х о д н о й б у р о в о й у с т а ­
новки СБУ-2м, погрузочной машины П Н Б - З к и самоходного ва­
гона 4 В С - 1 0 с м е н н а я
производительность
труда
проходчиков
у в е л и ч и л а с ь при п е р е х о д е с обычной т е х н о л о г и и на н о в у ю с 4,26
д о 5,45—9 м [37].
Т а к и м о б р а з о м , д а ж е в у с л о в и я х о п ы т н ы х р а б о т и н и з к о м ко­
э ф ф и ц и е н т е и с п о л ь з о в а н и я о б о р у д о в а н и я (0,25—0,28) п о к а з а т е л и
п р и п р о х о д к е в ы р а б о т о к с с а м о х о д н ы м о б о р у д о в а н и е м в ы ш е , чемпри обычной технологии.
О д н о й из в а ж н ы х о п е р а ц и й при п р о х о д к е ш т р е к о в я в л я е т с я
к р е п л е н и е , особенно в с л а б ы х т р е щ и н о в а т ы х р у д а х . В и д к р е п л е ­
н и я в ы б и р а ю т в к а ж д о м к о н к р е т н о м с л у ч а е с учетом ф и з и к о - м е х а 2
3
3
3
нических свойств руды и н а л и ч и я тех или иных м а т е р и а л о в . Н а
руднике «Крайгмонт», например, применяют
штанговую
крепь.
Д л и н а ш т а н г 2,4 м, д и а м е т р 13 мм-. В е р х н ю ю ч а с т ь с т е н о к и к р о в ­
лю штреков покрывают
торкретбетоном
толщиной 40—50 мм.
Сменная производительность рабочего при установке штанг ко­
л е б л е т с я от 2 до 35 шт., при т о р к р е т и р о в а н и и м а ш и н о й — 535 м
в м е с я ц . К р е п ь , о д н а к о , не
обеспечивает
устойчивость
торца
штреков, поэтому дополнительно устанавливают деревянные окла­
д ы , к о т о р ы е к р е п я т к с т е н к а м и к р о в л е в ы р а б о т о к б о л т а м и [26].
На Салаирском руднике выработки в неустойчивые породах
крепили железобетонными штангами в сочетании с набрызгбетоном и м е т а л л и ч е с к о й а р о ч н о й к р е п ь ю из с п е ц и а л ь н о г о п р о ф и л я
С П - 1 8 . Н е с м о т р я на это, в н е у с т о й ч и в ы х р у д а х при о т б о й к е р у д ы
с к в а ж и н а м и д и а м е т р о м 100 мм о б р а з о в а н и е
к о з ы р ь к а в торцеш т р е к о в в ы п о л н и т ь не у д а в а л о с ь .
Д л я с к а л ь н ы х п о р д с к о э ф ф и ц и е н т о м крепости 14—16 х а р а к ­
терными являются следующие показатели проходки штреков:
2
2
Плошадь сечения, м
. . .
Ширина, м
Глубина ш п у р о в , м
Ч и с л о шпуров
Общая длина ш п у р о в , м . . •
Общий р а с х о д В В , кг
У х о д забоя за взрыв, м
_•
П р о д о л ж и т е л ь н о с т ь бурения трехперфораторной
установкой
(при i> —800 мм/мин), мин
Продолжительность уборки и доставки руды П Д М с ковшом
емкостью д о 4 м (расстояние доставки 2 0 0 м ) , мин . . .
Длительность цикла, мин
Месячная скорость проходки, м
Сменная производительность труда рабочего, м
T
3
3
'4—Ю
4—5
' Л—3
44—47
75—'^0
55—130
' >5—2,8
200—260
100
360—420
—170
8—12
О т б о й к а и выпуск р у д ы . П р и в е е р н о м р а с п о л о ж е н и и с к в а ж и н
р у д а в в е р х н е й части с л о я д р о б и т с я х у ж е
из-за р а с ш и р е н и я и
о т к л о н е н и я с к в а ж и н , а р а с х о д ш п у р о м е т р о в на 1 м отбитой руды;
в ы ш е , чем при п а р а л л е л ь н о м р а с п о л о ж е н и и , к о т о р о е о б е с п е ч и в а е т
*более в ы г о д н о е ф о р м и р о в а н и е п о т о к а о б р у ш а е м о й р у д ы .
' Д л я о д и н а к о в ы х высот п о д э т а ж а (11 м ) , р а с с т о я н и и м е ж д у
Штреками (11 м) и л. н. с. (1,8 м) о т б о й к а с к а л ь н о й р у д ы п р и
Параллельном и веерном расположениях скважин характеризует­
ся с л е д у ю щ и м и п о к а з а т е л я м и :
3
Диаметр скважин, мм
Число скважин в с л о е , шт
Общая длина скважин на с л о й , м
Отбиваемый объем руды, м
Р а с х о д шпуров на 1 м отбиваемой руды, м
3
3
. .
.
50—53
6
76
165
0,46
48—53
10
84
175
0,48
Д л и т е л ь н ы й опыт п р и м е н е н и я с и с т е м ы , а т а к ж е и с с л е д о в а н и я , ,
в ы п о л н е н н ы е на р а с с м о т р е н н ы х р у д н и к а х , п о к а з ы в а ю т п р е и м у щ е гтво п а р а л л е л ь н о г о р а с п о л о ж е н и я б у р о в ы х с к в а ж и н . О к о н т у р и в а -
с
.ющие с к в а ж и н ы
целесообразно располагать под углом > 8 5 ,
В з р ы в а н и е слоев о б ы ч н о о с у щ е с т в л я ю т п о с л е д о в а т е л ь н о с з а м е д ­
лением отдельных скважин в веере.
В к а ч е с т в е В В на ш в е д с к и х р у д н и к а х и с п о л ь з у ю т с м е с ь А С - Д Т
(аммиачная селитра — 94,5%, дизельное топливо — 5,5%), коте
р а я в в и д е сыпучего п о р о ш к а п о д а е т с я в с к в а ж и н ы п н е в м о з а р я д •чиками. П л о т н о с т ь з а р я ж а н и я ~ 1 к г / д м , п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь на
з а р я ж а н и и 1400 к г / с м е н у . Д л я у с и л е н и я в з р ы в а и и н и ц и и р о в а н и я
А С - Д Т п р и м е н я ю т п а т р о н и р о в а н н ы й д и н а м и т д и а м е т р о м 40 мм,
который з а к л а д ы в а ю т в верхнюю часть скважин.
3
Р и с . 4 3 . В а р и а н т системы п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я с принудительным
шением н а л е г а ю щ и х п о р о д :
j — п о д э т а ж н ы е ш т р е к и ; 2 — р у д н ы й с л о й ; 3— п о р о д н ы й с л о й ; 4 — р у д н ы е
5 — породные скважины; 6 — погрузочно-доставочная машина
обру­
скважины;
Н а Салаирском руднике в качестве ВВ используют гранулит
А С - 8 , у д е л ь н ы й р а с х о д к о т о р о г о на 1 т р у д ы с о с т а в л я е т 0 , 3 5 —
0 , 4 5 кг, на в т о р и ч н о е д р о б л е н и е 0,1 кг при в ы х о д е
негабарита
10—12%.
С у щ е с т в е н н о е в л и я н и е на п о к а з а т е л и и з в л е ч е н и я о к а з ы в а е т
степень дробления руды. Чем руда крупнее и масса отдельных
к у с к о в б о л ь ш е , т е м р а з в и т и е потока по ш и р и н е , н а ч и н а я от ш т р е ­
к а , п р о и с х о д и т б ы с т р е е . В м е с т е с т е м , если п о р о д а б у д е т м е л ь ч е
р у д ы , то она м о ж е т п р о р в а т ь с я в п о д э т а ж н ы е в ы р а б о т к и р а н ь ш е ,
чем б у д е т в ы п у щ е н а р у д а отбитого с л о я . О б ы ч н о л и ш ь н е з н а ч и ­
т е л ь н а я ч а с т ь п л о х о р а з д р о б л е н н о й р у д ы в ы п у с к а е т с я до п е р е м е -шивания с обрушивающейся породой.
При отработке наклонных залежей
ограниченной
мощности
н е о б х о д и м о е с о о т н о ш е н и е к р у п н о с т и р у д ы и п о р о д ы м о ж е т быть
достигнуто
з а счет с о о т в е т с т в у ю щ е г о р а с п о л о ж е н и я
скважин
(рис. 4 3 ) .
Н а и л у ч ш и е р е з у л ь т а т ы д о с т и г а ю т с я при м е л к о й р а в н о м е р н о
р а з д р о б л е н н о й р у д е и к р у п н о р а з д р о б л е н н о й п о р о д е . Н у ж н о е со­
о т н о ш е н и е д о с т и г а е т с я ч а с т и ч н о з а счет н а к л о н а з а б о я . Е с л и
п о р о д а м е л ь ч е р у д ы , то з а б о й н у ж н о н а к л о н я т ь в сторону п о р о д ы ,
е с л и к р у п н е е — то н а о б о р о т . С р е д н и м в а р и а н т о м я в л я е т с я в е р т и ­
кальный забой.
О т р и ц а т е л ь н о е в л и я н и е на в е л и ч и н у п о т е р ь и р а з у б о ж и в а н и е
р у д ы о к а з ы в а е т и з р е з а н н о с т ь м а с с и в а ( н а п р и м е р , при пересече­
нии ш т р е к о в и о р т о в ) , к о г д а н а р у ш а ю т с я п а р а м е т р ы р а с п о л о ж е н и я
с к в а ж и н и фигура самотечного потока в связи с одновременным
взрыванием нескольких рядов скважин.
К о н т р о л ь к а ч е с т в а руды при в ы п у с к е в е д у т п у т е м о т б о р а п р о б
и последующего лабораторного анализа.
Н а руднике «Крайгмонт» начальник смены располагает теоре­
тическими данными о необходимом числе ковшей д л я обеспечения
требуемого содержания металла в руде. З а т е м следует повторный
контроль. При достижении запланированного бортового содержа­
ния и з в л е к а ю т е щ е 10 к о в ш е й с т е м , ч т о б ы и з б е ж а т ь в о з м о ж н ы х
потерь руды.
На руднике «Кируна» выпуск руды п р е к р а щ а ю т тогда, когда
с о д е р ж а н и е пустой п о р о д ы в п о с л е д н е м к о в ш е или к у з о в е с а м о ­
с в а л а д о с т и г н е т 5 0 % от о б щ е г о о б ъ е м а .
П о к а з а т е л и и з в л е ч е н и я р у д ы ( % ) на н е к о т о р ы х о т е ч е с т в е н н ы х
и зарубежных рудниках характеризуются следующими данными:
„
Рудники
«Молибден»
Салаирский
«Крайгмонт»
«Киру на»
«Муфулира»
«Бэлам»
«Маунт ~-Айза»
•
„
Потери
Раэубожид
15
7,5
13
10
8—16
14
•—
18
12
34
20
20—30
27
20
В
Н и е
Погрузка и доставка руды. Д л я п о г р у з к и и д о с т а в к и р у д ы на
з а р у б е ж н ы х и отечественных рудниках используют погрузочные
м а ш и н ы с з а г р е б а ю щ и м и л а п а м и типа « Д ж о й » , П Н Б - З к в к о м п ­
лексе с самоходными вагонами и автосамосвалами.
Производи­
т е л ь н о с т ь э т и х к о м п л е к с о в в ы с о к а . Т а к , на р у д н и к е « К и р у н а » к о м ­
п л е к с , с о с т о я щ и й из п о г р у з о ч н о й м а ш и н ы 19HR и д в у х а в т о с а м о ­
с в а л о в г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю 2 1 — 3 5 т, о б е с п е ч и в а е т п р о и з в о д и т е л ь ­
н о с т ь 2000 т / с м е н у при д о с т а в к е на р а с с т о я н и е 300—400 м. К о в ­
ш о в ы й п о г р у з ч и к и один а в т о с а м о с в а л у б и р а ю т з а смену 7 5 0 —
1050 т.
При ограниченной длине доставки ковшовые погрузочно-до­
с т а в о ч н ы е м а ш и н ы д а ю т б о л е е в ы с о к у ю п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь на
одного р а б о ч е г о . П р е и м у щ е с т в о к о в ш о в ы х п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч ­
ных м а ш и н , о с н а щ е н н ы х п н е в м о к о л е с н ы м ходом- и и н д и в и д у а л ь н ы м
дизельным двигателем,
достигается
г л а в н ы м о б р а з о м з а счет
м о б и л ь н о с т и (в с р а в н е н и и с п о г р у з о ч н ы м и
м а ш и н а м и 19HR
и
П Н Б , и м е ю щ и м и гусеничный ход и э л е к т р о п р и в о д ) , а т а к ж е з а
счет н а л и ч и я к о в ш а б о л ь ш о й е м к о с т и 2—6 м , д о п у с к а ю щ е г о э ф ­
ф е к т и в н у ю п о г р у з к у к р у п н о к у с к о в о й р у д ы по в с е м у сечению в ы 3
•1
За к .
8Сй
97
р а б о т к и . Это о б е с п е ч и в а е т т а к ж е л у ч ш е е ф о р м и р о в а н и е ф и г у р ы
самотечного потока.
На руднике «Крайгмонт» сменная производительность рабоче­
го на д о с т а в к е р у д ы м а ш и н а м и
типа
ST-4A, СТ-5 с о с т а в л я е т
300 т при д л и н е о т к а т к и в о б а к о н ц а 550 м и 500 т п р и д л и н е
о т к а т к и 400 м.
П р о в е т р и в а н и е при с и с т е м е п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я п р е д с т а в ­
л я е т д о в о л ь н о с л о ж н у ю п р о б л е м у в с в я з и с т е м , что б у р о д о с т а в о ч н ы е ш т р е к и в т о р ц е о б р у ш е н ы и не и м е ю т с о о б щ е н и я с в е н т и ­
ляционными выработками. В классическом виде
проветривание
р е ш а е т с я с п о м о щ ь ю т р у б о п р о в о д о в по н а г н е т а т е л ь н о - о т е а с ы в а ю щ е й схеме. Это очень н е у д о б н о , т а к к а к т р у б о п р о в о д ы б о л ь ш о г о
д и а м е т р а (400—800 м м ) з а г о р а ж и в а ю т в ы р а б о т к и и тем с а м ы м
з а т р у д н я ю т м а н е в р ы м а ш и н , особенно на с о п р я ж е н и я х . П р о в е т р и ­
вание буро-доставочных выработок в определенных
условиях и
при согласовании с Госгортехнадзором можно осуществить через
зону обрушения. Очистные работы обычно ведут в двух подэта­
жах, в нижний подэтаж свежий воздух нагнетается вентилятором
и з - з а п е р е м ы ч к и и тем> с а м ы м в очистном з а б о е с о з д а е т с я к о м п ­
р е с с и я , а на в ы ш е л е ж а щ е м б у р о - д о с т а в о ч н о м
штреке создается
разряжение вентилятором, работающим
по в с а с ы в а ю щ е й с х е м е .
И з нижнего в верхний подэтаж воздух проходит через простран­
ство в т о р ц е б у р о - д о с т а в о ч н ы х ш т р е к о в . П р е и м у щ е с т в о м
схемы
является отсутствие трубопроводов в подэтажных выработках.
Рассмотренным технологическим
процессам
системы в наи­
б о л ь ш е й степени у д о в л е т в о р я е т с л е д у ю щ е е
основное о б о р у д о ­
вание:
Число м а ­
шин в к о м ­
плексе
Проведение штреков
Самоходная установка с двумя-тремя перфо­
раторами для бурения ш п у р о в
диаметром
3 6 — 5 0 мм
Погрузочно-доставочная машина с ковшом
емкостью 2 — 3 м
Самоходная установка с одной-двумя б у р о выми машинами
3
Б у р е н и е веерных скважин
диаметром
6 4 — 8 5 мм
на очистных работах
Отбойка, погрузка и д о ставка руды
1—2
2
2
Машина д л я заряжания скважин ( б е з платформы)
0,5
П о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н а я машина с
ковшом
емкостью 2 — 4 м
2
Машина д л я крепления выработок
1
Машина д л я доставки г р у з о в д о 2 — 5 т . . 0 , 2 5 — 0 , 5
Машина д л я заправки и смазки с а м о х о д н о г о
оборудования
0,25
П е р е д в и ж н о й ремонтный пункт
0,25
3
Оборка и крепление кровл и , уборка дорог
Р е м о н т и обслуживание
машин
t
О б о р у д о в а н и е о б е с п е ч и в а е т п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь 200—300 т ы с .
т/год. Н а его о б с л у ж и в а н и е з а д а л ж и в а е т с я 9—10 ч е л о в е к . С м е н ­
ная производительность
труда
рабочего
по б л о к у с о с т а в л я е т
5 0 — 9 0 т.
Д л я некоторых отечественных рудников выполнены проекты,
к о т о р ы е в соответствии с г о р н о - г е о л о г и ч е с к и м и у с л о в и я м и п р е д у ­
сматривают
относительно высокую
эффективность
системы
(табл. 25).
2.7. Этажно-камерная система с закладкой
выработанного пространства
Э т а ж н о - к а м е р н у ю систему с з а к л а д к о й п р и м е н я ю т при к о м б и ­
нированной (открытой и подземной) разработке месторождений
на Г а й с к о м , Т и ш и н с к о м , З ы р я н о в с к о м и д р у г и х р у д н и к а х при р а з ­
р а б о т к е п о ж а р о о п а с н ы х с у л ь ф и д н ы х р у д на Т е к е л и й с к о м р у д н и к е ,
а т а к ж е д л я в ы е м к и ценных руд, н а х о д я щ и х с я в о х р а н н ы х цели­
к а х р е к или с о о р у ж е н и й .
Мощные рудные з а л е ж и имеют преимущественно крутое паде­
ние, при к о т о р о м д о п о л н и т е л ь н ы е з а т р а т ы , с в я з а н н ы е с з а к л а д к о й
в ы р а б о т а н н о г о п р о с т р а н с т в а , о к у п а ю т с я з а счет д о с т и ж е н и я б о л е е
полной в ы е м к и руд с о т н о с и т е л ь н о в ы с о к и м с о д е р ж а н и е м м е т а л л а .
Вмещающие породы, как правило, средней
устойчивости
и
у с т о й ч и в ы е , д о п у с к а ю т о б н а ж е н и я при в ы е м к е к а м е р на всю в ы ­
соту (40—60 м ) .
П а р а м е т р ы системы определяются р а з м е р а м и рудного тела
и у с т о й ч и в о с т ь ю в м е щ а ю щ и х п о р о д . П р и м о щ н о с т и более 1 5 —
20 м к а м е р ы р а с п о л а г а ю т в к р е с т п р о с т и р а н и я р у д н о г о т е л а , при
м е н ь ш е й м о щ н о с т и — по п р о с т и р а н и ю . Ш и р и н у к а м е р о б ы ч н о п р и ­
н и м а ю т 8—15 м (в б л а г о п р и я т н ы х у с л о в и я х до 20 м ) , д л и н у 1 5 —
60 м, высоту 30—40 м. В ы е м к у в е д у т о б ы ч н о в д в е , а и н о г д а и в
три с т а д и и .
Текелийскнй
р у д н и к . Рудное тело в пределах э т а ж а
высотой 50 м р а з б и в а ю т на б л о к и д л и н о й по п р о с т и р а н и ю 84 м и
на к а м е р ы ш и р и н о й 9—12 м. О т р а б о т к у к а м е р в е д у т в т р и - ч е т ы р е
стадии. Первичные камеры сразу после отработки з а к л а д ы в а ю т
бетоном, з а т е м о т р а б а т ы в а ю т в т о р и ч н ы е к а м е р ы , р а с п о л о ж е н н ы е
в с е р е д и н е ц е л и к а , и т а к ж е з а к л а д ы в а ю т бетоном. Ш и р и н а к а м е р
I-II с т а д и й — 9 м, I I I - I V — 12 м.
В III и IV с т а д и и о т р а б а т ы в а ю т к а м е р ы , р а с п о л о ж е н н ы е м е ж ­
ду ранее отработанными и заложенными камерами. Н и ж н ю ю часть
этих к а м е р на в ы с о т у 8—10 м з а к л а д ы в а ю т бетоном, а о с т а л ь ­
ную — г л и н о ц е м е н т н о й
закладкой.
При
этом
обеспечиваются
у с л о в и я д л я о т р а б о т к и н и ж е л е ж а щ и х к а м е р п о д с п л о ш н о й бетон­
ной потолочиной. Р а с х о д
закладки
на
1 т руды
составляет
0,322 м .
О т б о й к у р у д ы в к а м е р е в е д у т на о т р е з н у ю щ е л ь , р а с п о л о ж е н ­
ную по центру, в з р ы в а н и е м в е е р н ы х с к в а ж и н д и а м е т р о м ' 100 м м ,
д л и н о й 15—30 м, п р о б у р и в а е м ы х из п о д э т а ж н ы х ортов по с е т к е
2 , 5 X 2 , 5 м и 3 X 3 , 5 м. В ы х о д р у д ы с I м с к в а ж и н ы с о с т а в л я е т
соответственно 3—3,5 и 5 м .
Выпуск руды осуществляют через
воронки
на
скреперный
ш т р е к , где ее д о с т а в л я ю т в р у д о с п у с к
скреперными лебедками
3
3
3
ЛСЭ-55 с ковшом
емкостью 0 , 6 — 0 , 7 м . Производительность ка­
меры 1 5 — 2 0 т ы с . т / м е с .
Применяют т а к ж е погрузочно-доставочные машины с ковшом
емкостью 1 , 7 5 м . П р е п я т с т в и е м д л я и с п о л ь з о в а н и я б о л е е м о щ н ы х
с а м о х о д н ы х м а ш и н на этом
руднике
является
недостаточная
устойчивость п о р о д и р а з в и в а ю щ е е с я при п о д г о т о в к е д н и щ к а м е р
высокое горное д а в л е н и е , к о т о р о е о г р а н и ч и в а е т сечение в ы р а б о ­
ток до 8 — 1 0 м .
Гайский
р у д н и к . Конструктивное выполнение системы в
принципе то ж е , что и на ТекелийскоМ' р у д н и к е . О т л и ч а ю т с я л и ш ь
п а р а м е т р ы и п о р я д о к р а б о т . Ш и р и н а к а м е р п р и н я т а р а в н о й 1 5 м,
д л и н а 5 0 м, в ы с о т а 3 0 — 6 0 м. П р и н а л и ч и и в к р о в л е с л а б ы х
п о р о д ш и р и н у к а м е р у м е н ь ш а ю т д о 7 — 8 м. В ы е м к у р у д ы в е д у т
в II—III стадии. Первичные камеры закладывают твердеющей за­
к л а д к о й , о т р а б о т к у в т о р и ч н ы х к а м е р ведут после д о с т и ж е н и я з а ­
к л а д к о й прочности 3 5 — 5 0 к г с / с м , при которой, к а к п о к а з а л о п ы т
рудника, обеспечиваются безопасность и полнота выемки запасов.
П о т е р и руды 2 , 5 — 3 % , р а з у б о ж и в а н и е 6 — 1 0 , 4 % .
Для
лучшего
з а п о л н е н и я к а м е р з а к л а д к о й п о т о л о ч и н у их д е л а ю т н а к л о н н о й —
5 — 8 ° (на Т е к е л и й с к о м р у д н и к е — 1 0 — 1 2 ° ) ,
а закладочные выра­
ботки р а с п о л а г а ю т в ы ш е основного г о р и з о н т а . К а м е р ы о т р а б а т ы ­
в а ю т без о с т а в л е н и я р у д н о й п о т о л о ч и н ы , д л я с н и ж е н и я р а з у б о ж и в а н и я р у д ы з а к л а д к о й от искусственной к р о в л и к а м е р ы н и ж е ­
л е ж а щ е г о э т а ж а с м е щ а ю т на п о л о в и н у их ш и р и н ы .
С ц е л ь ю с о х р а н е н и я з а к л а д о ч н о г о м а с с и в а от о б р у ш е н и я при
отбойке руды в смежных камерах массу заряда В В ограничивают
до 6 — 8 т, м а с с у единичного з а р я д а , в з р ы в а е м о г о с замедлением,—•
до 5 0 0 — 6 0 0 кг; к р о м е того, о с т а в л я ю т р у д н у ю к о р к у т о л щ и н о й
1 , 5 — 2 , 5 м, к о т о р а я от сейсмического в о з д е й с т в и я в з р ы в о в и в о з ­
д у ш н о й в о л н ы о б р у ш а е т с я с о т с т а в а н и е м ' на 1 0 — 1 5 м. С к в а ж и н ы
д и а м е т р о м 1 0 0 мм б у р я т по с е т к е 2 , 5 x 2 , 5 м при в е е р н о м р а с ­
п о л о ж е н и и и 2 , 3 X 1 , 8 м при п а р а л л е л ь н о м . В ы п у с к р у д ы п р о и з ­
в о д я т через д у ч к и па с к р е п е р н ы е ш т р е к и , где р у д а л е б е д к а м и
2 Л С Э - 5 5 и 2 Л С Э - 2 8 с емкостью скрепера 0 , 5 — 0 , 3 м
доставляется
в рудоспуск. Производительность скреперной установки достигает
1 4 0 т/смену. И н т е н с и в н о с т ь
выпуска
р у д ы из к а м е р — 0 , 6 — •
0,8 т/м -сут.
Ч а с т ь б л о к о в ( ~ 2 5 % ) о т р а б а т ы в а ю т с п р и м е н е н и е м на д о с т а в 'ке руды дизельных
погрузочно-доставочных
машин
с ковшом
емкостью 2 и 4 м . Их производительность
составляет 1 0 0 —
2 0 0 т / с м е н у п р и р а с с т о я н и и д о с т а в к и 2 5 0 м. И н т е н с и в н о с т ь в ы ­
пуска р у д ы из к а м е р 1 — 1 , 3 5 т / м - с у т . С м е н н а я
производитель­
ность т р у д а р а б о ч е г о на очистной в ы е м к е с о с т а в л я е т 5 8 — 7 0 т,
На п р о х о д к е в ы р а б о т о к 4 м , в ц е л о м по системе ~ 3 7 , 5 т, т. е.
В 1 , 5 — 1 , 7 р а з а в ы ш е , чем при переносном' о б о р у д о в а н и и .
Т и ш и н с к и й р у д н и к о т р а б а т ы в а е т э т а ж н о - к а м е р н о й си­
стемой к р у т о п а д а ю щ е е ( 8 0 — 9 0 ° ) л и н з о о б р а з н о е р у д н о е т е л о м о щ ­
ностью от 0 , 7 до 7 0 м. В м е щ а ю щ и е п о р о д ы с р е д н е й у с т о й ч и в о с т и ,
более с л а б ы м я в л я е т с я в и с я ч и й бок. К о э ф ф и ц и е н т крепости по3
2
2
3
2
3
2
3
р о д 7 — 9 , р у д ы — 8—10. К а м е р ы ш и р и н о й 8 м р а с п о л а г а ю т в к р е с т
п р о с т и р а н и я р у д н о г о т е л а . В ы с о т а э т а ж а 60 м. В ы е м к у в е д у т в
три стадии. Отбойку руды производят из подэтажных выработок
на к о м п е н с а ц и о н н у ю щ е л ь , о б р а з у е м у ю в л е ж а ч е м б о к у из о т р е з ­
ного в о с с т а ю щ е г о . С к в а ж и н ы д и а м е т р о м 105 м м б у р я т по с е т к е
2 X 2 , 5 м.
Р у д у из к а м е р ы в ы п у с к а ю т ч е р е з д у ч к и на с к р е п е р н ы й гори­
зонт, г д е с к р е п е р о м ее д о с т а в л я ю т к р у д о с п у с к у . В е д е т с я подго­
товка блоков под самоходное оборудование. Сменная производи­
т е л ь н о с т ь р а б о ч е г о на п р о х о д к е в ы р а б о т о к с и с п о л ь з о в а н и е м д в у х перфораторной самоходной установки и погрузочно-доставочной
м а ш и н ы с к о в ш о м е м к о с т ь ю 1,75 м с о с т а в л я е т 5 м .
Р и д д е р с к и й р у д н и к . З а л е ж ь мощностью 2—18 м с углом
п а д е н и я 50—60° ( д о 20° н а з а п а д н о м ф л а н г е ) о т р а б а т ы в а ю т к а ­
мерами, расположенными вкрест простирания з а л е ж и с последую­
щ е й бетонной з а к л а д к о й .
Вмещающие породы сравнительно устойчивы, за исключением
отдельных участков
серицито-кварцевых
пород.
Коэффициент
к р е п о с т и п о р о д и р у д ы 4 — 1 2 . Ш и р и н а к а м е р к о л е б л е т с я от 7—10
до 21 м.
Выемку камер первоначально вели в три стадии, а затем
в д в е , что п о з в о л и л о у в е л и ч и т ь ф р о н т очистных р а б о т . О т б о й к у
руды в камере ведут из наклонных восстающих. Бурение осуще­
ствляется телескопными перфораторами ПТ-36 или пневмоударными станками ЛПС-Зм. Диаметр скважин
76 и 105 м. В ы х о д
р у д ы с о с т а в л я е т 7 и 10 т / м при с е т к е р а с п о л о ж е н и я с к в а ж и н со­
о т в е т с т в е н н о 1,5X2 и 2 X 2 , 5 м. Р у д а п р и в з р ы в е о т б р а с ы в а е т с я
в н и ж н ю ю ч а с т ь к а м е р ы , где п р о х о д я т о д н у - д в е в ы п у с к н ы е во­
ронки, в ы х о д я щ и е на с к р е п е р н ы й ш т р е к . П о т е р и р у д ы в п е р в и ч н ы х
к а м е р а х с о с т а в и л и 1,46%, р а з у б о ж и в а н и е — 2 , 0 5 % ,
во вторич­
н ы х — с о о т в е т с т в е н н о 4,65 и 6,54% [11].
О к о л о 5 0 % р у д ы на
этом руднике добывают с применением самоходных бурильных
установок с двумя перфораторами дизельных погрузочно-доставочных машин с ковшом емкостью 2 и 4 м . Сменная производитель­
н о с т ь т р у д а р а б о ч е г о на в ы п у с к е
и доставке
руды составила
150 т, на п р о х о д к е в ы р а б о т о к 4,3 м , в ц е л о м п о системе 26 т, т. е.
в 1 , 6 — 1 , 7 р а з а в ы ш е , чем при и с п о л ь з о в а н и и б у р о в ы х с т а н к о в
и скреперных лебедок.
С л е д у е т о т м е т и т ь , что п р и м е н е н и е п р и э т а ж н о - к а м е р н о й си­
стеме скреперной доставки требует сложного в конструктивном
выполнении днища, а отбойка руды скважинами большого диамет­
р а (100 м м ) з а т р у д н я е т о ф о р м л е н и е к а м е р и в ы з ы в а е т р а з у б о ­
ж и в а н и е р у д ы з а к л а д к о й (на Г а й с к о м р у д н и к е , н а п р и м е р , оно
достигает 3 — 4 % ) .
У д е л ь н ы й о б ъ е м г о р н о - п о д г о т о в и т е л ь н ы х р а б о т при э т а ж н о к а м е р н о й системе с з а к л а д к о й
с о с т а в л я е т 12—15 м /1000 т д о ­
бычи, н а р е з н ы х р а б о т 16—27 м / 1 0 0 0 т, р а с х о д
закладочного
м а т е р и а л а 320—350 м / 1 0 0 0 т. П о т е р и р у д ы 4 % , р а з у б о ж и в а н и е
8-12%.
3
3
3
3
3
3
3
Сменная производительность труда забойного рабочего при
переносном о б о р у д о в а н и и н а х о д и т с я на у р о в н е 15—20 т, при са­
м о х о д н о м 2 5 — 4 0 т.
В з а р у б е ж н о й практике э т а ж н о - к а м е р н а я система с з а к л а д к о й
применяется главным образом д л я разработки мощных
залежей
ценных р у д или р у д , з а л е г а ю щ и х в с л о ж н ы х г о р н о - г е о л о г и ч е с к и х
условиях (например, под в о д о е м а м и ) . Н а р я д у с переносным обо­
р у д о в а н и е м ( с к р е п е р н ы е л е б е д к и ) на н е к о т о р ы х р у д н и к а х п р и ­
меняют т а к ж е самоходные дизельные погрузчики и пневмоколесные бурильные установки.
На
о д н о м из р у д н и к о в
компании«Оутокумпу»
( Ф и н л я н д и я ) этажно-кармерной системой с з а к л а д к о й отраба­
т ы в а ю т р у д н ы е т е л а м о щ н о с т ь ю 8—60 м. Ш и р и н а к а м е р 6—8 м,
д л и н а 50—100 м, в ы с о т а 8—20 м. П р и м о щ н о с т и з а л е ж и б о л е е
20 м ее в ы н и м а ю т с л о я м и снизу в в е р х по 2 0 м. О т б о й к у р у д ы
в е д у т из п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в сечением 6 — 8 X 3 , 5 м. В е р т и к а л ь н ы е ,
нисходящие скважины бурят кареткой
«Тамрок». Отбитую руду
доставляют к рудоспускам П Д М типа «Вагнер» и «Торо-500Д».
С м е н н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь на о ч и с т н ы х р а б о т а х 160 т / ч е л .
Выемку ведут в две стадии. Первичные камеры шириной 6 м
з а п о л н я ю т бетоном' ( с о с т а в на 1 м : г р а в и й 20—30 м м — 1250 кг,
х в о с т ы ф л о т а ц и и — 650 кг, ц е м е н т — 110 кг, в о д а — 300 л ) , в т о ­
ричные камеры шириной 8 м заполняют гидрозакладкой. Материал
п о д а ю т с п о в е р х н о с т и по с к в а ж и н а м , р а с п о л а г а е м ы м ч е р е з 2 0 0 —
ЗОО м. С м е н н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь бетонного у з л а 250 м , р а б о ­
чего по р у д н и к у — 13 т / ч е л .
Рудник «Брансуик»
( К а н а д а ) разрабатывает мощное
( 3 0 — 9 0 м) к р у т о п а д а ю щ е е (75°) с в и н ц о в о - ц и н к о в о е р у д н о е т е л о
п р о т я ж е н н о с т ь ю до 600 м. В ы с о т а э т а ж а 137 м, ш и р и н а
камер
15 м, ц е л и к о в 12 м. П о д э т а ж н ы е ш т р е к и д л я о т б о й к и р у д ы п р о ­
х о д я т ч е р е з 15 м по в ы с о т е . К р о в л ю к а м е р к р е п я т ш т а н г а м и
д л и н о й 1,5 м по сетке 1,5X1,5 м.
Н а очистных р а б о т а х б у р е н и е ш п у р о в д и а м е т р о м 41 мм, д л и н о й
4,2 м в е д у т с а м о х о д н ы м и у с т а н о в к а м и с д в у м я п е р ф о р а т о р а м и .
О т б и т у ю р у д у из к а м е р ы у б и р а ю т в р у д о с п у с к и п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы м и м а ш и н а м и т и п а СТ-4А с к о в ш о м е м к о с т ь ю 3 м .
Д л я з а к л а д к и используют вскрышные породы карьера; дробле­
ные до 152 м м их с п у с к а ю т к н у ж н о м у г о р и з о н т у по в о с с т а ю щ и м
и далее в вагонах доставляют к скважинам для подачи в камеры.
В к а м е р а х з а к л а д к у р а з р а в н и в а ю т б у л ь д о з е р о м . Во и з б е ж а н и е
р а з у б о ж и в а н и я р у д ы з а к л а д к о й при в ы е м к е ц е л и к о в с т е н к и к а м е р
обшивают досками. Сменная производительность труда забойного
р а б о ч е г о с о с т а в л я е т 41 т.
Э т а ж н о - к а м е р н а я система с применением самоходного обору­
д о в а н и я имеет с у щ е с т в е н н ы е к о н с т р у к т и в н ы е и т е х н о л о г и ч е с к и е
особенности (рис. 4 4 ) . П о д г о т о в к а б л о к а з а к л ю ч а е т с я в п р о в е д е ­
нии т р а н с п о р т н о г о (в л е ж а ч е м боку) и в е н т и л я ц и о н н о г о (в в и с я ­
чем боку) ш т р е к о в , к о т о р ы е с о е д и н я ю т д о с т а в о ч н ы м и о р т а м и через
30 м (один о р т на д в е к а м е р ы ) . И з д о с т а в о ч н ы х о р т о в в д н и щ е
3
3
3
камеры проходят погрузочные заезды, которые соединяют выпуск­
ной т р а н ш е е й , р а с п о л а г а е м о й на у р о в н е почвы или к р о в л и з а ­
ездов.
Н а 12 и 35 м в ы ш е д о с т а в о ч н о г о г о р и з о н т а п р о х о д я т под­
э т а ж н ы е ш т р е к и , а из них в к а м е р ы — б у р о в ы е о р т ы .
П о д э т а ж н ы е штреки соединяют с доставочным горизонтом
н а к л о н н ы м и (10—14°) с ъ е з д а м и , р а с п о л а г а е м ы м и через 200—300 м
по п р о с т и р а н и ю з а л е ж и .
П о р я д о к выемки камер выбирают в зависимости от устойчи­
вости руды, м а т е р и а л а з а к л а д к и и в р е м е н и ее т в е р д е н и я . В ы е м к у
ц е л е с о о б р а з н о о с у щ е с т в л я т ь в 3—4 с т а д и и , о б н а ж а я и с к у с с т в е н ­
ный ц е л и к т о л ь к о с одной с т о р о н ы . П р и этом о с н о в н у ю н а г р у з к у
от веса н а л е г а ю щ и х п о р о д в о с п р и н и м а ю т р у д н ы е ц е л и к и , что
.позволяет о б х о д и т ь с я з а к л а д о ч н ы м м а т е р и а л о м н е в ы с о к о й ( 3 0 —
50 к г с / с м ) п р о ч н о с т и . П о с л е з а в е р ш е н и я р а б о т з а к л а д о ч н ы й м а с ­
с и в р а б о т а е т в у с л о в и я х всестороннего с ж а т и я , и его п р о ч н о с т ь
не и м е е т р е ш а ю щ е г о з н а ч е н и я д л я с о х р а н е н и я у с т о й ч и в о с т и п о р о д .
. О т р а б о т к у к а м е р в е д у т о б ы ч н о от н а и б о л е е устойчивого ( л е ж а ч е г о
или в и с я ч е г о ) б о к а в а л е ж и к м е н е е у с т о й ч и в о м у с т е м , ч т о б ы
уменьшить разубоживание руды и исключить породные вывалы,
увеличивающие расход закладочного материала. Очистные работы
. н а ч и н а ю т с о б р а з о в а н и я о т р е з н о й щ е л и в з р ы в а н и е м на о т р е з н о й
восстающий вертикальных скважин, расположенных
по сетке
0 , 7 X 0 , 7 м. П о с л е о б р а з о в а н и я о т р е з н о й щ е л и на всю ш и р и н у
камеры отбойку руды ведут вертикальными слоями
взрыванием
(по о д н о м у - д в а р я д а ) в о с х о д я щ и х в е е р н ы х с к в а ж и н , п р о б у р и в а е ­
мых из п о д э т а ж н ы х ортов. Д и а м е т р с к в а ж и н 6 4 — 7 5 мм, л . н. с.
1,3—2,6 м, р а с с т о я н и е м е ж д у с к в а ж и н а м и 1,2 м, г л у б и н а с к в а ж и н
12—30 м. В ы х о д р у д ы с 1 м с к в а ж и н ы 5—7 т. З а один в з р ы в
о б р у ш а е т с я о к о л о 2000 т р у д ы .
В ы п у с к р у д ы ведут ч е р е з т р а н ш е ю на п о г р у з о ч н ы е з а е з д ы
д о с т а в о ч н о г о г о р и з о н т а , где ее г р у з я т и т р а н с п о р т и р у ю т к р у д о ­
спуску с а м о х о д н ы м и (на п н е в м о к о л е с н о м ходу) п о г р у з о ч н о - д о с т а ­
т о ч н ы м и м а ш и н а м и . Х а р а к т е р н ы м д л я этой с и с т е м ы я в л я е т с я то,
й т о процесс в ы п у с к а о с у щ е с т в л я е т с я в у с л о в и я х о т к р ы т о г о очист­
н о г о п р о с т р а н с т в а . Это п о з в о л я е т в ы п о л н и т ь д н и щ е с п а р а м е т р а м и ,
[Отвечающими у с л о в и я м э к с п л у а т а ц и и с а м о х о д н ы х м а ш и н и обесЙечивающими высокие качественные показатели извлечения руды.
П р и ш и р и н е к а м е р 10—15 м р а с п о л о ж е н и е п о г р у з о ч н о - д о с т а Ь о ч н ы х в ы р а б о т о к с учетом о б е с п е ч е н и я устойчивости д н и щ а
р б ы ч н о не в ы з ы в а е т з а т р у д н е н и й .
П р и ш и р и н е о ч и с т н ы х к а м е р 6—8 м р а з м е щ е н и е п о г р у з о ч н о д о с т а в о ч н ы х в ы р а б о т о к на одном у р о в н е п р е д с т а в л я е т собой д о зльно с л о ж н у ю з а д а ч у и з - з а о т н о с и т е л ь н о б о л ь ш и х г а б а р и т о в
огрузочно-доставочных машин и ослабления днища.
,
Применение малогабаритных машин с небольшой производи­
т е л ь н о с т ь ю о к а з ы в а е т с я н е э ф ф е к т и в н ы м . В этом с л у ч а е р а с п о л о ­
жение погрузочно-доставочных заездов может быть осуществлено
На р а з н ы х у р о в н я х (рис. 4 5 ) . Этот в а р и а н т с и с т е м ы с т а к н а з ы 2
С
ваемым «ступенчатым» дни­
щ е м х о т я и имеет н е с к о л ь ­
ко б о л ь ш и й о б ъ е м г о р н о ­
подготовительных
работ,
однако дает
возможность
применить
мощные
само­
ходные машины в сложных
горно-геологических
усло­
виях.
При отработке
круто­
падающих залежей
мощ­
ностью 15—30 и
может
быть
применен
вариант
этажно-камерной
системы
с наклонным д н и щ е м (рис.
46). Подготовка
рудного
т е л а при этой системе з а ­
к л ю ч а е т с я в п р о в е д е н и и поР и с . 4 5 . С т у п е н ч а т о е д н и щ е при ш и р и н е
левого транспортного штрек а в л е ж а ч е м боку з а л е ж и
камер 6 — 8 м
и
вентиляционно-закладоч­
ного
штрека
в
висячем
боку. Эти ш т р е к и
п р о х о д я т на р а з н ы х у р о в н я х и соеди­
н я ю т м е ж д у собой н а к л о н н ы м и (15—20°) в ы р а б о т к а м и (по одной
на к а м е р у ) . Эти в ы р а б о т к и в ы п о л н я ю т д в о й н у ю р о л ь : н и ж н я я
( в ы п о л о ж е н н а я ч а с т ь ) с л у ж и т д л я п о г р у з к и отбитой в к а м е р е
руды, в е р х н я я — и с п о л ь з у е т с я д л я б у р е н и я с к в а ж и н и отбойки
р у д ы н а к л о н н ы м и ( в с т о р о н у о б р у ш е н и я ) с л о я м и . В ы с о т а под­
э т а ж а 20—30 м п о з в о л я е т о с у щ е с т в и т ь б у р е н и е на всю высоту
к а м е р ы . Б у р е н и е п р о и з в о д и т с я п н е в м о к о л е с н о й с а м о х о д н о й уста­
новкой с д в у м я б у р о в ы м и м а ш и н а м и . Д и а м е т р с к в а ж и н 6 4 — 7 5 мм,
л . н . с . 1,5—2,5 м. Р а с с т о я н и е м е ж д у с к в а ж и н а м и в веере 1,5—2 м.
В ы х о д р у д ы 5—7 т / м . З а о д и н в з р ы в о т б и в а е т с я о к о л о 1000—
1200 т. П а р а м е т р ы б у р о в з р ы в н ы х р а б о т в ы б и р а ю т с учетом
в з р ы в о д о с т а в к и р у д ы к н и ж н е й ч а с т и к а м е р ы . О б р у ш е н н у ю руду
г р у з я т п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н о й м а ш и н о й и д о с т а в л я ю т к рудо­
спуску, п о с л е чего п р о и з в о д я т с л е д у ю щ и й в з р ы в . Д л я зачистки
отбитой р у д ы в к а м е р е м о ж н о и с п о л ь з о в а т ь б у л ь д о з е р с д и с т а н ­
ц и о н н ы м у п р а в л е н и е м (см. рис. 2 6 ) . П о с л е о т б о й к и и выпуска
всей р у д ы к а м е р у и з о л и р у ю т п е р е м ы ч к а м и и з а к л а д ы в а ю т твер­
д е ю щ е й з а к л а д к о й из в е н т и л я ц и о н н о - з а к л а д о ч н о г о ш т р е к а в ы ш е ­
лежащего подэтажа.
К о н с т р у к ц и я с и с т е м ы п о з в о л я е т при м и н и м а л ь н о м о б ъ е м е
г о р н о - п о д г о т о в и т е л ь н ы х и н а р е з н ы х р а б о т (в с в я з и с отсутствием
р у д о в ы п у с к н ы х в ы р а б о т о к д н и щ а ) о с у щ е с т в и т ь э ф ф е к т и в н у ю от­
р а б о т к у к а м е р без н а х о ж д е н и я л ю д е й в в ы р а б о т а н н о м простран­
стве.
Т е х н о л о г и я з а к л а д о ч н ы х р а б о т . В отечественной п р а к т и к е за
п о с л е д н и е 10—12 л е т при з а к л а д к е к а м е р п р е и м у щ е с т в е н н о е прн-
менение п о л у ч и л и т в е р д е ю щ и е смеси, с о с т а в л е н н ы е на основе
цемента и доменных шлаков (вяжущих) с использованием дешевого
з а п о л н и т е л я — хвостов о б о г а т и т е л ь н ы х ф а б р и к ( т а б л . 2 6 ) .
Таблица
26
Примерный состав закладочных смесей при этажно-камерной
системе разработки
Рудники
Закладка
Текелийский
Твердеющая
Прочность,
кгс/см
Состав (на I м")
2
Ц е м е н т — 240 кг,
щебень — песок — 1 , 3 м ,
вода — 3 0 0 л ,
полиакриламид — 0 , 3 1 кг
Глино-цемент- Цемент — 7 0 кг.
ная
глина — ! , ! 4 м ,
вода — 3 5 0 л
Твердеющая
Ц е м е н т МЗОО — 4 0 кг,
песок с глиной ( 2 0 % ) — 1280 кг,
гранулированный доменный шлак —
3 6 0 кг (помол: 7 5 % — 0 , 0 7 4 мм),
вода — 400 л
Ц е м е н т — 3 1 0 кг,
То же
песок — 1280 кг,
вода — 460 л
Доменный шлак — 3 5 0 кг,
цемент — 2 2 0 кг,
песок — 1650 кг,
вода — 4 0 0 л
Цемент — 180 кг,
песок + вода — 1800 кг
Гидравлическая П е с о к + вода
45—50
(60 дней)
3
10—15
3
Гайский
Тишинский
35—50
(180 дней)
120
(360 дней)
»
Риддерский
60—80
(360 дней)
О с в о е н и е г и д р о т р а н с п о р т а у к а з а н н ы х смесей с п о в е р х н о с т н о г о
бетонно-приготовительного
узла до камеры упростило
процесс
з а к л а д к и и с д е л а л о его э ф ф е к т и в н ы м при весьма з н а ч и т е л ь н ы х
объемах закладочных работ. В качестве примера может служить
о п ы т Р и д д е р с к о г о р у д н и к а , где т е к у ч и е х в о с т ы о б о г а щ е н и я п о с л е
коллективной флотации перекачивают в гидроциклоны ГЦ-500
( п у л ь п а с о д е р ж и т 3 5 — 3 9 % п е с к а ( + 74 мк) в с о о т н о ш е н и и
Т : Ж = 4 0 : 6 0 ) , в которых крупная ф р а к ц и я отделяется и 86%
п е с к о в ( + 74 м к ) в соотношении Т : Ж = 7 0 : 3 0 н а п р а в л я е т с я в
с м е с и т е л ь , где с м е ш и в а е т с я в- н е о б х о д и м о м о б ъ е м е с в я ж у щ и м
и д а л е е по т р у б о п р о в о д у , п р о л о ж е н н о м у по с к в а ж и н е д и а м е т р о м
170 мм, глубиной ~ 2 4 0 м, п о с т у п а е т в к а м е р ы [11].
Н а р я д у . с г и д р о з а к л а д к о й на н е к о т о р ы х р у д н и к а х ( Д е г т я р с к и й ,
« К а у л а - К о т с е л ь в а а р а » и др.) ведут о п ы т н о - п р о м ы ш л е н н ы е р а б о т ы
по у п р о ч н е н и ю сухой з а к л а д к и путем и н ъ е к ц и и в я ж у щ е г о р а с ­
т в о р а . Н а Д е г т я р с к о м р у д н и к е он состоит из ц е м е н т а — 210 к г / м ,
ш л а к а м о л о т о г о — 470 к г / м , п е с ч а н о й г л и н ы — 1 0 5 к г / м , в о д ы —
700—750 л / м . И н ъ е к ц и ю в е д у т с д в у х сторон к а м е р ы из н и ж н и х
3
3
3
3
подсечных в ы р а б о т о к в н а п р а в л е н и и снизу вверх. Д и а м е т р т р у б о ­
п р о в о д о в 107 мм, р а б о ч е е д а в л е н и е 5—6 к г с / с м . П о р о д н а я з а ­
к л а д к а с п у с т о т а м и ( 1 5 — 3 5 % ) п р о п и т ы в а л а с ь на высоту 36 м.
С е б е с т о и м о с т ь 1 м у п р о ч н е н н ы х п о р о д с о с т а в и л а 1,2—1,5 руб.,
т. е. почти в 2,2 р а з а н и ж е г и д р а в л и ч е с к о й т в е р д е ю щ е й з а к л а д к и
с р а с х о д о м ц е м е н т а 40 к г / м и ш л а к о в 360 к т / м . П р и о т р а б о т к е
с м е ж н ы х к а м е р о т к о л о в в у п р о ч н е н н о м м а с с и в е не н а б л ю д а л о с ь .
К о м п л е к с о б о р у д о в а н и я . У с л о в и я м с и с т е м ы в н а и б о л ь ш е й сте­
пени у д о в л е т в о р я е т с л е д у ю щ е е о б о р у д о в а н и е :
2
3
3
3
Число машин
Самоходная установка с одной-двумя буровыми маши­
нами д л я бурения веерных скважин диаметром 6 4 —
7 5 мм
Самоходная установка с двумя перфораторами д л я б у ­
рения шпуров диаметром 3 6 0 — 4 0 мм
1 (на
Машина д л я заряжание шпуров и скважин
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью
2—3 м
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью
1—2 м*
1 (на
Машина д л я перевозки л ю д е й на 1 3 — 1 6 мест . . . .
Машина д л я доставки грузов до 2 — 3 т
Машина д л я заправки и смазки самоходного о б о р у д о ­
вания
8
1—2
проходке)
0,5
1—2
проходке)
0,25
0,25
0,25
К о м п л е к с о б е с п е ч и в а е т п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь 150—250 тыс. т/год.
Условия р а б о т ы с а м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я при э т а ж н о - к а м е р ной системе с р а в н и т е л ь н о б л а г о п р и я т н ы е . О ч и с т н ы е р а б о т ы в е д у т
о б ы ч н о в д в у х - т р е х к а м е р а х , что о б е с п е ч и в а е т д о с т а т о ч н ы й ф р о н т
работ д л я бурового и погрузочно-доставочного
оборудования.
И н т е н с и в н о с т ь в ы е м к и д о с т а т о ч н о в ы с о к а . Суточное п о д в и г а н и е
очистного з а б о я в к а м е р е м о ж е т д о с т и г а т ь 0,6—1 м. У д е л ь н а я су­
т о ч н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь на о т б о й к е р у д ы с о с т а в л я е т
1,7—
3 т/1 м з а б о я , н а в ы п у с к е — д о 1,35 т/1 м- п л о щ а д и б л о к а . П р о ­
д о л ж и т е л ь н о с т ь о т р а б о т к и к а м е р с о с т а в л я е т 3—6 м е с , з а к л а д к и —
1—2 мес.
О т л и ч и т е л ь н а я особенность в а р и а н т а с п р и м е н е н и е м с а м о х о д ­
ного о б о р у д о в а н и я от обычного з а к л ю ч а е т с я в том, что с к р е п е р ­
н ы е ш т р е к и , ниши и дучки з а м е н я ю т с я п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы м и
в ы р а б о т к а м и , р а з м е щ а е м ы м и на у р о в н е основного г о р и з о н т а или
в ы ш е его (в з а в и с и м о с т и от з а л е г а н и я р у д н о г о т е л а ) .
Д о с т а в о ч н ы е и п о д э т а ж н ы е в ы р а б о т к и в п р е д е л а х э т а ж а сое­
д и н я ю т с я н а к л о н н ы м с ъ е з д о м д л я п е р е д в и ж е н и я (своим ходом и
на прицепе) з а б о й н о г о и в с п о м о г а т е л ь н о г о
оборудования,
что
обеспечивает ему необходимую мобильность.
К о н с т р у к т и в н о е у п р о щ е н и е с и с т е м ы , п р и м е н е н и е на о ч и с т н ы х
и горно-подготовительных работах мощной самоходой техники и
о б е с п е ч е н и е в с в я з и с этим высокой интенсивности в ы е м к и и кон­
ц е н т р а ц и и р а б о т д е л а ю т эту систему в е с ь м а п р о и з в о д и т е л ь н о й и
аффективной (табл. 2 7 ) .
2
Размеры камер (шири­
нах длинах высота) ,
м
6—14
10X40X50
Твердеющая
с использованием
цемента, гравия и
глино-цементная
15x50x60
Твердеющая
с использованием
шлаков, цемента
и песка с глиной
Твердеющая
с использованием
цемента и хвостов
обогащения
3
Коэффициент крепо­
сти (иислитель),
плотность, т/м (зна­
менатель)
Горнотехнические условия, проектные параметры и п о к а з а т е л и
Форма и размеры рудного
тела
Рудники
Текелийский
Крутопадающая линзооб­
разная
залежь
мощ­
н о с т ь ю о т 2—3
Гайский
Тишинский
Риддерский
до 80 м
3
К р у т о п а д а ю щ а я линзооб­
разная
залежь
мощ­
ностью о т 5 д о 120 м
10—14
Крутопадающая линзооб­
разная з а л е ж ь с л о ж н о ­
г о строения мощностью
от 0 , 7 д о 70 м
8—10
(8—10) X
3,3
Х40х60
Крутопадающие
вытяну­
тые линзообразные за­
лежи,
обособленные,
мощностью о т 4 д о 25 м
10—16
10 X (30—
50)Х40
3,9
2,8
Закладка
Твердеющая
с использованием
цемента, х в о с т о в
обогащения и
гидравлическая
2.8. Система разработки горизонтальными слоями
с закладкой
Э т а система в п о с л е д н и е годы б л а г о д а р я п р и м е н е н и ю с а м о х о д ­
ного о б о р у д о в а н и я , и с п о л ь з о в а н и ю д е ш е в ы х з а п о л н и т е л е й ( х в о ­
стов о б о г а щ е н и я ) и освоению г и д р о т р а н с п о р т а з а к л а д о ч н ы х с м е ­
сей п е р е ш л а из ч и с л а н а и б о л е е т р у д о е м к и х в р я д в ы с о к о п р о и з в о ­
дительных и эффективных.
Условия применения. С и с т е м у п р и м е н я ю т д л я о т р а б о т к и кру­
т о п а д а ю щ и х (50—90°) р у д н ы х т е л н е п р а в и л ь н о й ф о р м ы п р и н е ­
у с т о й ч и в ы х в м е щ а ю щ и х п о р о д а х и д о с т а т о ч н о устойчивой р у д е .
В отечественной п р а к т и к е п р е и м у щ е с т в е н н о п р и м е н я ю т в а р и а н т ы
с бетонной и сухой з а к л а д к о й с п е р е н о с н ы м и с а м о х о д н ы м о б о ­
рудованием д л я выемки ценных руд. В зарубежной практике ш и ­
рокое применение получили варианты с гидрозакладкой и само­
ходным оборудованием, которые позволяют
достигать высоких
л
Ю
Разубоживание, %
Сменная производи­
тельность забойного
рабочего по системе,
т
27
Потери, %
Таблица
пространства
УдеЛьньШ объем
горно-подготовитель­
ных и нарезных
работ, м'/ЮОО т
Суточная производи­
тельность блока, т
этэжно-камерной системы т; закладкой выработанного
Самоходные
установки 4 0 0 — 6 0 0
для
бурения
шпуров
диаметром 4 0 мм и сква­
ж и н диаметром 7 0 мм,
ПДМ
с ковшом
ем­
костью 1 , 7 2 м*
44—46
7—8
9—10
45
Самоходные установки д л я 8 0 0 — 1 6 0 0
бурения шпуров
диа­
метром 4 0 мм и сква­
ж и н диаметром 7 0 мм;
ПДМ
с ковшом ем­
костью 3 , 8 м и 1 , 7 2 м
26,2
3—4
6—10
70
60-64
О с н о в н о е
о б о р у д о в а н и е
3
8
То ж е
400—800
36—47
5-6
6—10
»
400—800
50
6—10
8—12
41
т е х н и к о - э к о н о м и ч е с к и х п о к а з а т е л е й и о т р а б а т ы в а т ь к а к ценные,
т а к и рядовые руды.
Параметры системы предопределяются размерами
рудного
т е л а и п р и м е н я е м ы м о б о р у д о в а н и е м . Р у д н ы е т е л а м а л о й и сред­
ней м о щ н о с т и (от 3 до 10—18 м) о т р а б а т ы в а ю т ,
как правило,
о д н о с т а д и й н о , т. е. без о с т а в л е н и я ц е л и к о в . К а м е р ы р а с п о л а г а ю т
по п р о с т и р а н и ю р у д н о г о т е л а .
П р и р а с п о л о ж е н и и к а м е р по п р о с т и р а н и ю м о ж н о о т р а б а т ы ­
в а т ь и б о л е е м о щ н ы е р у д н ы е т е л а (до 2 0 — 2 5 м ) , о д н а к о с в ы е м ­
к о й в д в е с т а д и и . П р и этом в ы н и м а е м ы е в п е р в у ю о ч е р е д ь слои
с о с т о р о н ы висячего б о к а з а к л а д ы в а ю т т в е р д е ю щ е й з а к л а д к о й .
П о с л е в ы е м к и и з а к л а д к и слоев на всю в ы с о т у э т а ж а п р и с т у п а ю т
ко в т о р о й с т а д и и р а б о т — в ы е м к е с л о е в со стороны л е ж а ч е г о бо­
к а . З а к л а д к а в этом с л у ч а е м о ж е т б ы т ь о б ы ч н о й .
Р у д н ы е т е л а б о л ь ш о й м о щ н о с т и ( > 25—30 м) обычно о т р а ­
батывают камерами, расположенными
вкрест
простирания,
с
ill
о с т а в л е н и е м м е ж д у ними ц е л и к о в , к о т о р ы е о т р а б а т ы в а ю т во вто­
рую стадию.
Д л и н у б л о к а в ы б и р а ю т в з а в и с и м о с т и от ф о р м ы и р а з м е р о в
рудного т е л а , устойчивости в м е щ а ю щ и х п о р о д . О н а м о ж е т к о л е ­
б а т ь с я в ш и р о к и х п р е д е л а х . М а л о м о щ н ы е и средней
мощности
рудные тела небольшой протяженности отрабатывают короткими
б л о к а м и (30—60 м ) . П р и о т р а б о т к е м о щ н ы х р у д н ы х тел б о л ь ш о й
п р о т я ж е н н о с т и д л и н а б л о к а м о ж е т д о с т и г а т ь 200—-300 м.
В ы с о т а в ы н и м а е м о г о с л о я я в л я е т с я о д н и м из о с н о в н ы х п а р а ­
метров, предопределяющих производительность блока и эффек­
тивность с и с т е м ы в ц е л о м . Е е у с т а н а в л и в а ю т с учетом устойчи­
вости в м е щ а ю щ и х п о р о д и р у д ы , д о п у с к а ю щ и х ту или иную п л о ­
щадь обнажения, и применяемых механизмов для контроля, оборки
и к р е п л е н и я к р о в л и . В отечественной п р а к т и к е при переносном
о б о р у д о в а н и и в ы с о т а с л о я не п р е в ы ш а е т 2,5 м, в ы с о т а н е з а л о ­
ж е н н о г о п р о с т р а н с т в а — 5 м [15]. П р и и с п о л ь з о в а н и и
мощного
с а м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я , п о з в о л я ю щ е г о о т р а б а т ы в а т ь слои с
высокой интенсивностью, и н а л и ч и и с п е ц и а л ь н о г о о б о р у д о в а н и я
д л я о б о р к и и к р е п л е н и я к р о в л и высоту с л о я
увеличивают
до
3,3—4,5 м, а высоту н е з а л о ж е н н о г о п р о с т р а н с т в а до 6,6—7,5 м.
Увеличение высоты слоя позволяет повысить производительность
б л о к а и с о к р а т и т ь р а с х о д ы на у к р е п л е н и е поверхностного с л о я
з а к л а д к и , что н е о б х о д и м о д л я у м е н ь ш е н и я п о т е р ь р у д н о й м е л о ч и
и у л у ч ш е н и я условий р а б о т ы м а ш и н в к а м е р е . Т а к , н а п р и м е р ,
при у в е л и ч е н и и высоты слоя с 2,5 до 5 м
производительность
блока может быть увеличена, а число слоев в блоке и расход
бетона на п о к р ы т и е з а к л а д к и с о к р а щ е н о в д в а р а з а .
В з а в и с и м о с т и от г о р н о т е х н и ч е с к и х у с л о в и й , п р е д о п р е д е л я ю ­
щих параметры системы, и применяемого оборудования м о ж н о
выделить два варианта системы: первый вариант с использова­
нием л е г к о г о с а м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я с п н е в м а т и ч е с к и м п р и в о ­
дом, д о с т а в к а к о т о р о г о в б л о к о с у щ е с т в л я е т с я по в о с с т а ю щ и м , и
второй в а р и а н т — с и с п о л ь з о в а н и е м т я ж е л о г о с а м о х о д н о г о о б о р у ­
дования с дизельным приводом, доставка которого в блок осу­
щ е с т в л я е т с я своим ходом по н а к л о н н о м у с ъ е з д у .
Примером разработки горизонтальными слоями с закладкой и
использованием легкого самоходного оборудования с пневмати­
ческим п р и в о д о м могут с л у ж и т ь р у д н и к и
фирмы
«Болиден».
Р у д н ы е т е л а и м е ю т п р о т я ж е н н о с т ь д о 200—400 м, м о щ ­
ность от 2 до 20 м, угол п а д е н и я 50—90° [2]. И з - з а о г р а н и ч е н н ы х
р а з м е р о в б л о к о в (25—50 м) и м а л о й п р о и з в о д и т е л ь н о с т и р у д н и ­
ков ( < 1 5 0 тыс. т/год) п р и м е н е н и е м о щ н ы х б у р о в ы х и п о г р у з о ч но-доставочных дизельных машин считается
нецелесообразным.
Доставку оборудования в блок осуществляют
по
блоковым
в о с с т а ю щ и м . Б у р е н и е н а к л о н н ы х (под у г л о м 70°) ш п у р о в п р о и з ­
в о д я т п е р ф о р а т о р а м и типа R H - 6 5 6 и В В С - 2 4 ф и р м ы « А т л а с К о п ­
ко», с м о н т и р о в а н н ы м и на л е г к и х б у р о в ы х
машинах.
Диаметр
ш п у р о в 2 5 — 4 5 м м , г л у б и н а 4,8 м. П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь б у р и л ь ­
щ и к а с о с т а в л я е т 180—200 м / с м е н у п р и о б с л у ж и в а н и и д в у х бу-
р о в ы х м а ш и н . З а один в з р ы в о т б и в а ю т от 1000 до 2000 т р у д ы .
Доставку руды ранее
осуществляли скреперными
лебедками
мощностью 30—55 кВт, которые в настоящее время вытесняются
п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы м и м а ш и н а м и типа « К а в о » .
П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь на д о с т а в к е д о с т и г а е т 100—250 т / с м е н у .
Расстояние между рудоспусками
к о л е б л е т с я в_ з а в и с и м о с т и
от р а з м е р о в очистных б л о к о в , но не п р е в ы ш а е т 60 м>. Р у д о с п у с к и
с д е р е в я н н о й к р е п ь ю и м е ю т к в а д р а т н о е сечение ( 2 x 2 м ) , а со
с т а л ь н о й к р е п ь ю — к р у г л о е , д и а м е т р о м 1,9 м. П р и т о л щ и н е л и с т а
6 мм они и з н а ш и в а ю т с я п о с л е п е р е п у с к а 100—150 т ы с . т р у д ы .
Х о д о в ы е в о с с т а ю щ и е д и а м е т р о м 0,95 и 1,4 м о б о р у д у ю т у б и р а ю ­
щимися лестницами. - Д л я з а к л а д к и используют хвосты обогати­
т е л ь н о й ф а б р и к и или п р и р о д н ы й песок.
С м е н н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а з а б о й н о г о р а б о ч е г о в це­
л о м по системе с о с т а в л я е т 30 т.
Р а с с м о т р е н н ы й в а р и а н т системы с о т б о й к о й р у д ы в о с с т а ю щ и ­
ми с к в а ж и н а м и п р и м е н и м при б л а г о п р и я т н ы х г о р н о т е х н и ч е с к и х
у с л о в и я х . П р и в ы с о т е слоя 4,5 м и н е д о з а к л а д к е к а м е р на в ы с о т у
3 м о б щ а я в ы с о т а о б н а ж е н и я в и с я ч е г о б о к а д о с т и г а е т 7,5 м, ч т о
при н а л и ч и и о т д е л ь н ы х о с л а б л е н и й п о р о д п р е д с т а в л я е т у г р о з у
обрушения. Оставление поперечных целиков шириной 5 м через
25—50 м не р е ш и л о п р о б л е м у у с т о й ч и в о с т и стенок к а м е р , п о э т о ­
му высоту с л о я у м е н ь ш и л и до 3 м, з а к л а д к у с т а л и д о в о д и т ь д о
к р о в л и к а м е р , а очистные
забои
обуривать
горизонтальными
ш п у р а м и . Д л я этого б ы л а с о з д а н а с п е ц и а л ь н а я б у р о в а я у с т а н о в ­
ка, с м о н т и р о в а н н а я на погрузочной м а ш и н е . Б л а г о д а р я б о л ь ш о й
длине п о д а ч и б у р е н и е ш п у р о в д л и н о й 3,6 м о с у щ е с т в л я е т с я б е з
з а м е н ы б у р о в . П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь у с т а н о в к и с о с т а в и л а 175 м / с м е ну. В п е р с п е к т и в е н а м е ч е н о п р и м е н и т ь с п л о ш н у ю по в е р т и к а л и
в ы е м к у с о т б о й к о й р у д ы г о р и з о н т а л ь н ы м и ш п у р а м и , при к о т о р о й
з а к л а д к у в е д у т в н е п о с р е д с т в е н н о й б л и з о с т и от з а б о е в , что о г р а ­
н и ч и в а е т о б н а ж е н и е висячего б о к а к а к по в е р т и к а л и , т а к и ПО'
горизонтали.
На
Белоусовском
руднике
отрабатывают крутопа­
д а ю щ и е (60—90°) у ч а с т к и р у д н ы х тел м о щ н о с т ь ю 2—6 м, з а л е ­
гающих в относительно неустойчивых вмещающих породах. П о д ­
готовка блока заключается в проходке рудного
штрека и вос­
с т а ю щ и х по его г р а н и ц а м . Д л и н а б л о к а
60 м. В ы с о т а
этажа
6 0 м. В ы с о т а н а д ш т р е к о в о г о и п о д ш т р е к о в о г о ц е л и к о в 5 м. Ш и ­
р и н а м е ж д у б л о к о в о г о ц е л и к а 11 м.
В ы е м к у р у д ы в б л о к е в е д у т с л о я м и высотой 2—2,5 м в н а ­
п р а в л е н и и снизу в в е р х с п о м о щ ь ю переносного
оборудования:
перфораторов
ПР-ЗОк,
ПТ-36,
ПТ-45;
скреперных
лебедок
Д 7 Л С - 2 с , 3 0 Л С - 2 с со с к р е п е р о м е м к о с т ь ю 0,25—0,3 м . Д л я пе­
репуска з а к л а д к и в центре блока проходят восстающий. З а к л а ­
дочный м а т е р и а л добывают в карьере и перепускают в рудник
по п о р о д о с п у с к у . Д л я з а к л а д к и и с п о л ь з у ю т
также
п о р о д у от
проходческих работ.
3
И»
"Благодаря наличию серицито-хлоритовых и углистых сланцев
з а к л а д о ч н ы й м а т е р и а л п о с л е его р а з р а в н и в а н и я
скреперными
л е б е д к а м и со в р е м е н е м у п л о т н я е т с я
и сохраняет вертикальный
о т к о с п р и о б н а ж е н и и на в ы с о т у с л о я . О ч и с т н ы е р а б о т ы и з а к л а д ­
ку в е д у т в д в у х с м е ж н ы х с л о я х - к а м е р а х ( д л и н о й 30 м) п о о ч е р е д ­
но. М е ж д у кровлей и закладкой оставляют свободное пространст­
в о высотой 2,5 м.
Рис.
47.
Вариант
системы
горизонтальных
слоев
с сухой
закладкой:
,/ — откаточный штрек; 2—блоковый
восстающий; 3 — вентиляционный
• 4 — закладочный
восстающий;
5 — самоходная
буровая установка;
но-доставочная машина; 7 — скреперная установка
восстающий;
6 — погрузоч­
Поверхность закладки покрывают настилом из досок толщи­
ной 4 0 — 5 0 м м . О т б и т у ю р у д у д о с т а в л я ю т
к рудоспускам, вык р е п л я е м ы м в з а к л а д к е д е р е в я н н о й с р у б о в о й к р е п ь ю . Н а участ­
к а х с а б р а з и в н о й р у д о й , к о г д а к р е п ь б ы с т р о и з н а ш и в а е т с я , рудо­
спуск в ы п о л н я ю т п о л е в ы м со с б о й к а м и в к а м е р у ч е р е з 10—12 м.
Н а флангах блока проходят отрезные восстающие (участками
по 4 м ) , к о т о р ы е с б и в а ю т с б л о к о в ы м
восстающим.
В нишах
у с т а н а в л и в а ю т с к р е п е р н ы е л е б е д к и . Н и ж н ю ю ч а с т ь о т р е з н ы х вос­
стающих выкрепляют срубовой крепью. Надштрековый и меж­
д у б л о к о в ы е ц е л и к и о т д е л я ю т от к а м е р ы м е т а л л и ч е с к о й сеткой.
Д л я этих условий р а з р а б о т а н вариант системы с использова­
нием с а м о х о д н о г о (с п н е в м о п р и в о д о м х о д а ) о б о р у д о в а н и я : буро­
вых у с т а н о в о к т и п а С Б К Н - 2 п или « К а в о д р и л л - 5 5 5 » , П Д М типа
М П Д Н - 1 и л и « К а в о - 5 1 1 » (рис. 4 7 ) .
Д о с т а в к а у к а з а н н о г о о б о р у д о в а н и я в б л о к п р е д у с м о т р е н а по
восстающим, д л я перемещения его в смежные слои-камеры за
к л а д к у в центре б л о к а у к л а д ы в а ю т
с необходимым
уклоном.
Ц е л е с о о б р а з н о с т ь в н е д р е н и я с а м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я очс
видна при сравнении следующих показателей:
Варианты систем:
с самоходным
с переноспневматиченым о б о р у - ским о б о р у д о дованием
ванием
(проект)
Выемочная мощность, м
Удельный о б ъ е м горно-подготовительных р а б о т ,
м /1000 т
Удельный объем нарезных работ, м / 1 0 0 0 т . .
Потери, %
Разубоживание, %
. . •
Месячная производительность блока, т . . . .
Сменная производительность труда забойного ра­
б о ч е г о , т:
на очистных работах
на подготовительных работах
в целом по системе
3
3
2
3—6
31,2
40—59
5,3
15,9
1250
20
17
4-6
8—10
3600
12,6
1,87
10,3
37
2,9
25
Примером разработки горизонтальными слоями с закладкой:
и использованием тяжелого самоходного оборудования с дизель­
ным п р и в о д о м м о ж е т с л у ж и т ь р у д н и к « К о б а р » .
Разраба­
т ы в а е м о е р у д н о е тело з а л е г а е т п о д у г л о м 70—80° (рис. 4 8 ) , м о щ ­
ность з а л е ж и 4,5—21 м, в с р е д н е м 10,5 м. О т р а б о т к у в е д у т н а
всю д л и н у р у д н о г о т е л а по п р о с т и р а н и ю (150—360 м ) , п о д г о т о в ­
ку которого о с у щ е с т в и л и
наклонным
съездом
(уклон
1:7),
п р о й д е н н ы м в п о р о д е на р а с с т о я н и и 3—15 м от к о н т а к т а р у д н о г о
тела. На уровне к а ж д о г о слоя очистные забои соединяют с на­
клонным съездом ортами. При отработке первых слоев руду и з
з а б о е в по о р т у и у к л о н у д о с т а в л я ю т н е п о с р е д с т в е н н о к г л а в н ы м
у д о с п у с к а м , в д а л ь н е й ш е м ее п е р е п у с к а ю т по п а л ь ц е в ы м р у д о п у с к а м , п р о й д е н н ы м в л е ж а ч е м или в и с я ч е м боку. В ы с о т а э т а ж а
0 м, в ы с о т а с л о я 4,5 м. М е ж д у
закладкой
и кровлей
забоя
ставляют свободное пространство
для бурения
в ы с о т о й 3 м.
Восходящие шпуры бурят самоходными буровыми установка! ;и. Г л у б и н а ш п у р о в 5 м. О с м о т р и о б о р к у к р о в л и после в з р ы в а ­
ния производят с самоходной платформы,
оборудованной
ди­
зельным приводом. Отбитую в камере руду грузят и доставляют
•огрузочно-доставочными
машинами
типа
СТ-5А,
TL-55
и
I 1 6 L H D . В качестве закладки используют хвосты обогатительной:
ф а б р и к и , к о т о р ы е г и д р о т р а н с п о р т о м по т р у б а м п о д а ю т в к а м е р у .
Сменная производительность труда забойного рабочего состав­
л я е т 64 т.
H a р у д н и к е «М а у н т
А й з а»
систему г о р и з о н т а л ь н ы х
оев с з а к л а д к о й п р и м е н я ю т д л я о т р а б о т к и к р у т о п а д а ю щ и х в ы ­
нутых с в и н ц о в о с о д е р ж а щ и х р у д н ы х тел (рис. 4 9 ) . К а м е р ы р а с л а г а ю т по п р о с т и р а н и ю р у д н о г о т е л а . Е с л и м о щ н о с т ь их п р е :шает 18 м, то в б е д н ы х у ч а с т к а х р у д н ы х тел о с т а в л я ю т л е н чные ц е л и к и ш и р и н о й не м е н е е 4,5 м. К а ж д ы й очистной б л о к
с л у ж и в а е т с я о д н и м ц е н т р а л ь н ы м х о д о в ы м в о с с т а ю щ и м сечеИИем 3 X 3 , 6 м и д в у м я в е н т и л я ц и о н н ы м и в о с с т а ю щ и м и сечением
2 , 4 X 2 , 4 м, р а с п о л о ж е н н ы м и на ф л а н г а х . Р у д о с п у с к и р с п о л а г а ю т
Ш з а к л а д к е или в п о р о д а х л е ж а ч е г о б о к а . В п е р в о м
с л у ч а е их
tК
Й
Рис.
48. Система р а з р а б о т к и горизонтальными слоями с з а к л а д к о й с при­
м е н е н и е м с а м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я на р у д н и к е « К о б а р » :
/ — с о е д и н и т е л ь н ы й орт; 2—наклонная
в ы р а б о т к а ; 3— с о е д и н и т е л ь н ы й о р т д л я с л е ­
д у ю щ е г о слоя;
4 — заезд к рудоспуску;
5—наклонные
шпуры;
6 — откаточный
квершлаг; 7 — рудоспуск; 8 — закладка
Рис.
49.
Си*:тема
р а з р а б о т к и горизонтальными слоями с з а к л а д к о й на р у д ­
нике « М а у н т А й з а » :
/ — вентиляционный восстающий;
2 — закладочный восстающий;
3 — контур рудного
т е л а ; 4— г о р и з о н т № 10; 5 — н а к л о н н ы е взрывные с к в а ж и н ы ; 6 — насыпь и з с у х о г о з а ­
кладочного материала;
7 — закладка;
8 — очистной з а б о й ;
9 — металлический рудо­
спуск;
10 — д р е н а ж н ы й в о с с т а ю щ и й ;
/ / — дренажный трубопровод;
12 — д р е н а ж н ы е
трубы;
13 — почва к а м е р ы ;
14 — у к л о н д л я о т р а б о т к и первого с л о я ;
15 — о т к а т о ч н а я
в ы р а б о т к а г о р и з о н т а № 11; 16 — д р е н а ж н ы й штрек
в ы к р е п л я ю т с т а л ь н ы м и к о л ь ц а м и д и а м е т р о м 1,8 м с т о л щ и н о й
с т е н о к в в е р х н е й части до 9 м м , в н и ж н е й д о 16 м м . В о в т о р о м
с л у ч а е р у д о с п у с к д и а м е т р о м 3 м п р о х о д я т в 3—4,5 м от к о н т а к т а
с рудным телом и соединяют с очистным пространством
корот­
к и м и о р т а м и . Р а с с т о я н и е м е ж д у р у д о с п у с к а м и (90—120 м ) соот­
в е т с т в у е т р а с п о л о ж е н и ю о т к а т о ч н ы х к в е р ш л а г о в , от к о т о р ы х к
п е р в о м у слою п р о х о д я т н а к л о н н ы й с ъ е з д . В ы е м к у в е д у т с л о я м и
в ы с о т о й 3,3 м с о с т а в л е н и е м з а з о р о в (1,8 м ) м е ж д у п о в е р х н о с т ь ю
з а к л а д к и и кровлей.
Максимальная
высота незаложенного
пространства
6,6 м.
Н а п р а в л е н и е в ы е м к и — от ф л а н г о в к центру.
В з р ы в н ы е с к в а ж и н ы д и а м е т р о м 47—57 мм по сетке 1,2x1,5 м
бурят самоходной установкой с двумя
перфораторами
фирмы
«Гарден-Денвер» с дизельным
приводом.
Производительность
б у р е н и я в к а ж д о м з а б о е 72 м/смену.
Одновременно
взрывают
50 с к в а ж и н , с о с т а в л я ю щ и х 6 р я д о в . О б о р к у к р о в л и в е д у т с отби­
т о й р у д ы , а з а т е м , после ее у б о р к и , с п л а т ф о р м ы т и п а « В а г н е р
РТ-10», с м о н т и р о в а н н о й на а в т о м о б и л ь н о м ш а с с и . В н е о б х о д и м ы х
с л у ч а я х к р о в л ю к р е п я т ш т а н г а м и д л и н о й 1,5—2,4 м, д и а м е т р о м
16 м м с р а с п о р н о й г а й к о й . Б у р е н и е п о д ш т а н г и в е д у т с н а в а л а
р у д ы . У б о р к у и д о с т а в к у р у д ы п р о и з в о д я т д и з е л ь н ы м и погрузочно-доставочными машинами с ковшом
емкостью
3,8 м типа
« В а г н е р » , с р е д н я я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь к о т о р ы х с о с т а в л я е т 30—
100 т/ч (400—500 т / с м е н у ) .
З а к л а д к а выработанного пространства производится одновре­
м е н н о с очистной в ы е м к о й по м е р е п о д в и г а н и я з а б о я
П о л н а я в ы е м к а одного слоя о с у щ е с т в л я е т с я за 30—45 д н е й
при п я т и д н е в о й н е д е л е н а очистных р а б о т а х и семидневной не­
д е л е на з а к л а д к е . С р е д н е м е с я ч н а я
производительность
забоя
с о с т а в л я е т 16 000 т. В з а б о е р а б о т а ю т 3 ч е л о в е к а . Н а р е м о н т е и
о б с л у ж и в а н и и м е х а н и з м о в з а н я т о 29 ч е л о в е к . С м е н н а я п р о и з в о ­
д и т е л ь н о с т ь т р у д а р а б о ч е г о по с и с т е м е с о с т а в л я е т 50 т, н а очист­
н ы х р а б о т а х — 90 т [14].
Рудник «Комсомольский»
ведет с п л о ш н у ю о т р а б о т к у
м о щ н о г о п о л о г о з а л е г а ю щ е г о р у д н о г о т е л а с в ы е м к о й з а х о д о к го­
ризонтальными слоями и применением
твердеющей
закладки.
Р а с х о д з а к л а д к и — 1 , 0 5 м на 1 м р у д ы . Ш и р и н а к а м е р - з а х о д о к
8 м, д л и н а 100—120 м, в ы с о т а с л о я 3—4,5 м. О б щ а я в ы с о т а не­
з а л о ж е н н о г о п р о с т р а н с т в а 5—7,5 м. Д л я д о с т а в к и о б о р у д о в а н и я
на слои в р у д н о м т е л е п р о х о д я т н а к л о н н ы е с ъ е з д ы
сечением
13,5—17 м . У д е л ь н ы й
объем
горно-подготовительных
работ
5,8 м/1000 т. Р а с с т о я н и е м е ж д у р а б о ч и м и
забоями
составляет
250—300 м, с р е д н я я д л и н а т р а н с п о р т и р о в а н и я р у д ы 140 м. Н а
очистных р а б о т а х и с п о л ь з у ю т м о щ н ы е с а м о х о д н ы е м а ш и н ы с ди­
зельным приводом: самоходные установки с двумя-тремя перфо­
раторами д л я бурения горизонтальных шпуров и вертикальных
скважин, погрузочно-доставочные машины
с ковшом емкостью
1,75 и 3,8 м , а т а к ж е м а ш и н ы в с п о м о г а т е л ь н о г о
назначения.
С м е н н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь р а б о ч е г о н а бурении ш п у р о в 100—
3
3
2
3
3
140 м, на д о с т а в к е р у д ы — о т 200—250 д о 300—520 т в з а в и с и м о ­
сти от е м к о с т и к о в ш а . С м е н н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а п р о ­
х о д ч и к а 3,2—4,2 м , р а б о ч е г о на очистной в ы е м к е 3 5 — 5 6 т, в ц е ­
л о м по системе — с в ы ш е 20 т. У к а з а н н ы е п о к а з а т е л и в 1,5—2,3.
р а з а в ы ш е , чем с п е р е н о с н ы м о б о р у д о в а н и е м , что п о з в о л и л о с н и ­
з и т ь с е б е с т о и м о с т ь д о б ы ч и на 2 7 % .
Система горизонтальных слоев с закладкой в варианте с ди­
зельным самоходным оборудованием применима и для отработки
к р у т о п а д а ю щ и х з а л е ж е й (рис. 5 0 ) . П о д г о т о в к а б л о к а о с у щ е с т в л е ­
на о р т а м и , ф л а н г о в ы м и в е н т и л я ц и о н н ы м и
восстающими и на­
к л о н н ы м , под у г л о м 10—14°, с ъ е з д о м , п р о й д е н н ы м по д и а г о н а л и
блока в л е ж а ч е м боку рудного тела.
Удельный объем горно-подготовительных работ в зависимости
от м о щ н о с т и р у д н о г о т е л а к о л е б л е т с я от 8 до 30 м / 1 0 0 0 т. П р и
этом в а р и а н т е д о л я н а к л о н н о г о с ъ е з д а в о б ъ е м е г о р н о - п о д г о т о в и ­
тельных работ достигает 60—80%. Однако наклонный съезд по­
з в о л я е т м е х а н и з и р о в а т ь все о с н о в н ы е и в с п о м о г а т е л ь н ы е р а б о т ы
в блоке, наладить обслуживание и ремонт дизельных машин в
с п е ц и а л ь н о м р е м о н т н о м пункте, что п р и в о д и т к с н и ж е н и ю э к с п ­
луатационных расходов.
О ц е н к а э ф ф е к т и в н о с т и систем с и с п о л ь з о в а н и е м д и з е л ь н о г о
и пневматического оборудования,
выполненная
для
опытного
у ч а с т к а Б е л о у с о в с к о г о р у д н и к а , п о к а з а л а , что в а р и а н т с д и з е л ь ­
н ы м о б о р у д о в а н и е м н е с м о т р я на у в е л и ч е н и е р а с х о д о в по с т а т ь е
« п о г а ш е н и е г о р н о - п о д г о т о в и т е л ь н ы х р а б о т » за счет с н и ж е н и я р а с ­
х о д о в по с т а т ь я м « з а р а б о т н а я п л а т а » , « э н е р г и я » и « а м о р т и з а ц и я »
э к о н о м и ч е с к и р а в н о ц е н е н при в ы е м о ч н о й м о щ н о с т и 7—8 м, а с
у в е л и ч е н и е м п о с л е д н е й он с т а н о в и т с я п р е д п о ч т и т е л ь н е е ( т а б л . 2 8 ) .
3
3
Таблица
28
Сравнительные п о к а з а т е л и систем горизонтальных слоев
с закладкой при использовании легкого пневматического
оборудования ( I ) и дизельного оборудования с проходкой
наклонного с ъ е з д а ( I I )
Выемочная мощность, м
4 , 5
6
9
Показатели
I
И
I
II
I
II
20
Удельный о б ъ е м горно-подготовительных
и нарезных работ, м / 1 0 0 0 т
в том числе наклонный с ъ е з д
Себестоимость добычи 1 т руды, франко- 3 , 3
люк, р у б .
в том числе:
заработная* плата
материалы
энергия
амортизация
погашение
горно-подготовительных
работ
40
15
30
11
22
—
26
3,4
3,20
—
16
3,20
3,10
—
12
3,0
—
—
—
—
—
—
0,7
1,0
0,4
0,8
0,3
0,6
1,0
0,3
0,7
0,6
—
—
—
—
—
—
—
—
—
3
—
—
—
—
—
По сравнению с переносным оборудованием самоходные м а ш и н ы
с д и з е л ь н ы м п р и в о д о м при в а р и а н т е
с проходкой
наклонного
с ъ е з д а о б е с п е ч и в а ю т э к о н о м и ч е с к и й э ф ф е к т при в ы е м о ч н о й м о щ ­
ности б о л е е 5—6 м.
О ч и с т н у ю в ы е м к у при и с п о л ь з о в а н и и д и з е л ь н о г о с а м о х о д н о г о
о б о р у д о в а н и я в е д у т г о р и з о н т а л ь н ы м и с л о я м и высотой 3,5—4,5 м
в о б е с т о р о н ы , н а ч и н а я от сбойки с н а к л о н н ы м
съездом.
При
отбойке руды восходящими скважинами высота
незаложенного
пространства определяется размерами буровой каретки и состав­
л я е т обычно 3 м. П р и о т б о й к е р у д ы г о р и з о н т а л ь н ы м и ш п у р а м и
о н а м о ж е т б ы т ь с о к р а щ е н а до 2—2,2 м, что д о с т а т о ч н о д л я в е ­
д е н и я р а б о т по у с т р о й с т в у н а с т и л а . Е с л и п о к р ы т и е п о в е р х н о с т ­
ного с л о я з а к л а д к и не п р о и з в о д и т с я , в ы с о т а н е д о з а к л а д к и м о ж е т
б ы т ь у м е н ь ш е н а до 0,5—1 м (рис. 5 1 ) .
Вариант системы с отбойкой руды восходящими с к в а ж и н а м и
является более предпочтительным, т а к к а к обеспечивает совмеще­
ние процессов б у р е н и я и у б о р к и р у д ы в о д н о м очистном
забое.
К о л и ч е с т в о о д н о в р е м е н н о отбитой р у д ы не о г р а н и ч и в а е т с я г л у б и ­
ной ш п у р о в , к а к это имеет место при о т б о й к е р у д ы г о р и з о н т а л ь ­
ными ш п у р а м и . О д н а к о в с в я з и с б о л ь ш и м о б н а ж е н и е м в м е щ а ю ­
щ и х п о р о д (до 6,5—7 м по в ы с о т е ) п р и м е н е н и е этого в а р и а н т а ,
к а к у ж е о т м е ч а л о с ь в ы ш е , не в с е г д а в о з м о ж н о по г о р н о т е х н и ч е ­
ским у с л о в и я м .
При использовании самоходных дизельных машин интенсив­
ность очистной в ы е м к и очень в ы с о к а . Т а к , при д л и н е б л о к а 150 м
и ш и р и н е к а м е р ы 10 м слой высотой 3,5—4,5 м о т р а б а т ы в а ю т з а
2 0 — 3 0 сут. С у т о ч н о е п о д в и г а н и е очистного з а б о я д о с т и г а е т 3,5 м,
а у д е л ь н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь — 1 0 тУм п л о щ а д и з а б о я
С и с т е м е в н а и б о л ь ш е й степени у д о в л е т в о р я е т с л е д у ю щ е е с а ­
моходное оборудование:
2
Число ма­
шин в ком­
плексе
Самоходная установка с двумя-тремя перфораторами д л я б у ­
рения шпуров диаметром 3 6 — 5 0 мм
1
Машина для заряжания шпуров
0,25—0,5
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью 2 — 4 м
1
Машина д л я осмотра и крепления кровли
0,5—1
Машина д л я доставки людей на 8 — 1 0 мест
0,25—0,5
Машина д л я доставки г р у з о в д о 2 — 3 т
0,25—0,5
Машина д л я заправки и смазки с а м о х о д н о г о оборудования . 0 , 2 5 — 0 , 5
3
К о м п л е к с о б е с п е ч и в а е т п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь 125—200 т ы с . т / г о д .
Особенностью рассматриваемой системы в сравнении с другими
с и с т е м а м и с з а к л а д к о й в ы р а б о т а н н о г о п р о с т р а н с т в а я в л я е т с я то,
что в ней з а й л а д о ч н ы е р а б о т ы ч е р е д у ю т с я с п р о ц е с с а м и очистной
в ы е м к и , а и н о г д а и с о в м е щ а ю т с я , т. е. в х о д я т с о с т а в н о й ч а с т ь ю
в т е х н о л о г и ч е с к и й п р о ц е с с д о б ы ч и р у д ы . Это п р е д ъ я в л я е т ж е с т ­
кие т р е б о в а н и я к о р г а н и з а ц и и з а к л а д о ч н ы х р а б о т и и с п о л ь з у е м ы м
материалам.
Технология закладочных работ. П р и одностадийной
выемке
р у д н о г о т е л а с р а з у на в с ю м о щ н о с т ь т р е б о в а н и я к з а к л а д к е ог­
раничиваются достижением необходимой плотности, достаточной
д л я в ы д е р ж и в а н и я н а г р у з к и от п р и м е н я е м о г о технологическогоо б о р у д о в а н и я . П р и д в у х с т а д и й н о й в ы е м к е , к о г д а р у д н о е т е л о от­
рабатывают смежными горизонтальными слоями-камерами,
за­
к л а д к а п о м и м о плотности д о л ж н а и м е т ь н е о б х о д и м у ю п р о ч н о с т ь ,
чтобы с о х р а н я т ь у с т о й ч и в о с т ь при ее о б н а ж е н и и н а высоту 6—
8 м по всей д л и н е б л о к а . Э т и м т р е б о в а н и я м ,
как показывает
практика рудников компании «Фольконбридж» ( К а н а д а ) , удов­
л е т в о р я е т з а к л а д к а , с о с т о я щ а я из смеси хвостов о б о г а т и т е л ь н о й
ф а б р и к и с д о б а в к а м и ц е м е н т а в с о о т н о ш е н и и 1 : 20—1 : 40, проч­
ность которой в 28-дневном в о з р а с т е д о с т и г а е т 2,8—7 к г с / с м [12].
Д л я в е р х н е й ч а с т и з а к л а д к и на в ы с о т у с л о я 150—300 мм с о ­
о т н о ш е н и е ц е м е н т а и песка д о в о д я т д о 1 : 6—1 : 15, что у в е л и ч и ­
в а е т ее прочность д о 14—35 к г с / с м . С и т о в ы й с о с т а в
песков:
ф р а к ц и я от +0,044 д о +0,149 с о с т а в л я е т —50—80%,
фракция
—0,044—20ч-50%. С к о р о с т ь ф и л ь т р а ц и и в о д ы в м а т е р и а л е 10—
13 м м / ч с ч и т а ю т н о р м а л ь н о й . Р а б о т у н а бетонном н а с т и л е н а ч и ­
н а ю т ч е р е з 1—4 сут. З а к л а д к у п о д а ю т в ш а х т у по с к в а ж и н а м
д и а м е т р о м 76 м м , а к месту у к л а д к и — п о с т а л ь н ы м т р у б а м д и ­
а м е т р о м 76, 100 и 124 м м . И н т е н с и в н о с т ь у к л а д к и
60—180 т / ч .
О п ы т р у д н и к а « М а у н т - А й з а » п о к а з а л , что з а к л а д к а , п р и г о т о в ­
л е н н а я из хвостов о б о г а т и т е л ь н о й ф а б р и к и путем о д н о с т а д и й н о й
к л а с с и ф и к а ц и и в ц и к л о н а х , после р а з м е щ е н и я ее в очистных к а ­
м е р а х в течение одной н е д е л и п р и о б р е т а е т прочность, д о с т а т о ч ­
ную д л я р а б о т ы н а ней т я ж е л о г о о б о р у д о в а н и я [14]. Ч е р е з 3 д н я
содержание воды в верхних слоях з а к л а д к и
с о с т а в л я е т 8%, а
ч е р е з н е с к о л ь к о н е д е л ь оно у м е н ь ш а е т с я до 4%. П р и э т о м и н ­
т е р в а л е в л а ж н о с т и (4—8%) з а к л а д о ч н ы й м а т е р и а л в ы д е р ж и в а е т
тяжелое оборудование без значительного продавливания. Опытом
у с т а н о в л е н о , что в з а к л а д о ч н о м м а т е р и а л е количество ф р а к ц и й
р а з м е р о м 10 м к д о л ж н о б ы т ь не б о л е е 8% при слоевой в ы е м к е и
не более 20% во всех д р у г и х с л у ч а я х . К о л и ч е с т в о ч а с т и ц р а з м е ­
ром более 37 м м в з а к л а д к е с о с т а в л я е т 70%. П р о ч н о с т ь з а к л а д к и
к о л е б л е т с я в з а в и с и м о с т и от пористости (/С =0,75ч-0,87) в п р е ­
д е л а х 10,7—0,64 к г с / с м .
З а к л а д о ч н ы й м а т е р и а л , с о д е р ж а щ и й 65% т в е р д о г о , п о д а ю т в
п о д з е м н ы е к а м е р ы по с к в а ж и н е и т р у б о п р о в о д а м
диаметром
98 м м . Д л я у д а л е н и я д р е н и р у е м о й в о д ы в з а к л а д к е у к л а д ы в а ю т
перфорированные трубы, обернутые мешковиной. Перемычки, о т ­
д е л я ю щ и е з а к л а д ы в а е м ы й у ч а с т о к к а м е р ы , в ы п о л н я ю т из сухой
з а к л а д к и погрузчиком или из бетонных блоков, которые за­
д е л ы в а ю т в б о к о в ы е п о р о д ы . Т о л щ и н а их к о л е б л е т с я от 46
д о 92 с м . '
Н а р у д н и к е « К о б а р » д л я з а к л а д к и и с п о л ь з у ю т хвосты медносвинцовой ф л о т а ц и и . П о с л е г и д р о ц и к л о н о в м а т е р и а л п е р е к а ч и ­
в а ю т в б у н к е р а д л я х р а н е н и я , из к о т о р ы х по т р у б о п р о в о д а м д и а ­
м е т р о м 100 м м п о д а ю т в ш а х т у . В е р т и к а л ь н ы й с т а в т р у б ф у т е 2
2
п
2
р о в а н р е з и н о й . П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь у с т а н о в к и 50 т/ч. П е р е д по­
дачей материала в блок укладывают
перфорированные
трубы
д и а м е т р о м 100 м м , о б м о т а н н ы е д ж у т о в ы м п о л о т н о м ( п р о п и т а н ­
н ы м б и т у м и н о з н ы м с о с т а в о м ) , п р о в о л о ч н о й сеткой и п о к р ы в а ю т
и х п о р о д о й . Д л я у л у ч ш е н и я д р е н а ж а с л о я м п р и д а ю т у к л о н 1 : 50.
В нижней части устраивают приемники д л я осветленной
воды.
Д о 7 0 % воды удаляется через д р е н а ж н ы е трубы. З а к л а д к у ведут
к р у г л о с у т о ч н о с п е р е р ы в о м 2—5 ч д л я с о о р у ж е н и я п р и е м н и к о в
д л я осветленной воды и н а р а щ и в а н и я трубопроводов.
Поверх­
ность з а к л а д к и разравнивают грейдером. Самоходное оборудо­
в а н и е п е р е д в и г а е т с я по з а к л а д к е ч е р е з д в о е суток.
Н а рудниках компании «Болиден» песчаную закладку покры­
в а ю т с т а л ь н ы м и л и с т а м и п л о щ а д ь ю 3 м и т о л щ и н о й 10 м м ,
к о т о р ы е м н о г о к р а т н о и с п о л ь з у ю т . М е л к у ю ф р а к ц и ю песков т а к ж е
о т д е л я ю т в г и д р о ц и к л о н а х , п о с л е чего 9 0 % п р о д у к т а и м е е т круп­
ность б о л е е 0,04 м м . С к о р о с т ь ф и л ь т р а ц и и в о д ы в з а к л а д к е со­
с т а в л я е т о к о л о 15 см/ч. М а т е р и а л в б л о к п о д а ю т по п л а с т и к о в ы м
ш л а н г а м д и а м е т р о м 75—100 мм с и н т е н с и в н о с т ь ю 50—60 т/ч [2].
На рудниках компании «Инко», применяющих гидравлическую
з а к л а д к у , д р е н а ж в о д ы з а н и м а е т 2—4 ч. Н а з а к л а д к е с о о р у ж а ю т
б е т о н н ы й н а с т и л . К а м е р у ч е р е з 5 м по д л и н е
перегораживают
д о с к а м и в ы с о т о й 100 мм ( т о л щ и н а их 50 м м ) и м е ж д у ними ук­
л а д ы в а ю т бетон. В р е м я с х в а т ы в а н и я б е т о н а после у к л а д к и 4 ч.
В з р ы в в к а м е р е п р о и з в о д я т ч е р е з 24 ч, в этом с л у ч а е
настил
не п о в р е ж д а е т с я . Р е к о м е н д у ю т в н а ч а л е д е л а т ь м е л к и е в з р ы в ы ,
п о к р ы в а я бетон с л о е м р у д ы т о л щ и н о й 150—200 м м . С т о и м о с т ь
1 м н а с т и л а с о с т а в л я е т 1,41 д о л л . , в том ч и с л е м а т е р и а л ы —
0,829 д о л л . при стоимости ц е м е н т а 1,73 д о л л . за м е ш о к (40 к г ) .
П р и использовании гидравлической
закладки
очень в а ж н о
обеспечить д р е н а ж воды. Н а руднике «Монтивекчио» закладку
с л о е в в е д у т у ч а с т к а м и 15—30 м, к о т о р ы е о т д е л я ю т п е р е м ы ч к а м и ,
с о с т о я щ и м и из д в у х - т р е х р у д н и ч н ы х стоек, о б т я н у т ы х д ж у т о в о й
т к а н ь ю или б р е з е н т о м . В о д а о т в о д и т с я в к а н а в к и и отстойник,
устраиваемые в горизонтальных выработках. Скорость фильтра­
ц и и в о д ы 2 5 — 3 0 с м / м и н . У с а д к а м а с с и в а н е п р е в ы ш а е т 0 , 5 % в те­
ч е н и е суток, что о б е с п е ч и в а е т в ы с о к у ю п л о т н о с т ь з а к л а д о ч н о г о
Массива.
Д л я л у ч ш е г о д р е н а ж а в о д ы почве к а м е р ы
обычно придают
у к л о н 1—2°, на нее у к л а д ы в а ю т п е р ф о р и р о в а н н ы е т р у б ы д и а м е т ­
р о м 100—150 м м , к о т о р ы е
обертывают
парусиной, джутовой
Тканью и металлической сеткой, а затем покрывают слоем щебня
в ы с о т о й 0,6 м. В д н и щ е б л о к а с о о р у ж а ю т отстойник, с о е д и н я ю ­
щ и й с я с в о д о о т л и в н о й системой. П р и п е с ч а н о - г р а в и й н о й з а к л а д к е
«скорость ф и л ь т р а ц и и в о д ы в ы с о к а , а поэтому отстойник, водоот­
л и в н ы е канавки, сооружаемые в днище блока, д о л ж н ы быть рас­
с ч и т а н ы на в о д о п р и т о к , р а в н ы й п р о и з в о д и т е л ь н о с т и з а к л а д о ч н о й
у с т а н о в к и по в о д е .
Н а руднике «Маунт-Айза» отстойник
рассчитан
на п р и т о к
2,2 м / м и н и и м е е т е м к о с т ь 90 м [14]. О н имеет т р и о т с т о й н ы х
2
2
3
3
о т д е л е н и я и одно д л я о с в е т л е н н о й в о д ы , к о т о р а я
по с к в а ж и н е
д и а м е т р о м 100 мм и т р у б а м о т в о д и т с я к н а с о с н о й с т а н ц и и .
П р и п е с ч а н о - ц е м е н т н о й или бетонной з а к л а д к е с к о р о с т ь ф и л ь ­
трации воды желательно иметь небольшой с тем, чтобы умень­
ш и т ь вынос ц е м е н т а . С этой ц е л ь ю д р е н а ж н ы е у с т р о й с т в а в д н и ­
щах блока изолируют фильтрующими
материалами. Н а некото­
р ы х о т е ч е с т в е н н ы х р у д н и к а х п е р е м ы ч к и с о о р у ж а ю т из о т б и т о й
руды. Н а руднике «Нью Броукен-Хилл» д р е н а ж воды осуществля­
ют ч е р е з ф л а н г о в ы е б л о к о в ы е в о с с т а ю щ и е с у с т р о е н н ы м и в н и х
перемычками, обтянутыми фильтровальной тканью.
Д л я у с к о р е н и я н а ч а л а очистных р а б о т в к а м е р е п о в е р х н о с т ­
ный слой з а к л а д к и иногда у п р о ч н я ю т
отбитой рудой
(рудник
« Н ь ю Б р о у к е н - Х и л л » ) , при з а ч и с т к е э т о т слой р у д ы с з а к л а д к о й
( ~ 2 0 см) в ы н и м а ю т . У п р о ч н е н и е в е р х н е г о с л о я з а к л а д к и путем
м е х а н и ч е с к о г о в н е с е н и я ц е м е н т а ( р у ч н ы м способом и с п о м о щ ь ю
к у л ь т и в а т о р а ) на р у д н и к е « Ф а л у н » д а л о у д о в л е т в о р и т е л ь н ы е ре­
з у л ь т а т ы , о д н а к о р а с х о д ц е м е н т а при этом способе
достигает
30 кг на 1 м п л о щ а д и к а м е р ы .
П о к р ы т и е в е р х н е г о с л о я з а к л а д к и н а б р ы з г б е т о н о м (в соотно­
шении ц е м е н т : п е с о к = 1 : 3) при т о л щ и н е 6—8 см на Б е л о у с о в с к о м р у д н и к е и м е л о д о с т а т о ч н у ю п р о ч н о с т ь и п о з в о л я л о вести
в з р ы в н ы е р а б о т ы в к а м е р е ч е р е з сутки. П о т е р и р у д ы б ы л и у м е н ь ­
шены на 5 0 % , а э к о н о м и ч е с к и й э ф ф е к т по с р а в н е н и ю с д е р е в я н ­
н ы м и н а с т и л а м и с о с т а в и л при о т р а б о т к е
одного
блока более
40 тыс. руб. Н а Б е р е з о в с к о м р у д н и к е б е т о н н ы й н а с т и л т о л щ и н о й
10 см не р а з р у ш а е т с я от в з р ы в а и в ы д е р ж и в а е т н а г р у з к у от са­
моходного оборудования.
На отечественных рудниках
преимущественное
применение
получила гидравлическая песчано-цементная и песчано-глинистая
закладка
с использованием
хвостов
обогатительных
фабрик
( т а б л . 2 9 ) . Это п о з в о л и л о м е х а н и з и р о в а т ь процесс т р а н с п о р т и р о ­
вания и укладки закладочного материала, сократить период за­
кладочных работ.
Э ф ф е к т и в о с т ь с и с т е м ы г о р и з о н т а л ь н ы х слоев с з а к л а д к о й з а ­
в и с и т от п а р а м е т р о в и типа п р и м е н я е м о г о
оборудования.
При
использовании легкого самоходного оборудования производитель­
ность т р у д а з а б о й н о г о р а б о ч е г о в ц е л о м по системе н а х о д и т с я на
у р о в н е 25—30 т/смену, при и с п о л ь з о в а н и и т я ж е л о г о с а м о х о д н о г о
о б о р у д о в а н и я с д и з е л ь н ы м п р и в о д о м о н а д о с т и г а е т 40—64 т / с м е ­
ну. Т р у д о е м к о с т ь с и с т е м ы в з н а ч и т е л ь н о й степени
з а в и с и т от
вида закладки и организации закладочных работ.
На руднике
« М о н т и в е к ч и о » з а т р а т ы на г и д р о з а к л а д к у (1 м т в е р д о г о ) с о с т а в ­
л я ю т по у д е л ь н о м у весу, т р у д о в ы е з а т р а т ы 4 8 % , п о в е р х н о с т н ы й
т р а н с п о р т (в а в т о с а м о с в а л а х ) 4 0 % , у с т р о й с т в о п е р е м ы ч е к
2%,
расход электроэнергии, воды и д р е н а ж 5 % , амортизация и ремонт
т р у б о п р о в о д о в 4 % , прочие 1 % .
Н а к а н а д с к и х р у д н и к а х с е б е с т о и м о с т ь д о б ы ч и 1 т р у д ы сис­
т е м о й г о р и з о н т а л ь н ы х слоев с з а к л а д к о й с о с т а в и л а 10,14 д о л л .
и приблизилась к себестоимости 1 т руды, добытой
системой с
2
3
магазинированием руды, составляющей
д ы в среднем 8,4 д о л л .
на р я д е р у д н и к о в
Кана­
Таблица
29
Примерный состав закладочных смесей при разработке горизонтальными
слоями с закладкой на отечественных рудниках
Рудники
Закладка
Р а с х о д материалов на 1 м
Необходимая
прочность,
кгс/см
3
2
Лениногорский
Текелийский
1
Гидравлическая
песчано-цементная
Гидравлическая
глино-цементная
Гайский
Гидравлическая
песчано- глинистая
Белоусовский
Сухая
Зыряновский
Гидравлическая
песчано-шебеночная
П е с о к + вода — 1800 кг,
цемент — 7 0 — 1 0 0 кг
Глина — 1,1 м ,
цемент — 70 кг.
вода — 400 л
П е с о к с глиной ( 2 0 % ) — 1 2 8 0 кг,
гранулированный
доменный
шлак — 3 6 0 кг
цемент — 3 0 — 4 0 кг
вода — 4 0 0 л
Дробленая
порода,
склонная
к слеживанию
Песок — 0 , 6 7 м ,
щебень — 1 м ,
в о д а — 2 7 0 — 3 0 0 л,
цемент
7—20-
1
3
3
5—8
( 2 8 дней)
20—40*
(90 дней)
5-8
3
2
5—7
3
6
1
8
3
«Хвосты» обогатительной фабрики,
легкая фракция цеха т я ж е л ы х суспензий,
для полу­
чения заданной прочности, « п р и двухстадийной выемке,
д л я образования бетонной корки.
6
Таблица
30
Горнотехнические условия, проектные параметры и показатели
системы горизонтальных слоев с закладкой на некоторых
отечественных рудниках
Рудники
Нвниногорский
Икелийский
г|йский
[Ишинский
Ввлоусовский
Ьфяновский
Мощность
отрабатывае­
мого участка
рудного тела,
м
Угол
падения,
градус
4—25
4—12
4—15
4—10
3—6
4—12
70—90
65—90
60—90
80—90
70—90
60—90
Удельный
Произво­
объем горно­
подготовитель­ дительность
блока,
ных и нарез­
тыс. т / м е с
ных работ.
м /1000 т
3
18—35
28
29
28—31
37—56
29
Н а отечественных рудниках стоимость
ки к о л е б л е т с я в з а в и с и м о с т и от р а с х о д а
12—16
10—12
12—16
10—12
3—4
12—16
3
Производительность
т р у д а забойного
рабо чего т/смену
при пере­
носном
оборудо­
вании
при само­
ходном
оборудо­
вании
12
20
22
22
10
21
38
40
44
38—41
25—29
44
1 м бетонной з а к л а д ­
цемента
от 3 д о 8 —
1 0 р у б . , г и д р о з а к л а д к и — о т 1 д о 2,6 р у б . П р и системе г о р и з о н ­
т а л ь н ы х слоев с з а к л а д к о й , к о г д а т р е б у е т с я н е в ы с о к а я прочность
•(5—7 д о 20 к г с / с м ) , с т о и м о с т ь 1 м т в е р д е ю щ е й з а к л а д к и м о ж е т
быть доведена до 2—3 руб.
О б э ф ф е к т и в н о с т и с и с т е м ы г о р и з о н т а л ь н ы х слоев с з а к л а д ­
к о й м о ж н о с у д и т ь по д а н н ы м т а б л . 30.
2
3
2.9. Система горизонтальных нисходящих слоев
с твердеющей закладкой
О с о б е н н о с т ь этого в а р и а н т а с л о е в о й в ы е м к и состоит в т о м ,
•что очистные р а б о т ы в з а х о д к а х о с у щ е с т в л я ю т с я п о д искусствен­
ной к р о в л е й , о б р а з о в а н н о й в п р о ц е с с е о т р а б о т к и и з а к л а д к и в ы ­
ш е с т о я щ е г о с л о я . П р е д п о ч т е н и е этой системе о т д а е т с я п р и о т р а ­
б о т к е в е с ь м а ценных р у д , к о г д а н е у с т о й ч и в о с т ь р у д н о г о м а с с и в а
( и з - з а р а з д р о б л е н н о с т и , т р е щ и н о в а т о с т и и пр.) не п о з в о л я е т в е ­
с т и очистную в ы е м к у с п р и е м л е м ы м и д л я с а м о х о д н о й
техники
п а р а м е т р а м и с л о е в ы х з а х о д о к и, т а к и м о б р а з о м ,
естественная
ж р о в л я о к а з ы в а е т с я менее устойчивой по с р а в н е н и ю с искусствен­
ной.
П р и этой системе ( р и с . 52) о т р а б о т к у р у д н о г о т е л а ведут г о ­
ризонтальными заходками-камерами
под углом
45—60° к его
лростиранию. Заходки-камеры
п р о х о д я т ч е р е з одну. П о с л е з а ­
т в е р д е н и я з а к л а д к и и д о с т и ж е н и я н е о б х о д и м о й прочности о т р а ­
б а т ы в а ю т ц е л и к . В д в у х с м е ж н ы х с л о я х по в е р т и к а л и з а х о д к и к а м е р ы располагают под углом друг
к другу.
Руду в камере
•отбивают г о р и з о н т а л ь н ы м и ш п у р а м и , г р у з я т м а ш и н о й и д о с т а в ­
л я ю т по с л о е в о м у ш т р е к у к б л о к о в о м у р у д о с п у с к у . П р и з а к л а д к е
к а м е р у почвы к а ж д о й т р е т ь е й з а х о д к и о с т а в л я ю т н е з а л о ж е н н ы м
в е н т и л я ц и о н н ы й к а н а л д л я в ы д а ч и з а г р я з н е н н о г о в о з д у х а п р и от­
работке расположенных ниже камер. Д л я выдачи загрязненного
в о з д у х а из б л о к а и п р о к л а д к и з а к л а д о ч н ы х т р у б о п р о в о д о в в ы крепляют и оставляют незаложенными т а к ж е штрек у висячего
б о к а р у д н о г о т е л а . Д л я д о с т а в к и с а м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я на
«слои в л е ж а ч е м боку р у д н о г о т е л а п р о х о д я т
наклонный съезд,
сбиваемый с к а ж д ы м слоем.
.Параметры системы: высота блока (равная
высоте э т а ж а )
3 0 — 7 5 м, д л и н а б л о к а 100—300 м, р а з м е р ы з а х о д о к - к а м е р : в ы с о ­
т а 3—5 м, ш и р и н а 4 — 6 м.
П а р а м е т р ы в ы б и р а ю т с учетом п р о ч н о с т и з а к л а д ы в а е м о г о м а с ­
с и в а . П о опыту некоторых з а р у б е ж н ы х рудников площадь обна­
ж е н и я при нисходящей слоевой выемке может иметь следующие
з н а ч е н и я в з а в и с и м о с т и о т прочности к р о в л и :
•Прочность закладочного массива, к г с / с м
Естественная кровля
с
15
15—25
>25
коэффициентом
Ш м р т а обна­
ж е н и я , м*
2
крепости
• 'При длине а а х о д о к , в 5 раз превышающей umpHHv
5—8
4,5
6—8
9—12
<4
Н а к а н а д с к о м р у д н и к е « М а д т а » , н а п р и м е р , систему п р и м е н я ­
ю т д л я о т р а б о т к и н а к л о н н о й (30°) п л а с т о о б р а з н о й з а л е ж и м о щ ­
н о с т ь ю 4,6—38 м и д л и н о й 152 м со с л е д у ю щ и м и п а р а м е т р а м и :
ш и р и н а з а х о д к и 3 м, в ы с о т а с л о я 3—4,6 м, высота э т а ж а 30,5 м.
П о с л е в ы е м к и р у д ы в з а х о д к е на почву у к л а д ы в а ю т п р о д о л ь н ы е
и п о п е р е ч н ы е л е ж н и , з а т е м м е т а л л и ч е с к у ю сетку и п о л и э т и л е н о ­
в у ю пленку. В н и ж н и й слой на высоту 0,9 м у к л а д ы в а ю т бетон­
ную смесь с с о о т н о ш е н и е м песка и ц е м е н т а 1 2 : 1, в о с т а л ь н о й
ч а с т и з а х о д о к это соотношение с о с т а в л я е т 20 : 1. П р о и з в о д и т е л ь ­
ность т р у д а р а б о ч е г о с о с т а в л я е т 10,6 т/смену.
На руднике «Фукасава» (Япония) м е с т о р о ж д е н и е п о л и м е т а л ­
лических руд ( С и — 1 % ,
РЬ — 3 % , Z n — 1 2 % ) с р а з м е р а м и н
п л а н е 1 5 0 0 X 7 0 0 м, р а с п о л о ж е н н о е п о д д н о м м о р я (отм. — 2 3 5 м)
и в с к р ы т о е н а к л о н н ы м и с т в о л а м и с о т м . + 1 7 0 м, о т р а б а т ы в а ю т
с и с т е м о й с н и с х о д я щ е й слоевой в ы е м к о й . Угол н а к л о н а з а л е ж и
12°. П о п р о с т и р а н и ю з а л е ж и п р о х о д я т н а р е з н о й ш т р е к сечением
4 x 3 м, а из него в сторону л е ж а ч е г о бока в ы е м о ч н ы е
орты.
П о ч в у о р т о в к р е п я т ж е л е з о б е т о н о м или бетоном на т о л щ и н у от 0,2
д о 0,5—0,6 м. С о с т а в бетонной смеси: хвосты о б о г а щ е н и я , в у л к а ­
н и ч е с к а я з о л а и ц е м е н т ( 2 0 % по м а с с е ) , т в е р д ы е ф р а к ц и и 6 5 % .
П о б е т о н н о м у н а с т и л у п е р е д в и г а ю т с я с а м о х о д н ы е м а ш и н ы , он ж е
служит кровлей нижележащего орта. В комплекс
оборудования
в х о д я т : П Д М « Э й м к о - 9 1 2 В » , с а м о х о д н ы й вагон « В а г н е р »
мощ­
ностью 135 л. с , г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю 10 т, б у л ь д о з е р (55 л . с ) , ав­
томобиль грузоподъемностью 3 т для перевозки людей и материа­
л о в . П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь з а б о й н о г о р а б о ч е г о 25 т/смену.
На руднике «Гарпенберг» ( Ш в е ц и я ) н и с х о д я щ у ю в ы е м к у кру­
т о п а д а ю щ е й з а л е ж и в е д у т з а х о д к а м и сечением 4 , 5 X 4 м, на П О Ч В У
заходок укладывают пластик и эластичную
массу.
Закладку,
с о с т о я щ у ю из смеси п е с к а , ц е м е н т а и в о д ы , п о д а ю т бетононасо­
сами.
С и с т е м а я в л я е т с я весьма т р у д о е м к о й и м а т е р и а л о е м к о й . Р а с ­
ход леса 0,02 м / т , м е т а л л а 1,5—2 кг/т, р а с х о д ц е м е н т а в к а м е р а х
первой очереди ~ 2 8 0 к г / м , в с м е ж н ы х
з а х о д к а х — 1 2 0 кг/м ,
р а с х о д бетона ~ 4 3 0 м / 1 0 0 0 т.
3
3
:|
3
Применяемое оборудование:
Число ма­
шин в ком­
плексе
Самоходная установка с двумя-тремя перфораторами д л я б у ­
рения шпуров диаметром 3 2 — 4 2 мм
'.
Машина д л я заряжания шпуров
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью 2 — 4 м
Машина для доставки людей на 6 — 1 0 мест
Машина для доставки грузов д о 2 — 5 т
Машийа для заправки и смазки самоходного о б о р у д о в а н и я .
3
Комплекс
в год.
обеспечивает
производительность
4
2
2
0,5
0,5
0,5
250—300
тыс.
Технико-экономические показатели:
3
Удельный о б ъ е м подготовительных работ, м / 1 0 0 0 т . . . .
Удельный о б ъ е м нарезных работ, м / 1 0 0 0 т
Производительность блока, тыс. т / г о д
П о т е р и руды, %
Разубоживание, %
Сменная производительность труда забойного рабочего:
на очистных работах, т .
на подготовительных и нарезных работах, м
по системе, т
3
3
4—22
2—12
250—300
2—3
4—5
40—55
6—8
20—30
2.10. Система со сплошной выемкой руды
и закладкой выработанного пространства
твердеющими смесями
С и с т е м а со с п л о ш н о й в ы е м к о й р у д ы в с р а в н е н и и с д р у г и м и
о т л и ч а е т с я простотой т е х н о л о г и ч е с к о г о
п р о ц е с с а , при к о т о р о м
о т с у т с т в у е т н е о б х о д и м о с т ь в о з в р а т а к р а н е е о т р а б о т а н н ы м участ­
к а м , к а к это имеет место при д в у х с т а д и й н о й в ы е м к е , что с о к р а ­
щ а е т р а с х о д ы на п о д д е р ж а н и е г о р н ы х в ы р а б о т о к , у п р о щ а е т у п ­
равление горным давлением и обеспечивает
высокую
безопас­
ность р а б о т . В р а з л и ч н ы х в а р и а н т а х она н а х о д и т все б о л е е ши­
р о к о е р а с п р о с т р а н е н и е (рис. 5 3 ) .
Рассматриваемый вариант
с и с т е м ы со с п л о ш н о й
выемкой
п р е д л о ж е н а в т о р о м [47] д л я о т р а б о т к и м о щ н ы х (от 10 до 3 0 —
4 0 м) г о р и з о н т а л ь н ы х или с л а б о н а к л о н н ы х (до 10°) з а л е ж е й от­
н о с и т е л ь н о ц е н н ы х руд. О т р а б о т к у з а л е ж и в е д у т п а н е л я м и с в ы ­
е м к о й р у д ы в е р т и к а л ь н ы м и , в ы т я н у т ы м и в д о л ь ф р о н т а очистной
выемки камерами-прирезками сразу
на всю м о щ н о с т ь
рудного
т е л а ч е р е з в е р х н и е и н и ж н и е подсечные в ы р а б о т к и . П а н е л ь д е л я т
н а ч е т ы р е секции, а к а м е р ы - п р и р е з к и в них с м е щ а ю т , в р е з у л ь т а ­
т е чего ф р о н т очистной в ы е м к и и м е е т с т у п е н ч а т у ю ф о р м у .
П а р а м е т р ы с и с т е м ы : ш и р и н а п а н е л и 120—150 м, ш и р и н а сек­
ц и й ( д л и н а к а м е р ) 25—30 м, ш и р и н а к а м е р - п р и р е з о к 8—12 м,
в ы с о т а к а м е р соответствует м о щ н о с т и
р у д н о г о т е л а — 10—40 м.
Подготовка з а л е ж и к отработке заключается в проведении па­
н е л ь н ы х ш т р е к о в , р а с п о л а г а е м ы х по г р а н и ц а м п а н е л и на у р о в н е
в е р х н е й и н и ж н е й подсечек. И з п а н е л ь н ы х ш т р е к о в в к а м е р у че­
р е з 30—40 м п р о х о д я т з а е з д ы . П о д с е ч н ы е в ы р а б о т к и
проходят
в руде на к о н т а к т е с в м е щ а ю щ и м и п о р о д а м и , их р а с п о л а г а ю т с
т а к и м р а с ч е т о м , чтобы на г р а н и ц е с е к ц и й о с т а в а л с я л е н т о ч н ы й
ц е л и к . К г о р н о - п о д г о т о в и т е л ь н ы м р а б о т а м при этой системе сле­
д у е т отнести п р о х о д к у т р а н с п о р т н о г о , в е н т и л я ц и о н н о г о ш т р е к о в ,
у д о с п у с к а и в о с с т а ю щ е г о , их о б ъ е м н е з н а ч и т е л е н и с о с т а в л я е т
— 4 м на 1000 т д о б ы ч и .
П а н е л ь н ы е ш т р е к и , п р о й д е н н ы е в руде, а т а к ж е п о д с е ч н ы е в ы ­
работки относятся к нарезным работам. Объем нарезных рабог
в з а в и с и м о с т и от м о щ н о с т и з а л е ж и к о л е б л е т с я в п р е д е л а х 3 2 —
96 м на 1000 т д о б ы ч и . П р о х о д к у в ы р а б о т о к в е р х н е й и н и ж н е й
подсечек м о ж н о р а с с м а т р и в а т ь к а к к а м е р н о - с т о л б о в у ю в ы е м к у
3
3
Г)
Зак.
806
129
<с в ы с о т о й очистного п р о с т р а н с т в а 2—3 м. О с у щ е с т в л я е т с я о н а ,
; к а к п р а в и л о , о б о р у д о в а н и е м , и с п о л ь з у е м ы м на очистных р а б о т а х
х примерно равной производительностью.
Очистные работы включают следующие основные
процессы:
-отбойку руды в к а м е р а х , п о г р у з к у ее и д о с т а в к у
в рудоспуск,
и з о л я ц и ю о т р а б о т а н н ы х к а м е р и их з а к л а д к у . Д л я о с у щ е с т в л е н и я
непрерывной добычи руды в пределах панели у к а з а н н ы е процес•сы с о в м е щ а ю т с я во в р е м е н и , но р а с с р е д о т а ч и в а ю т с я в о т д е л ь н ы х
с е к ц и я х . К а к п р а в и л о , в одной из секций о с у щ е с т в л я ю т с я б у р е н и е
и о т б о й к а руды, во второй — в ы п у с к , в т р е т ь е й — з а к л а д о ч н ы е
р а б о т ы , в четвертой р а б о т ы не в е д у т с я — в ней н а б и р а е т
проч­
ность т в е р д е ю щ а я з а к л а д к а .
Руду в камерах отбивают
путем
взрывания
вертикальных
•скважин, п р о б у р и в а е м ы х из в е р х н и х или н и ж н и х п о д с е ч н ы х вы­
р а б о т о к на о т р е з н у ю щ е л ь , о б р а з о в а н н и ю в т о р ц е к а м е р ы из от­
р е з н о г о в о с с т а ю щ е г о . Д и а м е т р с к в а ж и н 70—150 м м , л . н. с. 2—•
3 м, р а с с т о я н и е м е ж д у с к в а ж и н а м и 2,5—3 м, в ы х о д р у д ы 3—8 м
•fc 1 м с к в а ж и н ы . О т б о й к у р у д ы ведут со стороны ц е л и к а , н а ч и н а я
-от о т р е з н о й щ е л и и з а к а н ч и в а я у р а н е е о т р а б о т а н н о й и з а л о ж е н ­
н о й секции. В д о л ь к а м е р ы со с т о р о н ы з а к л а д к и о с т а в л я ю т руд­
н у ю корку т о л щ и н о й 1—1,5 м , к о т о р а я о б р у ш а е т с я по м е р е об­
н а ж е н и я под действием сейсмического
воздействия
взрыва
и
у д а р н о й в о л н ы . Это п о з в о л я е т п р е д о т в р а т и т ь о б р у ш е н и е з а к л а д ­
ки при о т б о й к е р у д ы .
Обрушенная взрывом руда заполняет нижнюю часть камеры
и ч а с т и ч н о в ы р а б о т к и н и ж н е й подсечки, где ее г р у з я т погрузоч.но-доставочпыми м а ш и н а м и
и доставляют
к рудоспуску.
Для
предотвращения обрушения торца нижних подсечных выработок,
п р и м ы к а ю щ и х к боковой стенке к а м е р , а т а к ж е д л я у л у ч ш е н и я
у с л о в и й в ы п у с к а р у д ы н а д ними ц е л е с о о б р а з н о о с т а в л я т ь р у д н ы й
к о з ы р е к . О н о б р а з у е т с я путем
надозаряжания
двух
крайних
с к в а ж и н в р я д у (со стороны ц е л и к а ) .
П о г р у з к а р у д ы о с у щ е с т в л я е т с я в н а ч а л е из одной в ы р а б о т к и ,
а з а т е м по м е р с отбойки руды из двух. Ш и р и н а
их д о с т и г а е т
6 , 5 — 7 , 5 . м, в ы с о т а 2—3 м, что п о з в о л я е т и с п о л ь з о в а т ь на погруз­
ке руды самоходное оборудование. На
заключительной
стадии
в ы п у с к а , когда в к а м е р е о с т а е т с я м а л о р у д ы , она р а с п о л а г а е т с я
в о с н о в н о м у п р о т и в о п о л о ж н о й стенки к а м е р ы . П о г р у з к а ее осу­
щ е с т в л я е т с я под з а щ и т о й р у д н о г о к о з ы р ь к а , п о г а ш е н и е к о т о р о г о
п р о и з в о д и т с я после в ы е м к и всей р у д ы .
Р а б о т а по п о г р у з к е р у д ы о с у щ е с т в л я е т с я т а к и м о б р а з о м , что­
б ы в о д и т е л ь п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н о й м а ш и н ы н а х о д и л с я в пре­
д е л а х подсечных в ы р а б о т о к и н е в ы е з ж а л в к а м е р у . О б р у ш е н н а я
р у д а от п о г а ш е н и я ц е л и к а з а ч и щ а е т с я
погрузочно-доставочной
М а ш и н о й и л и бульдозером с дистанционным
управлением,
что
П о з в о л я е т и з в л е ч ь п р а к т и ч е с к и в с ю руду. П о т е р и
р у д ы в этом
3
Случае не превышают
2%.
П р е ж д е чем приступить к з а к л а д к е к а м е р , их и з о л и р у ю т от
п о д с е ч н ы х в ы р а б о т о к . О с т а в л я е м ы е д л я п о д д е р ж а н и я к р о в л и лен5*
131
т о ч н ы е ц е л и к и на г р а н и ц а х к а м е р ч а с т и ч н о п о г а ш а ю т , а о с т а в ­
ш и е с я ч а с т ь ю и з о л и р у ю т . П о г р у з о ч н ы е в ы р а б о т к и с боковой сто­
роны к а м е р и з о л и р у ю т путем с о о р у ж е н и я п е р е м ы ч е к из о т б и т о й
руды. Н а верхних подсечных выработках могут быть установлены
д е р е в я н н ы е или м е т а л л и ч е с к и е п е р е м ы ч к и .
Закладочные мате­
р и а л ы в к а м е р у при г и д р о т р а н с п о р т е с м е с и п о д а ю т по т р у б о п р о ­
в о д а м , п р о к л а д ы в а е м ы м по в ы р а б о т к а м в е р х н е й подсечки, или.
доставляют машинами.
Т р е б о в а н и я к з а к л а д о ч н о м у м а т е р и а л у п р е д ъ я в л я ю т с я в ос­
новном к а к к з а п о л н и т е л ю , с п о с о б н о м у с о х р а н я т ь
вертикальный
откос на в ы с о т у к а м е р ы на п е р и о д о т б о й к и и в ы п у с к а р у д ы . Н а ­
г р у з к а от горного д а в л е н и я , к а к п р а в и л о , н е в е л и к а , что п о з в о ­
л я е т и с п о л ь з о в а т ь м а л о п р о ч н ы е (до 2 0 — 2 5 к г с / с м ) т в е р д е ю щ и е
смеси-хвосты о б о г а щ е н и я или д р о б л е н ы й м а т е р и а л с д о б а в к а м и
г л и н ы , м о л о т ы х ш л а к о в , извести или ц е м е н т а .
Время твердения закладочной
смеси соответствует
времени
отработки руды в трех камерах-прирезках и колеблется в зави­
симости от м о щ н о с т и з а л е ж и и ш и р и н ы к а м е р в п р е д е л а х от 1 д а
3 мес.
Комплекс оборудования. Условиям системы в наибольшей сте­
пени у д о в л е т в о р я е т о б о р у д о в а н и е , с о с т о я щ е е из с а м о х о д н ы х у с ­
т а н о в о к д л я б у р е н и я ш п у р о в при п р о х о д к е в ы р а б о т о к и у с т а н о в о к
для бурения вертикальных параллельных
скважин, погрузочнодоставочных
машин
и машин
вспомогательного
назначения:
2
Число машин
в комплексе
Самоходная установка с одной-двумя буровыми маши­
нами д л я бурения вертикальных скважин диаметром
7 5 — 8 5 мм
.
Самоходная установка с двумя перфораторами д л я б у ­
рения шпуров диаметром 3 6 — 4 0 мм
2—3
1—2 (на п р о ­
ходке)
1
Машина д л я заряжания шпуров и скважин
Погрузочная машина с ковшом емкостью - Э.—3 м
в
комплексе с д в у м я автосамосвалами
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью
1—2 м
•
I (на
Самоходная установка д л я крепления кровли штанга­
ми
Машина д л я перевозки людей на 2 0 — 2 6 мест . . . .
Машина д л я доставки г р у з о в д о 5 т
Машина д л я заправки и смазки самоходного о б о р у д о ­
вания
3
3
2
проходке)
1
0,25
0,25
0,25
Комплекс обеспечивает
производительность
300—400 тыс. т
в год. В с р а в н е н и и с и з в е с т н ы м и в а р и а н т а м и основные п о к а з а ­
тели с и с т е м ы п р и в е д е н ы в т а б л . 3 1 .
К а к с л е д у е т из т а б л . 3 1 , с и с т е м а
со с п л о ш н о й в ы е м к о й
и
закладкой выработанного пространства экономичнее двухстадийной, о д н а к о она с у щ е с т в е н н о у с т у п а е т по себестоимости д о б ы ч и
к а м е р н о - с т о л б о в о й системе р а з р а б о т к и
с оставлением
рудных
ц е л и к о в , н е д о с т а т к о м которой, в свою о ч е р е д ь , я в л я ю т с я
повы-
ш е н н ы е потери р у д ы . О т н о с и т е л ь н а я
систем рассмотрена ниже.
эффективность
этих
двух
Таблица
31'
Технико-экономические показатели с и с т е м разработки,
применяющихся для отработки мощных пологопадающих залежей
Камерностолбовая
Двухстадийная
с оставлением
выемка
рудных
с закладкой
целиков
Показатели
Удельный объем горно-подготовительных
и нарезных работ, м / 1 0 0 0 т
Потери, %
Разубоживание, %
В и д закладки и ее прочность, к г с / с м
Сплошная
выемка
с закладкой
33,6
109,3—140,3
34—100
19—25
7
33—46
5—8,6
5-7
Бетонная,
80—120
360
16,5—21
5—8*
3—5
Твердеющая,
20—25
120
30—50
2,4—3
6
5,09
—
2
1,69
3
2
3
Расход вяжущего, кг/м
Сменная производительность труда рабо­
чего, т
Себестоимость добычи, р у б / т
в том числе стоимость закладки, р у б
—
—
* При использовании машины с дистанционным управлением — д о 2 %.
Д о с т о и н с т в о м системы со с п л о ш н о й в ы е м к о й р у д ы и з а к л а д ­
кой в ы р а б о т а н н о г о п р о с т р а н с т в а т в е р д е ю щ и м и с м е с я м и я в л я е т с я
то, что при простоте т е х н о л о г и ч е с к о г о процесса
и относительно
небольшом расходе вяжущего обеспечиваются высокая полнота
в ы е м к и з а п а с о в и б е з о п а с н о с т ь р а б о т , к о т о р а я при к а м е р н о - с т о л ­
бовой системе с б о л ь ш о й высотой очистного п р о с т р а н с т в а п р е д ­
ставляет серьезную проблему.
2.11. Система со сплошной выемкой руды
и изоляцией выработанного пространства
породными полосами
Система может быть применена для отработки горизонталь­
ных и пологопадающих рудных тел
небольшой
(до 2—2,5 м)
м о щ н о с т и , з а л е г а ю щ и х в п о р о д а х с р е д н е й устойчивости и у с т о й ­
ч и в ы х . Р у д ы — средней и в ы ш е с р е д н е й устойчивости, с в ы с о к и м
с о д е р ж а н и е м м е т а л л а , что и с к л ю ч а е т о с т а в л е н и е р у д н ы х ц е л и к о в
для поддержания выработанного пространства.
Отработку рудного тела ведут сплошным забоем с возведени­
ем в выработанном пространстве костровой
деревянной
крепи
(рис. 5 4 ) . Р у д у в з а б о е о т б и в а ю т
взрыванием горизонтальных
ш п у р о в , г р у з я т м а ш и н о й и д о с т а в л я ю т по очистному п р о с т р а н с т в у
и транспортному штреку к участковому рудоспуску.
Д л я р а з г р у з к и от горного д а в л е н и я и и з о л я ц и и в ы р а б о т а н н о ­
го п р о с т р а н с т в а по м е р е п о д в и г а н и я
фронта
очистных
работ
п р о и з в о д я т о б р у ш е н и е к р о в л и п р о б у р и в а е м ы м и в нее н а к л о н н ы ­
ми ш п у р а м и и с о з д а ю т полосы из о б р у ш е н н ы х пород. П а р а м е т р ы
с и с т е м ы : ш и р и н а п а н е л и 100—150 м, д л и н а п а н е л и
150—200 м ,
р а с с т о я н и е м е ж д у к о с т р а м и (по оси) 8—12 м, р а с с т о я н и е м е ж д у
п о р о д н ы м и и з о л и р у ю щ и м и п о л о с а м и 24 м. Д л я з а е з д а с а м о х о д ­
ных м а ш и н к р у д н о м у т е л у п р о х о д я т н а к л о н н ы й с ъ е з д
с отка­
точного г о р и з о н т а .
К о м п л е к с о б о р у д о в а н и я на очистных р а б о т а х состоит из о д ной-двух с а м о х о д н ы х у с т а н о в о к на 2 п е р ф о р а т о р а
для бурения
ш п у р о в д и а м е т р о м 32—42 мм, м а ш и н ы д л я з а р я ж а н и я ш п у р о в и
п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н о й м а ш и н ы с к о в ш о м е м к о с т ь ю 0,8—2,5 м .
П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь к о м п л е к с а д о с т и г а е т 100 тыс. т р у д ы в г о д .
Один из в а р и а н т о в с п л о ш н о й , т а к н а з ы в а е м о й с т о л б о в о й си­
с т е м ы с о б р у ш е н и е м н а л е г а ю щ и х п о р о д п р и м е н я ю т на М и р г а л и м с а й с к о м р у д н и к е при о т р а б о т к е з а л е ж е й м о щ н о с т ь ю 1,5—Зм.
П р и этом в а р и а н т е очистные р а б о т ы ведут о д и н о ч н ы м и или с п а ­
р е н н ы м и з а х о д к а м и по 4 — 6 м в обе стороны из р а з р е з н ы х в ы р а ­
б о т о к ( п а н е л ь н ы х к а м е р ) . О с т а в л я е м ы е со стороны о б р у ш е н н ы х
пород ленточные целики просекают, образуя вентиляционно-трансп о р т н ы е с ъ е з д ы ш и р и н о й 6 м, а з а т е м у м е н ь ш а ю т
их до мини­
м а л ь н ы х р а з м е р о в ( 2 X 2 м ) . Э т о п о з в о л я е т с н и з и т ь потери р у д ы
па 3 — 7 % , р а з у б о ж и в а н и е — на 3 — 6 % . Ц е л и к и - с т о л б ы р а з б у р и ­
в а ю т и в з р ы в а ю т о д н о в р е м е н н о по всему ф р о н т у очистной в ы е м ­
ки, в ы з ы в а я тем с а м ы м о б р у ш е н и е п о р о д к р о в л и .
Б у р е н и е в з а х о д к а х ведут м а л о г а б а р и т н о й с а м о х о д н о й б у р о ­
вой у с т а н о в к о й М С Б У - 1 , д о с т а в к у п р о и з в о д я т с а м о х о д н ы м с к р е ­
перным грузчиком ЛС-30-2с (смонтированным
на б а з е х о д о в о й
ч а с т и С Б У - 2 Б ) в рудоспуски. Э т о т в а р и а н т с и с т е м ы м о ж е т б ы т ь
п р и м е н е н при бедной или р я д о в о й по ценности
руде, т а к к а к
ц е л и к и - с т о л б ы идут в потери. К р о м е того, п о р о д ы к р о в л и д о л ж н ы
быть склонны к обрушению. В противном случае потребуются до­
п о л н и т е л ь н ы е з а т р а т ы на их п о с а д к у . П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а
р а б о ч е г о к о л е б л е т с я от 2 0 — 2 5 до 40 т / с м е н у , с е б е с т о и м о с т ь д о ­
бычи ( ф р а н к о - л ю к ) — о т 2,5 до 3 руб. [32].
3
2.12. С и с т е м а с м а г а з и н и р о в а н и е м р у д ы
Систему применяют для отработки
маломощных
и средней
мощности крутопадающих рудных
залежей
в условиях,
когда
в м е щ а ю щ и е п о р о д ы н е д о с т а т о ч н о устойчивы д л я п р и м е н е н и я бо­
л е е п р о и з в о д и т е л ь н о й системы п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в , а ценность
руды т а к о в а , что ее р а з у б о ж и в а н и е (из-за
отслоений
боковых
стенок к а м е р ) п р е в ы ш а е т д о п у с т и м ы е п р е д е л ы . В к л а с с и ч е с к о м
виде с и с т е м а п р е д с т а в л я е т собой к а м е р у , р а с п о л о ж е н н у ю по про­
с т и р а н и ю з а л е ж и , в которой о т б и т у ю р у д м а г а з и н и р у ю т на в с ю
высоту блока, а выпуск руды ведут порциями с таким расчетом,
чтобы между замагазинированной рудой и кровлей рудного мас­
с и в а с о х р а н и л о с ь очистное п р о с т р а н с т в о , д о с т а т о ч н о е
д л я про­
изводства буро-взрывных работ.
Н а х о д я с ь в м а г а з и н е , р у д а п о д д е р ж и в а е т стенки к а м е р , у м е н ь ­
ш а я о т с л о е н и я б о к о в ы х пород, а п о с л е о к о н ч а н и я о т б о й к и верх­
него слоя руду в ы п у с к а ю т из к а м е р ы п о л н о с т ь ю в в о з м о ж н о ко­
р о т к и й срок с ц е л ь ю у м е н ь ш е н и я р а з у б о ж и в а н и я р у д ы . О т р а б о ­
танные камеры
заполняют
закладкой
или (при
системах
с
обрушением) погашают
междукамерные
ц е л и к и и потолочину
м а с с о в ы м в з р ы в о м . П а р а м е т р ы с и с т е м ы : в ы с о т а э т а ж а 60—70 м
( д о 90 м ) , ш и р и н а к а м е р ы 2—8 м (до 12 м ) , ш и р и н а м е ж д у к а ­
м е р н ы х ц е л и к о в 6—9 м.
С точки з р е н и я
использования
самоходного
оборудования
с и с т е м у н е л ь з я п р и з н а т ь б л а г о п р и я т н о й . В ы п у с к и д о с т а в к а ру­
д ы из к а м е р у д о в л е т в о р и т е л ь н о р е ш а ю т с я при и с п о л ь з о в а н и и к о в ­
шовых иогрузочно-доставочных машин. П о данным
зарубежной
п р а к т и к и [1], и с п о л ь з о в а н и е к о в ш о в ы х П Д М п о з в о л я е т п о в ы с и т ь
интенсивность выпуска и сократить разубоживание руды, упро­
стить вторичное дробление и ликвидировать люковые устройства.
О д н а к о в п е р и о д м а г а з и н и р о в а н и я о б ъ е м в ы п у с к а е м о й р у д ы из
к а м е р ы с р а в н и т е л ь н о н е б о л ь ш о й (не б о л е е 2 0 — 3 0 % от о т б и т о й ) ,
что о г р а н и ч и в а е т в о з м о ж н у ю п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь
оборудования.
Отбойку руды производят различными способами. При мощно­
с т и з а л е ж и до 2 — 3 м ее в е д у т о б ы ч н о н е п о с р е д с т в е н н о из к а м е р ы
с использованием телескопных перфораторов. Рабочие находятся
на з а м а г а з и н и р о в а н н о й р у д е . Э т о т способ в е с ь м а т р у д о е м о к и не­
безопасен, так как рабочие находятся под обнаженной кровлей
и на руде, п е р и о д и ч е с к и н а х о д я щ е й с я в д в и ж е н и и .
Возможности
применения
самоходных
б у р о в ы х у с т а н о в о к здесь
исключены.
П р и м о щ н о с т и з а л е ж е й 3—8 м (до 12 м) п р е б ы в а н и е рабочих,
в к а м е р е с т а н о в и т с я о п а с н ы м и о т б о й к у р у д ы обычно в е д у т из
вертикальных восстающих. Механизация буровых
работ в этом
с л у ч а е в о з м о ж н а з а счет с о з д а н и я с п е ц и а л ь н ы х б у р о в ы х а г р е г а ­
т о в , способных п е р е м е щ а т ь с я по в о с с т а ю щ и м (рис. 5 5 ) . Р у д у в
камере отбивают горизонтальными параллельными скважинами,
п р о б у р и в а е м ы м и с п о л к а К П В , на к о т о р о м с м о н т и р о в а н а б у р о в а я
у с т а н о в к а . В п е р и о д б у р е н и я она р а с к р е п л я е т с я м е ж д у с т е н к а м и
в о с с т а ю щ е г о , у м е н ь ш а я тем с а м ы м н а г р у з к у
на полок.
Такая
конструкция
создана
на М и р г а л и м с а й с к о м
руднике.
Буровой
в о с с т а ю щ и й п р о х о д я т в м е ж д у к а м е р н о м ц е л и к е , и в п е р и о д от­
б о й к и р у д ы его с о х р а н я ю т з а счет н е д о з а р я д а с к в а ж и н (по о п ы ­
ту р у д н и к о в Х р у с т а л ь н е н с к о г о к о м б и н а т а ) .
В ы п у с к р у д ы в е д у т на почву п о г р у з о ч н ы х к а м е р - з а е з д о в , где
е е г р у з я т к о в р о в ы м П Д М и д о с т а в л я ю т к р у д о с п у с к у или пере­
г р у ж а ю т в вагоны рельсовой откатки. После окончания выпуска
р у д ы из к а м е р ы м е ж д у к а м е р н ы е ц е л и к и и п о т о л о ч и н у о б р у ш а ю т
м а с с о в ы м в з р ы в о м , и в ы п у с к р у д ы в е д у т под о б р у ш е н н ы м и по­
родами.
Комплекс оборудования
состоит
из д в у х К П В с б у р о в ы м и
установками, позволяющими бурить скважины
диаметром 50—
6 4 м м , глубиной до 15—20 м, п н е в м а т и ч е с к о г о з а р я д ч и к а , погру­
з о ч н о - д о с т а в о ч н о й м а ш и н ы с к о в ш о м е м к о с т ь ю 1—2 м . П р о и з ­
в о д и т е л ь н о с т ь к о м п л е к с а 100—125 тыс. т р у д ы в год.
3
2.13. Комбинированные системы
К о м б и н и р о в а н н ы е системы в п р е д е л а х
одного
блока
или
у ч а с т к а м е с т о р о ж д е н и я п р и м е н я ю т о б ы ч н о в с п е ц и ф и ч е с к и х ус­
л о в и я х , к о г д а о б о с о б л е н н о ни о д н а из систем
не о б е с п е ч и в а е т
н е о б х о д и м о г о э ф ф е к т а , а и с п о л ь з о в а н и е к о н с т р у к т и в н ы х особен­
н о с т е й д в у х систем п р и в о д и т к новым р е ш е н и я м ,
при к о т о р ы х
р е а л и з у ю т с я их п о л о ж и т е л ь н ы е к а ч е с т в а . О б ы ч н о
комбинирова­
ние систем о с у щ е с т в л я е т с я при д в у х с т а д и й н о й в ы е м к е , причем в
п е р в у ю с т а д и ю , ч а с т о я в л я ю щ у ю с я н а и б о л е е т р у д о е м к о й , созда­
ются благоприятные условия для последующей отработки.
Комбинированная система слоевой
и э т а ж н о й выемки с за­
кладкой выработанного пространства п р и м е н я е т с я при о т р а б о т к е
ц е н н ы х р у д и их н е д о с т а т о ч н о й устойчивости, к о г д а п р и м е н е н и е
к а м е р н о й с и с т е м ы н е в о з м о ж н о из-за о т с л о е н и я б о к о в ы х
стенок
к а м е р или р а з р у ш е н и я ц е л и к о в . В этом с л у ч а е п р и м е н е н и е систе­
м ы г о р и з о н т а л ь н ы х слоев с т в е р д е ю щ е й з а к л а д к о й д л я в ы е м к и
к а м е р первой о ч е р е д и д а е т в о з м о ж н о с т ь с о з д а т ь д о с т а т о ч н о ус­
т о й ч и в ы е ц е л и к и и м е ж д у ними о с у щ е с т в и т ь в ы е м к у к а м е р вто­
р о й очереди с р а з у на всю в ы с о т у э т а ж а , п р и м е н я я более п р о и з ­
в о д и т е л ь н у ю з т а ж н о - к а м е р н у ю систему ( р и с . 5 6 ) . С л о е в у ю в ы е м ­
ку м о ж н о о с у щ е с т в л я т ь в в о с х о д я щ е м или н и с х о д я щ е м п о р я д к е ,
ведя работы в двух и более к а м е р а х одновременно,
совмещая
о ч и с т н ы е и з а к л а д о ч н ы е р а б о т ы . К а м е р ы м е ж д у собой с о е д и н я ю т
п р о с е ч к о й о б ы ч н о по н а и б о л е е с л а б о м у (висячему или л е ж а ч е м у )
боку залежи.
Параметры блока выбирают
с учетом
горно-геологических
условий и применяемого оборудования. Ширину первичных камер
по с о о б р а ж е н и я м с о к р а щ е н и я д о р о г о с т о я щ е й бетонной з а к л а д к и
п р и н и м а ю т м и н и м а л ь н о н е о б х о д и м о й д л я о б е с п е ч е н и я устойчиво­
сти ц е л и к о в на п е р и о д в ы е м к и к а м е р в т о р о й о ч е р е д и . П р о ч н о с т ь
бетонной з а к л а д к и в с л о я х 30—50 к г с / с м , в в е р х н е й ч а с т и р а б о ­
чего с л о я до 60—80 к г с / с м . Р а с х о д ц е м е н т а 160—280 к г / м . О т р а ­
б о т к а с л о я п р о д о л ж а е т с я 3—6 сут, з а это в р е м я
закладка
в
с м е ж н о й к а м е р е д о л ж н а н а б р а т ь прочность, д о с т а т о ч н у ю д л я ве­
д е н и я очистной д о б ы ч и с п р и м е н е н и е м с а м о х о д н ы х м а ш и н . В ы с о ­
та слоя ограничивается,
к а к правило, устойчивостью
боковых
с т е н о к к а м е р ы , п р и м е н я е м ы м о б о р у д о в а н и е м и н а х о д и т с я обычно
в п р е д е л а х 3—4 м. П р и б о л ь ш о м ф р о н т е р а б о т слои с о о б щ а ю т с я
с п о д э т а ж н ы м и в ы р а б о т к а м и н а к л о н н ы м и с ъ е з д а м и , в этом слу­
ч а е могут б ы т ь п р и м е н е н ы с а м о х о д н ы е м а ш и н ы с д и з е л ь н ы м при
в о д о м . Ч а щ е п р и м е н я ю т м а ш и н ы с п н е в м о п р и в о д о м х о д а , кото
2
2
3
р ы е п о д н и м а ю т с я на слои по в о с с т а ю щ и м
или с б о й к а м с п о д э т а ж н ы м и в ы р а б о т к а м и (через 2—3 с л о я ) .
П о д г о т о в к а д н и щ а под к а м е р ы второй
очереди заключается
в проведении п о г р у з о ч н ы х з а е з д о в , в ы п у с к н о й
траншеи и под­
э т а ж н ы х б у р о в ы х ортов. О т б о й к у р у д ы во в т о р и ч н ы х к а м е р а х в е ­
д у т путем в з р ы в а н и я
вертикальных
(веерных,
параллельных)
Рис. 56. К о м б и н и р о в а н н а я
система
с л о е в о й и э т а ж н о й выемки с з а к л а д ­
кой в ы р а б о т а н н о г о п р о с т р а н с т в а :
А — камеры в ы н и м а ю т с я г о р и з о н т а л ь н ы м и
с л о я м и с з а к л а д к о й ; Б — камеры о т р а б а ­
тываются этажно-камерпоп системой
с к в а ж и н на о т р е з н у ю щ е л ь в н а п р а в л е н и и к л е ж а ч е м у или в и с я ­
ч е м у боку з а л е ж и . Д л я у м е н ь ш е н и я
разубоживания
руды за­
к л а д к о й с к в а ж и н ы н е д о б у р и в а ю т до г р а н и ц ы р у д н о г о м а с с и в а , а
б о к о в ы е с т е н к и к а м е р при в ы е м к е с л о е в к р е п я т ш т а н г а м и и ме­
т а л л и ч е с к о й сеткой. Д н и щ е о т р а б о т а н н ы х
камер закладывают
бетоном, а к а м е р ы — обычной г и д р а в л и ч е с к о й или сухой п о р о д ­
ной з а к л а д к о й .
Система позволяет применять следующее оборудование:
Число машин
в комплексе:
Слоевая,
выемка
Самоходная установка для бурения шпуров диаметром
4 0 — 5 0 мм
2 (одна и с п о л ь ­
з у е т с я также
для крепления)
Погрузочно-доставочная машина с ковшом 1—2 м
1
Пневмозарядчик д л я шпуров
1
3
Этажно-ка
мерная
выемка
Самоходная установка д л я бурения в о с х о д я щ и х сква­
ж и н диаметром 6 4 — 8 5 мм
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью
2—4 м
Машина д л я заряжания скважин
1—2
3
Оборудование обеспечивает следующие
показатели:
1—2
0,5
технико-экономические
Высота блока:
60 м
Удельный объем горно-подготовительных работ,
м /1000 т
9—10
Удельный объем нарезных работ, м / 1 0 0 0 т . . . 1 0 — 1 6
Производительность б л о к а , тыс. т / г о д
180—300
Потери, % . . .
3—5
Разубоживание, %
5—8
Производительность труда забойного рабочего в це­
лом по б л о к у , т/смену
30—40
3
8
30 м
18—20
20—30
120—200
3—8
5—8
12—20
Система подэтджного
обрушения с торцовым выпуском под
защитой ж е л е з о б е т о н н о й плиты п р е д с т а в л я е т собой к о м б и н а ц и ю
слоевой нисходящей выемки с подэтажным
обрушением.
Она
м о ж е т б ы т ь п р и м е н е н а при о т р а б о т к е о г р а н и ч е н н ы х в п л а н е кру­
т о п а д а ю щ и х з а л е ж е й ц е н н ы х р у д ( ш т о к в е р к о в ы х или л и н з о о б ­
разных з а л е ж е й ) . Слоевая нисходящая выемка в этих
условиях
м а л о э ф ф е к т и в н а из-за о г р а н и ч е н н о й п р о и з в о д и т е л ь н о с т и и высо­
кой т р у д о е м к о с т и , а с и с т е м а п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я не обеспе­
чивает качественного извлечения руды.
Комбинация
указанных
с п о с о б о в п о з в о л я е т э ф ф е к т и в н о и без п о т е р ь о с у щ е с т в и т ь в ы е м к у
ценных руд в сложных горно-технических
условиях
(рис. 5 7 ) .
О т р а б а т ы в а е м ы й участок рудного тела перекрывается желе­
з о б е т о н н о й плитой, к о т о р а я о б р а з у е т с я при послойной н и с х о д я ­
щ е й в ы е м к е р у д ы . П р и в ы х о д е р у д н о г о т е л а на п о в е р х н о с т ь или
в к а р ь е р ж е л е з о б е т о н н а я п л и т а м о ж е т б ы т ь с о о р у ж е н а с р а з у на
всей п л о щ а д и . Т о л щ и н а п л и т ы з а в и с и т от р а з м е р о в о т р а б а т ы в а е ­
мого у ч а с т к а , степени а р м и р о в а н и я и м а р к и б е т о н а . О н а д о л ж н а
быть достаточной для выдерживания
нагрузки
от н а л е г а ю щ и х
п о р о д и не р а з р у ш а т ь с я при о б р а з о в а н и и п у с т о т под ней в про­
цессе в ы п у с к а р у д ы .
Е с л и в к р о в л е з а л е г а ю т у с т о й ч и в ы е м о н о л и т н ы е п о р о д ы , то
вместо железобетонной плиты можно
отрезать
(по
размерам
б л о к а ) м о н о л и т и вести р а б о т ы
п о д б л о к - щ и т о м , к а к это осу
щ е с т в л е н о в Горной Ш о р и и , где б л о к с р а з м е р а м и 2 4 x 3 0 м и
з а п а с а м и 116 тыс. т б ы л в ы п у щ е н с р а з у б о ж и в а н и е м 0,2%. Пол
железобетонной
плитой
в пределах
отрабатываемого
участка
п р о х о д я т б у р о - д о с т а в о ч н ы е п о д э т а ж н ы е ш т р е к и , из к о т о р ы х про
и з в о д я т б у р е н и е в о с х о д я щ и х с к в а ж и н , п о с л о й н у ю о т б о й к у , тор
ц о в ы й в ы п у с к и д о с т а в к у р у д ы с а м о х о д н ы м и погрузочно-дост.-i
вочными машинами в рудоспуск.
на
В н а ч а л е при о т р а б о т к е в е р х н и х слоев о т б и т у ю руду выпуска­
ют не полностью ( 2 0 — 3 0 % ) - с о з д а в а я тем с а м ы м п р о м е ж у т о ч н ы й
( м е ж д у б л о к - щ и т о м и р у д н ы м м а с с и в о м ) слой из отбитой, р у д ы ,
к о т о р ы й при п о с л е д у ю щ е й р а з р а б о т к е с о х р а н я е т с я з а счет д о з и ­
рованного выпуска (объем выпущенной руды принимают равным
объему отбитой).
Т о л щ и н а п р о м е ж у т о ч н о г о с л о я из отбитой руды д о л ж н а б ы т ь
д о с т а т о ч н о й д л я о с у щ е с т в л е н и я послойного т о р ц о в о г о
выпуска
руды и з а щ и т ы п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в от н а г р у з о к , в о з н и к а ю щ и х
при о п у с к а н и и б л о к - щ и т а . О н а о п р е д е л я е т с я в з а в и с и м о с т и от в ы ­
соты п о д э т а ж а и ф и з и к о - м е х а н и ч е с к и х свойств отбитой
руды.
В процессе о т р а б о т к и п о д э т а ж а р у д а п р о м е ж у т о ч н о г о с л о я опус­
к а е т с я и з а п о л н я е т в ы р а б о т а н н о е п р о с т р а н с т в о , с о з д а в а я тем с а ­
м ы м н е о б х о д и м ы е у с л о в и я ( э к р а н ) д л я п о с л о й н о й отбойки и т о р ­
цового в ы п у с к а р у д ы .
При отработке
п о д э т а ж а до г р а н и ц
опорных
целиков
их
в з р ы в а ю т и о с у щ е с т в л я ю т п о с а д к у б л о к - щ и т а на п р о м е ж у т о ч н ы й
слой из отбитой р у д ы , в ы п о л н я ю щ е й р о л ь п р е д о х р а н и т е л ь н о й по­
д у ш к и , п о с л е чего очистные р а б о т ы н а ч и н а ю т вести в н и ж е л е ж а ­
щем подэтаже.
П а р а м е т р ы системы:
Высота п о д ъ э т а ж а , м
Размеры буро-доставочных о р т о в , м:
ширина
высота .
Расстояние м е ж д у ортами, м
Толщина рудной п о д у ш к и , м
Ширина опорных целиков, м
Диаметр скважин, мм
Л . н. с , м
'О—15
4,5—(>
3,2—5,5Ю—12
8—12
8—10
64—70
2,5-3
Применяемое оборудование:
Число ма­
шин в ком­
плексе
Самоходная установка д л я бурения шпуров диаметром 4 0 —
5 0 мм
"
Самоходная установка для бурения в о с х о д я щ и х
скважин
диаметром 6 4 — 8 5 мм
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью 2 — 4 м
Машина для заряжания шпуров и скважин
Машин д л я крепления выработок
2
2
2
1
1
3
Расчетные технико-экономические показатели:
3
Удельный объем горно-подготовительных работ, м / 1 0 0 0 т .
Удельный объем нарезных работ, м / 1 0 0 0 т
Производительность комплекса (блока), тыс. т / г о д . . . .
П о т е р и , i%
Разубоживание, %
Производительность труда забойного р а б о ч е г о , т / с м е н у
. .
3
16—24
20—36
300—500
3
5
40—50
Р а с с м о т р е н н ы е в д а н н о й г л а в е с и с т е м ы х а р а к т е р и з у ю т с я вы­
сокой э ф ф е к т и в н о с т ь ю . П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а з а б о й н ы х р а б о -
-чих при и с п о л ь з о в а н и и с а м о х о д н ы х м а ш и н в 2—2,5 р а з а
выше,
ч е м при п е р е н о с н о м о б о р у д о в а н и и . О д н а к о не все с и с т е м ы в оди­
наковой мере соответствуют конструктивным особенностям самох о д н ц х м а ш и н . С этой точки з р е н и я м о ж н о в ы д е л и т ь т р и группы
систей.
В п е р в у ю группу с л е д у е т отнести с и с т е м ы , г о р н о - т е х н о л о г и ч е ­
ские параметры которых полностью соответствуют известным в
практике типоразмерам самоходных машин: камерно-столбовая
с и с т е м а ; с и с т е м а со с п л о ш н о й в ы е м к о й , с и с т е м а п о д э т а ж н о г о об­
р у ш е н и я и д р у г и е . И с п о л ь з о в а н и е с а м о х о д н ы х м а ш и н при у к а ­
з а н н ы х с и с т е м а х не т р е б у е т к а к и х - л и б о к о н с т р у к т и в н ы х измене­
ний и п о з в о л я е т м а к с и м а л ь н о м е х а н и з и р о в а т ь все п р о ц е с с ы очист­
ной в ы е м к и , в к л ю ч а я п о г р у з к у и д о с т а в к у р у д ы , з а н и м а ю щ и х при
э т и х с и с т е м а х б о л ь ш о й у д е л ь н ы й вес по т р у д о е м к о с т и .
Во в т о р у ю группу следует отнести системы, с р а в н и т е л ь н о б л а ­
г о п р и я т н ы е д л я и с п о л ь з о в а н и я с а м о х о д н ы х м а ш и н : с и с т е м а под­
э т а ж н ы х ш т р е к о в , э т а ж н о - к а м е р н а я , г о р и з о н т а л ь н ы е слои с з а ­
к л а д к о й , э т а ж н о г о п р и н у д и т е л ь н о г о о б р у ш е н и я с т о р ц о в ы м выпу­
с к о м и д р у г и е . В н е с е н и е в эти с и с т е м ы н е к о т о р ы х н о в ы х конст­
р у к т и в н ы х э л е м е н т о в — п о г р у з о ч н ы х з а е з д о в ( в м е с т о ниш и ду"чек), н а к л о н н ы х с ъ е з д о в ( в м е с т о в о с с т а ю щ и х ) и д р у г и х п о з в о л я е т
эффективно использовать самоходные машины и механизировать
в с е п р о ц е с с ы очистной в ы е м к и .
В т р е т ь ю группу в х о д я т системы, о т н о с и т е л ь н о н е б л а г о п р и я т ­
ные для использования самоходных машин. Это системы с до­
ставкой руды взрывом, с магазинированием руды, э т а ж н о г о при­
нудительного обрушения с п л о щ а д н ы м выпуском и другие. У перз ы х д в у х систем с а м о х о д н ы е м а ш и н ы могут б ы т ь и с п о л ь з о в а н ы
в о с н о в н о м на п о г р у з к е и д о с т а в к е р у д ы , у т р е т ь е й — т р у д н о ре. тыается д н и щ е , у д о в л е т в о р я ю щ е е к а к устойчивости в ы р а б о т о к , т а к
и к а ч е с т в е н н ы м п о к а з а т е л я м и з в л е ч е н и я р у д ы . Эти т р е б о в а н и я
у д а е т с я с о в м е с т и т ь л и ш ь при устойчивой, р я д о в о й по с о д е р ж а н и ю
м е т а л л о в руде, в связи с чем о б л а с т ь ее п р и м е н е н и я о г р а н и ч е н а .
2.14. Проходка горных выработок
самоходными машинами
Практикой подтверждена эффективность применения самоход­
н ы х п н е в м о к о л е с н ы х м а ш и н при п р о х о д к е п р а к т и ч е с к и всех из­
в е с т н ы х типов в ы р а б о т о к — к в е р ш л а г о в , ш т р е к о в , о р т о в , у к л о н о в ,
к а м е р и д р у г и х . Х а р а к т е р р а б о т ы с а м о х о д н ы х м а ш и н при э т о м су­
щ е с т в е н н о не о т л и ч а е т с я от того, к о т о р ы й имеет место при очи­
с т н о й в ы е м к е , что п о з в о л я е т и с п о л ь з о в а т ь при п р о х о д к е горно­
п о д г о т о в и т е л ь н ы х в ы р а б о т о к о б о р у д о в а н и е , в х о д я щ е е в очистные
комплексы.
В р а с с м о т р е н н ы х в ы ш е с и с т е м а х р а з р а б о т к и основной о б ъ е м
г о р н о - п р о х о д ч е с к и х р а б о т ( 3 0 — 7 0 % ) с о с т а в л я ю т в ы р а б о т к и дни­
ща: доставочные штреки, погрузочные заезды и выпускные тран­
шеи (табл. 32).
Распределение о б ъ е м а горно-подготовительных работ
при различных с и с т е м а х разработки, %
Выработки
Система
днища
40—43
31—37
Д о 16
52—54
48—75
30
Этажно-камерная
Подэтажные штреки
П о д э т а ж н о е обрушение
Горизонтальные слои с закладкой
Камерно-столбовая
Система с магазинировгнием
Подэтажные
выработки
Наклонные
50—54
30—33
Д о 66
4—10
8—14
Д о 12
42—44
съезды
—
18—44
—
—
1
На долю подэтажных буровых и вентиляционных выработок
п р и х о д и т с я 3 0 — 5 0 % о б ъ е м а , а при с и с т е м е п о д э т а ж н о г о о б р у ш е ­
ния б о л е е 6 0 % . О с о б о е место по у с л о в и я м п р о х о д к и з а н и м а ю т н а ­
к л о н н ы е с ъ е з д ы , их у д е л ь н ы й вес 4 — 1 4 % , о д н а к о при с и с т е м е го­
р и з о н т а л ь н ы х слоев с з а к л а д к о й он в о з р а с т а е т д о 4 2 — 4 4 % .
Сечение г о р н о - п о д г о т о в и т е л ь н ы х в ы р а б о т о к и з м е н я е т с я в ш и р о ­
ких п р е д е л а х — от 6 д о 14 м , их п р о т я ж е н н о с т ь к о л е б л е т с я о т
н е с к о л ь к и х д е с я т к о в д о сотен м е т р о в .
При проходке выработок днища расстояние доставки обычно
не п р е в ы ш а е т 50—150 м, что п о з в о л я е т п р и м е н я т ь к о м п л е к с ы
пневматического оборудования. В этом случае легче решается про­
ветривание выработок.
П р и большом объеме работ и с ж а т ы х сроках подготовки бло­
ков ц е л е с о о б р а з н о и с п о л ь з о в а т ь б о л е е п р о и з в о д и т е л ь н ы е ( м а л ы й
или с р е д н и й ) д и з е л ь н ы е к о м п л е к с ы
(табл. 33). Фронт
работы
обычно бывает достаточным д л я многозабойной организации про­
ходческих р а б о т . Это п о з в о л я е т п о в ы с и т ь и с п о л ь з о в а н и е о б о р у д о ­
в а н и я , а т а к ж е п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а п р о х о д ч и к о в (на 3 0 —
4 0 % ' по с р а в н е н и ю с п р о х о д к о й одного з а б о я ) .
Проходка подэтажных буровых и вентиляционных
выработок
осуществляется в более сложных условиях из-за
необходимости
д о с т а в к и о б о р у д о в а н и я на п о д э т а ж и , у с л о ж н е н и я в е н т и л я ц и и , а
т а к ж е в связи с увеличением расстояния доставки.
Н е с м о т р я на это, п р и м е н е н и е с а м о х о д н ы х м а ш и н по с р а в н е н и ю
со с к р е п е р н ы м и у с т а н о в к а м и о к а з ы в а е т с я б о л е е э ф ф е к т и в н ы м .
Т а к , с р а в н и т е л ь н ы е и с п ы т а н и я погрузочно-до'ставочных м а ш и н и
с к р е п е р н ы х л е б е д о к при п р о х о д к е п о д э т а ж н ы х в ы р а б о т о к , прове­
д е н н ы е на н е к о т о р ы х к а н а д с к и х р у д н и к а х , п о к а з а л и , что р а с х о д ы
на д о с т а в к у г о р н о й м а с с ы п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы м и м а ш и н а м и на
4 0 — 5 0 % н и ж е , чем с к р е п е р н ы м и л е б е д к а м и . З н а ч и т е л ь н о с о к р а ­
щ а ю т с я т а к ж е сроки п о д г о т о в к и б л о к а к очистной в ы е м к е . Н а
р у д н и к е « М а у н т - А й з а » с п е р е х о д о м на п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы е ма­
ш и н ы с р о к и п о д г о т о в к и б л о к о в с о к р а т и л и с ь с 1,5—2 л е т д<;
6 мес. [ 1 4 ] .
2
П р б х о д к а п о д э т а ж н ы х в ы р а б о т о к с п о м о щ ь ю отечественной с а ­
моходной б у р о в о й у с т а н о в к и С Б К Н - 2 П и п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н о й
м а ш и н ы М П Д Н - 1 о б е с п е ч и в а е т , по д а н н ы м и с с л е д о в а н и й [ 5 2 ] ,
рост п р о и з в о д и т е л ь н о с т и т р у д а п р о х о д ч и к о в в 2—2,5 р а з а
(по
с р а в н е н и ю со с к р е п е р н о й л е б е д к о й и б у р о в о й к о л о н к о й К - 1 ) , не­
с м о т р я на у в е л и ч е н и е сечения в ы р а б о т о к с 3,7—4,5 д о 7 м .
П р и м е н е н и е того или иного о б о р у д о в а н и я д л я п р о х о д к и п о д ­
э т а ж н ы х ^ ы р а б о т о к в з н а ч и т е л ь н о й степени з а в и с и т от о б ъ е м а р а ­
бот, р а с с т о я н и я д о с т а в к и , н а л и ч и я с в я з и с о с н о в н ы м г о р и з о н т о м
и других факторов. При системе подэтажного обрушения, напри­
мер, где из б у р о - д о с т а в о ч н ы х п о д э т а ж н ы х
штреков
добывают
д о 1 5 — 2 0 % РУДЫ, п р о х о д к а их о с у щ е с т в л я е т с я
оборудованием,
в х о д я щ и м в очистной к о м п л е к с .
П р о х о д к а к в е р ш л а г о в и у к л о н о в б о л ь ш о й п р о т я ж е н н о с т и осу­
ществляется обычно специализированными
проходческими
ком­
плексами.
На
Миргалимсайском
р у д н и к е пройдена наклонная
(12°) т р а н с п о р т н а я в ы р а б о т к а с в ы х о д о м на п о в е р х н о с т ь с е ч е н и е м
20—24 м и п р о т я ж е н н о с т ь ю 1800 м. П р и п р о х о д к е и с п о л ь з о в а л о с ь
следующее оборудование:
самоходная буровая установка СБОУ-2м с дополнительным ма­
нипулятором-полком для крепления кровли и з а р я ж а н и я верхних
шпуров;
погрузочная машина ПНБ-Зк;
а в т о с а м о с в а л г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю 25 т;
вентилятор ВОКД-1 с двумя ставами т р у б диаметром 500—
600 м м ;
в е н т и л я т о р ы С В М - 6 м, у с т а н а в л и в а е м ы е через 1 0 0 — Н О м, со
'ставом м е т а л л и ч е с к и х т р у б д и а м е т р о м 400 м м .
Бригада проходчиков в составе 9 человек работала в 3 смены,
п я т ь д н е й в неделю. В состав звена входили два забойщика и
к р е п и л ь щ и к . В р е м я ц и к л а 320 мин. Г л у б и н а ш п у р о в 2,2 м, у х о д з а
д и к л — 1 , 7 м. З а год п р о й д е н о 1752 м. М е с я ч н а я с к о р о с т ь соста­
в и л а 147 м. О т б и т о горной м а с с ы 38 600 м , з а к р е п л е н о 8400 м
у к л о н а . С м е н н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а з а б о й н о г о р а б о ч е г о со­
с т а в л я л а 16,25 м , в ц е л о м по б р и г а д е 12,3 м .
I.
Н а э т о м ж е р у д н и к е в т о р о й б р и г а д о й з а 11 м е с я ц е в пройдено1604,7 м у к л о н а (12°) сечением 20 м с и с п о л ь з о в а н и е м с а м о х о д ­
н о й буровой установки СБОУ-2 м и погрузочно-доставочной ма|щины СТ-5А. Ц и к л о с у щ е с т в л я л с я з а 6 ч. Р а б о т ы в е л и ч е т ы р е
даена по 4 ч е л о в е к а в 3 с м е н ы . П р и г л у б и н е б у р е н и я 2,2 м подви­
в а н и е з а б о я з а ц и к л с о с т а в л я л о 1,5 м, в сутки 4,5 м, в м е с я ц
1 4 0 м. О б щ и й о б ъ е м в ы е м к и с о с т а в и л
31 742 м ,
закреплено
6476 м уклона. Сменная производительность труда забойного ра­
б о ч е г о 15,4 м [ 3 9 ] .
Н а А л т ы н - Т о п к а н с к о м р у д н и к е у к л о н (12—14°) с по­
верхности до р а б о ч е г о
горизонта
пройден
протяженностью
1 0 0 0 м, сечением 13,5 м .
2
2
3
3
г
3
2
3
2
3
2
В к о м п л е к с о б о р у д о в а н и я в х о д я т д в у х п е р ф о р а т о р н а я Самоход
ная установка для бурения шпуров, погрузочно-доставочная маши­
на СТ-5А, м а ш и н а с п л а т ф о р м о й д л я к р е п л е н и я к р о в л и , / в е н т и л я ­
торы СВМ-бм. Проектные показатели
ц и к л а : г л у б и н а / бурения
ш п у р о в 1,7 м, п о д в и г а н и е з а б о я 1,5 м. М е с я ч н а я с к о р о с т ь про­
х о д к и 90 м. П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а п р о х о д ч и к а 7,5j м / с м е н у .
На
руднике
С е в е р н ы й д в а у к л о н а (5—6°) с п о в е р х н о ­
с т и п р о т я ж е н н о с т ь ю 800 м п р о х о д я т сечением 18,6 м .|
Применяемое оборудование:
3
2
Число
машин
Самоходные буровые установки «Буммер-131»
Погрузочные машины П Н Б - 3 . . .
Автосамосвалы грузоподъемностью 25 т
Самоходная установка «Секома» для в о з в е д е т я штанговой кре­
пи
Погрузочно-доставочная машина С Т - 5 А
Погрузочно-доставочная машина Л К - 1
4
3
2
I
I
1
П р о х о д к а в е д е т с я по н е п р е р ы в н о й р а б о ч е й н е д е л е
в четыре
ш е с т и ч а с о в ы е с м е н ы б р и г а д а м и п р о х о д ч и к о в в с о с т а в е 3—4 чело­
век. Г л у б и н а б у р е н и я ш п у р о в 3,6—3,8 м, п р о д в и г а н и е з а б о я з а
ц и к л 3,1 м. Р а с ч е т н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь ц и к л а 810—960 мин,
м е с я ч н а я с к о р о с т ь п р о х о д к и 150 м.
Р а с с м о т р е н н ы е п р и м е р ы с в и д е т е л ь с т в у ю т об о т н о с и т е л ь н о вы
сокой эффективности проходки протяженных выработок самоход­
н ы м и м а ш и н а м и , н е с м о т р я на то, что о т д е л ь н ы е в и д ы их не в
полной м е р е о т в е ч а ю т э т и м у с л о в и я м . В частности, п р и м е н е н и е
м а л о м а н е в р е н н о й (гусеничной) погрузочной м а ш и н ы т и п а П Н Б
о т н и м а е т много в р е м е н и на перегон и з а м е н у о б о р у д о в а н и я в за­
бое, с н и ж а я т е м п ы п р о х о д к и . Д л я л и к в и д а ц и и э т о г о н е д о с т а т к а
у с т р а и в а ю т ниши исходя из р а с ч е т а в р е м е н и на перегон не более.'
10 мин.
Производительность ковшовых погрузочно-доставочных машин
с у в е л и ч е н и е м р а с с т о я н и я т р а н с п о р т и р о в а н и я с н и ж а е т с я , что уве
л и ч и в а е т п р о д о л ж и т е л ь н о с т ь у б о р к и п о р о д ы . Ц е л е с о о б р а з н ы е гра­
ницы и с п о л ь з о в а н и я этого к л а с с а м а ш и н при п р о х о д к е в ы р а б о т о к
з а в и с я т от р я д а ф а к т о р о в , о д н а к о р а с ч е т н ы е п о к а з а т е л и их про
изводительности позволяют считать протяженность выработок и
п р е д е л а х 300—500 м (в з а в и с и м о с т и от е м к о с т и к о в ш а ) п р е д е л ь
ной. К о в ш о в ы е п о г р у з ч и к и в к о м п л е к с е с а в т о с а м о с в а л а м и даю1
возможность
проходки выработок значительной
протяженно­
сти, о д н а к о и з в е с т н ы е к о н с т р у к ц и и п о г р у з ч и к о в с в е р х н е й р а з
г р у з к о й т р е б у ю т б о л ь ш о й в ы с о т ы в ы р а б о т к и и не в с е г д а п р и е м л с
мы. П о э т о м у на п р а к т и к е ч а щ е п р и м е н я ю т к о м б и н и р о в а н н у ю схе
м у т р а н с п о р т и р о в а н и я : в п р е д е л а х 2 0 0 — 3 0 0 м от з а б о я к о в ш о
выми П Д М , а затем автосамосвалами. Недостатком схемы явля
ется н е о б х о д и м о с т ь с о о р у ж е н и я п е р е г р у з о ч н ы х п у н к т о в . Э ф ф е к т и и
н ы м и , к а к п о к а з а л опыт у г о л ь н ы х ш а х т Ф Р Г , я в л я ю т с я погрузчп
к и ф и р м ы « З а л ь ц г и т т е р » с б о к о в о й р а з г р у з к о й к о в ш а на к о н в е и г р
е м к о с т ь к о т о р ы х к о л е б л е т с я от 0,45 до 1,2 м . З а п о с л е д н и е 10 л п
у д е л ь н ы й вес их п р и м е н е н и я в ы р о с с 3,7 до 6 8 , 3 % , а ф р о н т а л ь н ы ч
погрузчиков соответственно сократился.
Р а с с м а т р и в а я о т е ч е с т в е н н ы й и з а р у б е ж н ы й о п ы т п р о х о д к и ми
р а б о т о к , а т а к ж е п р о е к т ы их о р г а н и з а ц и и д л я р я д а
рудником
можно рекомендовать четыре проходческих комплекса самоходни
м а ш и н , о т л и ч а ю щ и х с я по своим к о н с т р у к т и в н ы м п а р а м е т р а м , п р о
лзводительности и в связи
с этим условиями
применении
(табл. 33).
3
;
3. Г О Р Н О - Т Е Х Н О Л О Г И Ч Е С К И Е Т Р Е Б О В А Н И Я
К САМОХОДНЫМ МАШИНАМ И КОМПЛЕКСАМ
3.1. Обоснование типов и конструктивных
параметров машин
Т р е б о в а н и я к с а м о х о д н ы м м а ш и н а м могут б ы т ь о п р е д е л е н ы н а
рснове а н а л и з а г о р н о т е х н и ч е с к и х у с л о в и й р а з р а б о т к и , т е н д е н ц и й
развитии техники, технологии горных работ и в совершенствоваии систем р а з р а б о т к и .
- Горнотехнические условия разработки руд цветных металлов
Характеризуются б о л ь ш и м р а з н о о б р а з и е м . М о щ н о с т ь з а л е ж е й к о ­
л е б л е т с я от 2—10 ( 6 0 % ) до 10—60 м ( 3 0 % ) . Г о р и з о н т а л ь н ы е , н а ­
клонные и крутопадающие з а л е ж и в процентном выражении можЙо р а с п р е д е л и т ь к а к 40, 25 и 3 5 % . Д о м и н и р у ю щ е е р а с п р о с т р а н е ­
ние и м е ю т у с т о й ч и в ы е руды ( ~ 5 0 % ) и с р е д н е й
устойчивости
1 ~ 4 0 % ) , н е у с т о й ч и в ы е с о с т а в л я ю т о к о л о 10%'. В а ж н ы м п о к а з а ­
телем в о т н о ш е н и и с о з д а н и я б у р о в о й т е х н и к и я в л я е т с я к о э ф ф и ­
циент крепости, в ы с о к и е з н а ч е н и я которого (12—20) и м е ю т о к о л о
р 5 % р у д ц в е т н ы х м е т а л л о в . Учесть
все р а з н о о б р а з и е у с л о в и й
При о п р е д е л е н и и г о р н о - т е х н о л о г и ч е с к и х т р е б о в а н и й к с а м о х о д н ы м
Машинам очень с л о ж н о . В р а м к а х д а н н о й р а б о т ы в ы д е л е н ы н а и ­
более общие и характерные условия, определяющие целесообраз­
н о с т ь тех и л и иных систем р а з р а б о т к и и с о з д а н и е с а м о х о д н ы х
(
1
машин.
\
Самоходные
буровые
у с т а н о в к и необходимы д л я
Иурения п р е и м у щ е с т в е н н о г о р и з о н т а л ь н ы х ш п у р о в , в е р т и к а л ь н ы х
•ли крутонаклонных (параллельных, веерных) скважин. Наиболее
В а с п р о с т р а н е н ы о п р а в д а в ш и е с е б я на п р а к т и к е ш п у р ы д и а м е т р о м
Вб—50 мм и с к в а ж и н ы д и а м е т р о м 6 4 — 8 5 м м (до 100—150 м м ) ,
Глубиной с о о т в е т с т в е н н о 2,2—4,5 и 12—25 (до 30) м.
I; С е ч е н и я г о р н о - п о д г о т о в и т е л ь н ы х в ы р а б о т о к при б о л ь ш и н с т в е
| и с т е м н а х о д я т с я в п р е д е л а х 6—14 м . Э т о и о п р е д е л я е т п е р в ы й
р и п о р а з м е р у с т а н о в к и , основное н а з н а ч е н и е которой — б у р е н и е
В1пуров при проходке в ы р а б о т о к .
Б о л ь ш и е р а з м е р ы з а б о е в (от 2 0 — 3 5 д о 300 м и более) и м е ю т
Цесто при к а м е р н о - с т о л б о в о й с и с т е м е . В ы с о т а к а м е р к о л е б л е т с я
От 2 д о 12—16 м, а иногда и д о 2 0 — 2 5 м. О х в а т и т ь т а к о й д и а п а | 0 Н сечений одной буровой у с т а н о в к о й н е в о з м о ж н о , п о э т о м у в со­
ответствии с р а с с м о т р е н н ы м и в а р и а н т а м и систем (см. р и с . 16, 18)
Необходимы е щ е д в а т и п о р а з м е р а : о д н а у с т а н о в к а с высотой о б у р н в а н и я д о 4 — 5 м и в т о р а я — д о 7—8 м. И с п о л ь з о в а н и е б у р о в о й
у с т а н о в к и с высотой о б у р и в а н и я б о л е е 8 м, к а к п о к а з а л опыт, з а ­
труднено из-за г р о м о з д к о с т и к о н с т р у к ц и и и с л о ж н о с т и о б с л у ж и в а 2
2
ния. В этом с л у ч а е ц е л е с о о б р а з н е е п е р е х о д и т ь на п о с л о й н у ю км
е м к у р у д ы (см. р и с . 2 0 ) , т а к к а к при б о л ь ш о й высоте
камер
усложняются т а к ж е крепление и контроль за кровлей.
Н а р я д у с горно-технологическими п а р а м е т р а м и весьма в а л
ным д л я ф о р м и р о в а н и я к о м п л е к с о в я в л я е т с я о п р е д е л е н и е к о н п
руктивных особенностей машин.
Рис. 58. К о м п о н о в к а с а м о х о д н о й у с т а н о в к и с тремя пневматическими б у р о ­
выми м а ш и н а м и , ж е с т к о й р а м о й
и дизельным
приводом хода
(ширина
машины 2 4 0 0 м м ) :
I — р а м а ; 2 — д в и г а т е л ь ; 3 — м е с т о в о д и т е л я ; 4 — п у л ь т у п р а в л е н и я б у р о в ы м и маши­
нами; 5 — манипулятор; 6 — опорная панель манипулятора; 7 — позиционер; 8 — податчик; У — п е р ф о р а т о р ; 10 — д о м к р а т
С а м о х о д н ы е б у р о в ы е у с т а н о в к и с ж е с т к о й р а м о й (рис. 58) п о
с р а в н е н и ю с ш а р н и р н о - с о ч л е н е н н о й короче, м е н ь ш е й м а с с ы , про
ще в к о н с т р у к т и в н о м в ы п о л н е н и и и им с л е д у е т о т д а т ь предпочте
ние при м а л ы х и средних с е ч е н и я х в ы р а б о т о к (I и II т и п о р а з м е р ы ,
см. т а б л . 3 5 ) . П р и у в е л и ч е н и и р а б о ч и х п а р а м е т р о в и м а с с ы уста
новки ж е с т к а я р а м а т е р я е т свои п р е и м у щ е с т в а из-за у х у д ш е н и я
ходовых качеств. Установки для бурения шпуров должны б ы т ь
м о б и л ь н ы м и , п р е о д о л е в а т ь п о д ъ е м ы д о 14—18°. Д л я этого нужны
п н е в м о к о л е с н ы й ход и д и з е л ь н ы й п р и в о д . Гусеничный ход д л я мл
ш и н ы этого т и п а менее п р е д п о ч т и т е л е н , о д н а к о он д о л ж е н б ы т ь
с о х р а н е н д л я у с т а н о в о к , п р и м е н я ю щ и х с я в с п е ц и ф и ч е с к и х горно
г е о л о г и ч е с к и х у с л о в и я х при неровной и в я з к о й почве. П н е в м о п р п
в о д ходовой ч а с т и м о ж е т б ы т ь д о п у щ е н л и ш ь в у с т а н о в к а х м а л ы \
типоразмеров.
У с т а н о в к и д л я б у р е н и я с к в а ж и н и с п о л ь з у ю т с я в основном м
п о д э т а ж н ы х б у р о в ы х в ы р а б о т к а х . И х сечение о п р е д е л я е т с я раб<>
чими п а р а м е т р а м и б у р о в ы х м а ш и н , г о р н о - г е о л о г и ч е с к и м и у с л о в и я
1И и системой р а з р а б о т к и . К о н с т р у к т и в н ы е р а з м е р ы б у р о в ы х м а Цин д о л ж н ы б ы т ь по в о з м о ж н о с т и м и н и м а л ь н ы м и , что п о з в о л и т
Уменьшить о б ъ е м г о р н о - п р о х о д ч е с к и х р а б о т на п о д э т а ж а х (в с в я |И с у м е н ь ш е н и е м сечения б у р о в ы х в ы р а б о т о к ) , а т а к ж е п р и м е |Ять их при о т р а б о т к е р у д н ы х з а л е ж е й м а л о й и средней м о щ н о с т и .
Однако при м а л о м сечении в ы р а б о т о к т р у д н о в п и с а т ь в ы с о к о п р о кзводительную м а ш и н у . М а л ы е сечения
выработки
вынуждают
1рименять у к о р о ч е н н ы е ш т а н г и , ч т о у в е л и ч и в а е т з а т р а т ы в р е м е н и
|а их н а р а щ и в а н и е в процессе б у р е н и я , к р о м е того, с н и ж а е т с я
|рочность бурового става.
' Известны два принципиально различных варианта компонов­
ки м а ш и н этого т и п а . У с т а н о в к а с ж е с т к о й р а м о й и р а с п о л о ж е ­
нием б у р о в ы х м а ш и н в с р е д н е й ч а с т и ( р и с . 59) имеет б о л е е р а в Ь м е р н о е р а с п р е д е л е н и е н а г р у з к и на о п о р ы , п р о щ е в к о н с т р у к ­
тивном в ы п о л н е н и и , о д н а к о о н а не м о ж е т б у р и т ь н а к л о н н ы е с к в а ­
жины и п о л н ы й веер в в е р т и к а л ь н о й п л о с к о с т и . К р о м е того, п р и
Системе п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я и з - з а о т к о с а р у д ы в б у р о - д о с т а 1очном ш т р е к е т р у д н о о с у щ е с т в и т ь б у р е н и е или в о с с т а н о в л е н и е
Крайних р я д о в с к в а ж и н , т. е. н е о б х о д и м о о с у щ е с т в л я т ь о п е р е ж а ю ­
щее бурение. У с т а н о в к а с р а с п о л о ж е н и е м б у р о в ы х м а ш и н в т о р ц е
(рис. 60) л и ш е н а у к а з а н н ы х н е д о с т а т к о в , о н а более м о б и л ь н а и
Позволяет б у р и т ь н а к л о н н ы е с к в а ж и н ы .
Р а с с м о т р е н н ы м с и с т е м а м у д о в л е т в о р я ю т т р и т и п о р а з м е р а са­
моходных б у р о в ы х у с т а н о в о к ( т а б л . 35). О п р е д е л я ю щ и м и типо­
размер ф а к т о р а м и я в л я ю т с я д и а м е т р и г л у б и н а б у р е н и я с к в а ж и н ,
5ечение б у р о в ы х в ы р а б о т о к и в о з м о ж н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь .
Погрузочно-доставочные и транспортные машины. П о г р у з к а и
оставка руды в рассмотренных системах осуществляются в ка­
д р а х или в п о г р у з о ч н ы х з а е з д а х , и м е ю щ и х о г р а н и ч е н н о е сечекие. Условия п о г р у з к и р у д ы в к а м е р а х б о л е е б л а г о п р и я т н ы , т а к
%йк руда н а х о д и т с я в н а в а л е и к ней и м е е т с я с в о б о д н ы й д о с т у п .
При п о г р у з к е р у д ы из т о р ц а в ы р а б о т о к т р е б у ю т с я б о л ь ш и е на­
борные у с и л и я ; в ы с о т а п о г р у з о ч н ы х
заездов
или
подэтажных
и т р е к о в , к а к п р а в и л о , о г р а н и ч е н а , что п р е д ъ я в л я е т к к о н с т р у к ­
ции п о г р у з о ч н ы х м а ш и н д о п о л н и т е л ь н ы е т р е б о в а н и я . Н а э ф ф е к ­
тивность п о г р у з к и з н а ч и т е л ь н о е в л и я н и е о к а з ы в а е т т а к ж е в ы х о д
м г а б а р и т н ы х кусков руды. Расстояния транспортирования рудной
• а с с ы в е с ь м а р а з л и ч н ы . О н и могут к о л е б а т ь с я от 100—150 м при
и с т е м е п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я , п о д э т а ж н ы х ш т р е к а х (т. е. в ос­
новном при о т р а б о т к е к р у т о п а д а ю щ и х з а л е ж е й ) д о 400—500 м и
Ролее при к а м е р н о - с т о л б о в о й с и с т е м е и д р у г и х с и с т е м а х , к о г д а
Площадь р а с п р о с т р а н е н и я з а л е ж и в п л а н е в е л и к а .
Р а з н о о б р а з и е условий погрузки и транспортирования предоп­
ределило н е с к о л ь к о в о з м о ж н ы х в а р и а н т о в их р е а л и з а ц и и :
ковшовыми погрузочно-доставочными машинами; ковшово-бунКерными п о г р у з о ч н о - т р а н с п о р т н ы м и
машинами; погрузчиками в
Комплексе с с а м о х о д н ы м и в а г о н а м и и а в т о с а м о с в а л а м и .
К а ж д ы й из э т и х в а р и а н т о в имеет о п р е д е л е н н ы е д о с т о и н с т в а ,
недостатки и с в о ю р а ц и о н а л ь н у ю о б л а с т ь п р и м е н е н и я .
Б
Р и с . 59. В а р и а н т к о м п о н о в к и
самоходной установки с двумя
пневматиче­
скими б у р о в ы м и м а ш и н а м и , р а с п о л о ж е н н ы м и в с р е д н е й части ж е с т к о й рамы
и дизельным приводом хода:
/ — рама;
2— д в и г а т е л ь ;
3— п у л ь т у п р а в л е н и я ;
4— Оуровая м а ш и н а ;
5 — податчик;
6 — позиционер; 7 — транспортное положение буровых машин;
8—манипулятор
Р и с . 6 0 . В а р и а н т к о м п о н о в к и с а м о х о д н о й у с т а н о в к и с д в у м я пневматиче­
скими б у р о в ы м и м а ш и н а м и , р а с п о л о ж е н н ы м и в т о р ц е в о й части шарнирном
рамы и д и з е л ь н ы м п р и в о д о м х о д а :
/ — шарнирная рама;
2 — двигатель; 3 — опора и пульт управления;
5 — податчик; 6 — буровая машина
4 — манипуляторы;
Е
Ковшовые и ковшово-бункерные
ольших
(100—150
м)
и средних
машины
э ф ф е к т и в н ы при н е -
(до 500 м)
расстояниях до-
гавки.
Ковшовые П Д М в сравнении с ковшово-бункерными машинаЦИ и м е ю т м е н ь ш и е г а б а р и т ы , более м о щ н ы й д и з е л ь н ы й п р и в о д ,
'ис. 6 1 . С х е м а
компоновки
погрузочно-доставочных
приводом:
машин
с
дизельным
[ • • к о в ш о в ы х т и п а « С к у п т р э м » ; б — к о в ш о в о - б у н к е р н ы х типа « Т р а н с л о д е р » ; в — ковшоШХ б у н к е р н ы х типа « Д у м п е р » ; / — р а м а ; 2 — д в и г а т е л ь ; 3 — м е с т о в о д и т е л я ; 4 — б у н кер; 5 — ковш
М Ь ш и е р а з м е р ы к о в ш а , что п о з в о л я е т и с п о л ь з о в а т ь и х в т я ж е ШХ у с л о в и я х п р и к р у п н о к у с к о в о й р у д е ( р и с . 6 1 ) .
Малые модели ковшово-бункерных машин, как правило, имеют
ревматический привод ограниченной мощности, а характерное д л я
•Ого типа машин боковое расположение оператора требует боль­
сечения в ы р а б о т о к . И х д о с т о и н с т в о з а к л ю ч а е т с я в т о м , ч т о
J i m менее э н е р г о е м к и и не т р е б у ю т б о л ь ш е г о к о л и ч е с т в а в о з д у х а
шего
д л я п р о в е т р и в а н и я в ы р а б о т о к . Это д а е т им п р е и м у щ е с т в о при п р о ­
х о д к е к а м е р н ы х и б е з р е л ь с о в ы х в ы р а б о т о к н е б о л ь ш о й (100—•
150 м) д л и н ы на п о д г о т о в и т е л ь н о - н а р е з н ы х р а б о т а х .
Ковшово-бункерные машины с индивидуальным (дизельным)
п р и в о д о м по с р а в н е н и ю с к о в ш о в ы м и и м е ю т меньший удельныйр а с х о д м о щ н о с т и на 1 т п е р е в о з и м о г о г р у з а , а р а с ч е т н а я п р о и з ­
в о д и т е л ь н о с т ь у них в ы ш е при р а с с т о я н и и т р а н с п о р т и р о в а н и я бо­
л е е 250—300 м. О д н а к о при к р у п н о к у с к о в о й руде п р о д о л ж и т е л ь ­
ность п о г р у з к и у этого типа м а ш и н из-за о т н о с и т е л ь н о м а л о й ем­
кости к о в ш а в о з р а с т а е т и сводит к м и н и м у м у их п р е и м у щ е с т в а
при т р а н с п о р т и р о в а н и и . Д о с т о и н с т в а э т и х м а ш и н , и м е ю щ и х бун­
кер б о л ь ш о й е м к о с т и , р е а л и з у ю т с я при х о р о ш о р а з д р о б л е н н о й
горной м а с с е , что о б ы ч н о имеет место при п р о х о д к е г о р н ы х в ы р а ­
боток.
Погрузочные машины в комплексе с самоходными вагонами
или а в т о с а м о с в а л а м и э ф ф е к т и в н ы при р а с с т о я н и я х д о с т а в к и 300—700 м и более, к о г д а имеется д о с т а т о ч н ы й ф р о н т р а б о т на отбой­
ке руды и о б е с п е ч и в а е т с я их н е п р е р ы в н а я
загрузка (табл. 34).
Таблица
Относительные расходы на 1 т руды (включая капитальные
и эксплуатационные з а т р а т ы ) для различных т и п о в
погрузочно-транспортных средств и расстояний доставки ( % )
34
Расстояние доставки, м
Тип
машин
Погрузочная машина с нагребающими
лапами типа П Н Б - 4 в комплексе с
самоходными вагонами до 12 м
Т о ж е , машина в комплексе с двумя
вагонами
П о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н а я машина с к о в ­
шом емкостью до 4 м
1 00
200
3 0 0 н более
100
100
100
118
106
98
57
75
95
3
3
К а к видно из п р и в е д е н н ы х д а н н ы х , с у в е л и ч е н и е м р а с с т о я н и я
т р а н с п о р т и р о в а н и я к о м п л е к с , с о с т о я щ и й из п о г р у з о ч н о й м а ш и н ы
и самоходных вагонов, становится более экономичным несмотря
на то, что его о б с л у ж и в а ю т 2—3 ч е л о в е к а в м е с т о одного при ков­
шовой п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н о й м а ш и н е .
П о г р у з о ч н а я м а ш и н а с н а г р е б а ю щ и м и л а п а м и имеет м а л у ю
м а н е в р е н н о с т ь , о б у с л о в л е н н у ю гусеничным ходом, б о л ь ш о е к о л и ­
чество б ы с т р о и з н а ш и в а ю щ и х с я д е т а л е й и д р у г и е н е д о с т а т к и , но,
тем не менее, ей п о к а нет э ф ф е к т и в н о й з а м е н ы при в ы е м к е мало­
м о щ н ы х пологих з а л е ж е й , а иногда и при п р о х о д к е б е з р е л ь с о в ы х
выработок.
Из ковшовых погрузчиков наиболее распространены машины
д в у х т и п о в : с р а з г р у з к о й «через с е б я » и ф р о н т а л ь н ы е с р а з г р у з ­
кой « п е р е д собой». И з в е с т н ы т а к ж е к о н с т р у к ц и и с боковой ра;;
г р у з к о й к о в ш а , н а п р и м е р « К а в о - 3 3 0 » , LF-4 и д р . (см. т а б л . 4)
П о г р у з ч и к и п е р в о г о т и п а (см. рис. 3) при о т н о с и т е л ь н о н е б о л ь ­
ш о й е м к о с т и к о в ш а (0,3—0,6 м ) и м а л о й высоте р а з г р у з к и
(1240—1680 м м ) могут р а б о т а т ь в в ы р а б о т к а х высотой б о л е е 2,7—
3 м. П н е в м а т и ч е с к и й п р и в о д ходовой части л и ш а е т их необхо­
д и м о й м а н е в р е н н о с т и и п о э т о м у они м а л о п р и г о д н ы д л я о ч и с т н ы х
[работ.
3
Рис. 62. С х е м ы к о м п о н о в к и а в т о с а м о с в а л о в :
, . а — с о п р о к и д н ы м к у з о в о м ; б— с т е л е с к о п и ч е с к и в ы д в и г а ю щ е й с я ч а с т ь юк у з о в а ; / — р а ­
м а ; 2 — д в и г а т е л ь ; 3 — м е с т о в о д и т е л я ; 4— к у з о в
Погрузчики
второго т и п а и м е ю т к о в ш б о л ь ш е й
емкости
К1,15—4.5 м ) , д и з е л ь н ы й п р и в о д и у с п е ш н о п р и м е н я ю т с я на очи­
с т н ы х р а б о т а х . О д н а к о им н е о б х о д и м ы м а н е в р ы д л я р а з в о р о т а
р р и погрузке, а т а к ж е в ы с о т а в ы р а б о т к и не м е н е е 3,5—3,7 м.
К о в ш о в ы е п о г р у з ч и к и с боковой р а з г р у з к о й и м е ю т п р е и м у щ е ­
с т в а п е р е д ф р о н т а л ь н ы м и в стесненных у с л о в и я х , о д н а к о необхо­
д и м а я в ы с о т а в ы р а б о т о к у них не м е н ь ш е .
Рассмотренным
горно-техническим условиям удовлетворяют
ри т и п о р а з м е р а п о г р у з ч и к о в ( т а б л . 3 5 ) . П е р в ы й п р е д н а з н а ч е н в
с н о в н о м д л я п р о х о д к и в ы р а б о т о к , а второй и третий — д л я очист­
ных р а б о т .
Самоходные вагоны с дизельным приводом и телескопически
ы д в и г а ю щ е й с я ч а с т ь ю к у з о в а по своим п а р а м е т р а м н е з а м е н и м ы
ри п р о х о д к е б е з р е л ь с о в ы х в ы р а б о т о к и при о т р а б о т к е м а л о м о щ ых з а л е ж е й .
Автосамосвалы конструктивно выполняются в двух принципильно р а з л и ч н ы х в а р и а н т а х : с о п р о к и д н ы м к у з о в о м и с т е л е с к о ически в ы д в и г а ю щ е й с я ч а с т ь ю к у з о в а (рис. 6 2 ) .
3
1
[
Е
Горно-технологические требования к самоходному
предназначенному для подземной добычи
Конст
Машины
и их
назначение
3
а
ы
S
Горно-технологические параметры
Производи­
тельность
«
эз
£
О.
X
|
Э
н
Самоходные
установки
д л я бурения
шпуров
£
2
Ч и с л о буровых машин п = 2
М а с с а буровых машин Р = 6 0 ч - 8 0 кг
Диаметр коронки d = 3 6 - M 0 мм
Глубина бурения / б = 2 , 2 - 5 - 2 , 4 м
Размеры забоя В Х Я < 4 Х З , 5 м
I
4 0 — 5 0 м/ч
1500—
1600
II
п=3
Р=80*-120
d=43-r-46
/б=3-4
В х Я < 7 х 5
5 0 — 8 0 м/ч
2000—
2200
III
л=3-М
Я=120-т-130
d=46-b52
/ =4-г-4,5
ВХЯ=10Х8
8 0 — 1 0 0 м/ч
2400—"
2500
I
п=1--2
Р=80-=-100
d=52-i-64
/6=20-5-25
ВХ#=ЗхЗ
1 5 — 2 5 м/ч
1700—
2000
II
п=2
Р = 100-=-120
D=644-75
/ =30ч-40
ВХЯ=4ХЗ
2 5 — 3 0 м/ч
2000—
2200
б
Самоходные
установки
д л я бурения
глубоких
скважин
б
( и а пневмоколесном х о д у ) оборудованию,
р у д цветных металлов
Преодолеваемый
подъем, градус
Жесткая
рама
2—3
Дизель, 12—14
до 40;
дизель
гидрав­
личес­
кий или
пневма­
тический,
2X12
2000—
2300
9000—10 000
5—7
Жесткая
или
шарнир­
ная
рама
3—5
Дизель,
до 70;
или д и ­
зель
гидрав­
личес­
кий
14—18 1 2 — 1 5
2600—
2700
11 0 0 0 —
12 0 0 0
5—7
Шарнир­
ная
рама
9—14
Дизель,
д о 100
14—18 1 8 — 2 0
1500—
1800
3600—4000
Жесткая
рама
2-3
Пневма­ 1 2 — 1 4
тичес­
кий
2X12;
электрогидравлический
3—4
1800—
2000
5000—6000
Жесткая
или
шарнир­
ная
рама
3-5
Д и з е л ь , 12—14
до 40;
дизель
гидрав­
личес­
кий или
пневма­
тический
2x20
4—6
i
Масса, т
До 5
Тип привода,
мощность, л.с.
7000—9000
Ходовая часть
Радиус поворо­
та, м
1500—
1700
Высота, мм
Длина, мм
Транспортная ско­
рость, км/ч
руктивные параметры
6—9
Примечания
Машины
и их
назначение
Типоразмеры
Конст
Производи тельность
Горно-технологические параметры
S
я
сз
X
s
к"
а
3 0 — 4 0 м/ч
2200—
2500
8 0 — 1 0 0 т/ч
2000—
2200
£ = 1 - 2
ft =2,4
ВХЯ=3,4ХЗ,7
1 5 0 — 2 0 0 т/ч
2200—
2400
£ =Зч-4
/г„=2,5
ВХ//=3,7-;-4,2
200—250 т/ч 2400—
2500
П=2
Р=120-4-130
d=75--85
/ =40>50
ВХ#=$ХЗ,5
III
б
Погрузоч­
ные машины
3
Емкость ковша £ = 0 , 4 - : - 0 , 6 м
Высота разгрузки ft ^ 1 , 7 - 4 - 2 , 2 м
Габариты выработки В х Я > 2 , 5 - н З , 2 м
I
к
p
II
к
p
III
Погрузочно-доставочные
машины
к
I
3
Емкость ковша £ = 0 , 8 - 4 - 1 м
Грузоподъемность Q = 2 , 2 - 4 - 3 т
Д л и н а транспортирования L = 100-4-150 м
Габариты выработки ВХ#=
2,3x2,5 м
к
1 5 — 2 0 т/ч
1200—
1500
3 5 — 4 0 т/ч
1500—
1600
x
II
3
£ =1,5-4-2 м
Q=3-4-4T
L =250-4-300 м
ВХЯ=2,5х2,5
к
T
м
Тип привода,
мощность, л . с .
Преодолеваемый
подъем, градус
Масса, т
8—10
2000—
2200
6000—7000
5—7
Жесткая
или
шарнир­
ная
рама
1700—
2000
3000—3400
Жесткая
рама
Электрогидравлический;
пневма­
тический
2X20
4—6
2000
5000
Жесткая
или
шарнир­
ная
рама
Дизель,
80—100
7-9
2200
6000
—
То ж е
—
Дизель,
120—150
—
10—14
1200—
1400
4500—5500
2,5—
4,5
Шарнир­
ная
рама
7—10
Дизель,
40—50
1 5— 20
4—8
1400—
1500
6500—7500
4—5
То ж е
7—20
Дизель,
60—80
15—20
8—10
Высота, мм
Ходовая часть
12—14
Радиус поворо­
та, м
Дизель,
до 70:
дизель
гидрав­
личес­
кий
Длина, мм
Транспортная ско­
рость, км/ч
руктивные параметры
4—14
Примечания
Машины
и их
назначение
Типоразмеры
Конст
Производи­
тельность
Горно-технологические параметры
3
г
X
JS
3
50—60 т/ч
2200—
2400
60—80 т/ч
2500—
2700
2 0 — 2 5 т/ч
1900—
2000
£ =0,5
£ =2,2-4-2,5
Q=4-:-4,5
1 =150
ВХЯ=3,2хЗ
35—40 т/ч
2100—
2200
£ = 1-4-1 , 2
£ =5-4-6
Q=9-4-10
L =500
ВхЯ=3,4хЗ,2
6 0 ^ 8 0 т/ч
2200—
2400
3
£ =3-4-4,5 М
Q=5-r-7 т
£ =400-4-500 м
5хЯ=3,4х2,8
III
к
т
м
£ *=6-4-8
Q = 10-:-15
L =--500--700
£ХЯ=3,7х2,9
IV
KJ
T
Погрузочно-транспортные
машины
3
I
Емкость ковша £ = 0 , 2 м
Емкость бункера £б-— 1 м
Грузоподъемность Q = l , 8 т
Д л и н а транспортирования L < 1 0 0 - 4 - 1 2 0 м
Габариты выработки В х Я = 2 , 8 х 2 , 5 м
к
3
x
II
к
б
т
III
к
б
T
-
Транспорт­
ные машины:
а) с а м о х о д ­
ные вагоны
I
30—40 т/ч
3
Емкость кузова £ б = 5 - = - 6 м
Грузоподъемность Q = 10-4-12 т
Д л и н а транспортирования L < 7 0 0 м
Габариты выработки £ Х Я = 3 , 2 Х 2 , 2
T
м
2000—
2200
—
Д и з е л ь , 15—20
200—250
3000
Жесткая
рама
4—5
Пневма­
тичес­
кий,
2x12,
3x6
6-8
3
1800
3600
То ж е
4—5
Пневма­
тичес­
кий,
2x20,
3x12
6—8
5—6
2500
8000—9000
4—7
Шарнир­ 10—20 Д и з е л ь ,
ная
140—150
рама
6-8
14—16
1600
7000—8000
4—5
Жесткая 20—30 Дизель,
или
100—200
шарнир­
ная
рама с
телеско­
пически
выдви-'
гающейся
частью
кузова
8—10 12—14
9500—10 000
1500
1/
а
6
З а к . 806
6—8
Масса, т
Шарнир­
ная
рама
2500
Преодолеваемый
подъем, градус
Транспортная ско­
рость, км/ч
7—20
1700—
2000
Тип привода,
мощность, л . с .
Ходовая часть
»
Длина, мм
9000—10 000 4 , 5 —
7
Высота, мм
Радиус поворо­
та, м
руктивные параметры
Примечания
Д и з е л ь , 15 —20 1 6 — 2 0
120—170
26
161
Машины
и их
назначение
Типоразмеры
Конст
II
Горно-технологические параметры
Производи­
тельность
я
S
м
а
К
a
I
£ =8-М0
Q=15-f-18
L <1000
ВХЯ>4х2,5
4 0 — 5 0 т/ч
2500—
3000
£ =10-=-12
Q = 18ч-20
L <1500
ВхЯ>3,8хЗ
4 0 — 5 0 т/ч
2600—
2800
Е —144-16
Q=25-b30
L =20004-2500
ВХЯ=4,2ХЗ
4 0 — 6 0 т/ч
3000—
3200
10—15
Рабочая высота
/1<4-=-6 м
штанг в час
Размеры площадки а Х Ь = 1 х 1 м
Г р у з о п о д ъ е м н о с т ь площадки Q = 2 0 0 - ^ 3 0 0 кг
1700—
1600
15—20
[штанг в час
2000—
2200
—•
2500—
2800
10—25
кг/мин
1600—
1700
б
T
б) автоса­
мосвалы
III
б
T
IV
б
T
Каретки д л я
осмотра и
крепления
кровли
I
n
II
Л<7-*-8
ахЬ=1Х1,5
Q =300-h500
n
III
ax6=l,5xl,5
Q =500
n
Машины
для
заряжания
шпуров
( 3 6 — 5 0 мм)
и скважин
( 6 4 — 8 5 мм)
I
Грузоподъемность Q = 3 т
Емкость бункера В В £ б < 1 м
Рабочая высота ft<4 м
Размеры п л о щ а д к и a x 6 = l x l м
Грузоподъемность п л о щ а д к и Q = 2 0 0 кг
3
n
Ходовая часть
Транспортная ско­
рость, км/ч
5-6
То же
20—30
2200—
2300
(кузова)
8000—8500
4—7
7 — 3 0 Д и з е л ь , 10—14 1 6 — 1 8
Шарнир­
160—200
(кузо­
ная ра­
ва)
ма с о п ­
рокидным
кузовом
2300—
2400
8000—9000
5—8
То ж е
7—30
Д и з е л ь , 10—14 2 0 — 2 5
250—300
1500—
2600
6000—7000
4—5
Жесткая
или
шарнир­
ная
рама
8-15
Дизель,
40—50
5-10
7—8
Каретка
снабжена
механизмом
д л я уста­
новки штан­
г о в о г о креп­
ления и
оборки
кровли
2000—
3000
7000—8000
4—6
То ж е
8—12
Дизель,
50—70
5—10
8—10
То ж е
2500—
3000
8000—9000
6-7
»
8—12
Дизель,
70—80
Д о 5 10—14
Бурение с
каретки не
предусмат­
ривается
2000
7000—8000
4-5
8—20
Дизель,
40—50
10—15
Д л я работы
в подэтаж­
ных выра­
ботках мало'
го сечения
платформа
должна б ь ш
съемной
Дизель,
140—200
Масса, т
Радиус поворо­
та, м
8000—9000
Преодолеваемый
подъем, градус
Длина, мм
1800
Тип привода,
мощность, л . с .
Высота, мм
руктивные параметры
Примечания
8 — 1 0 15—18
6—8
1
/
а
6*
163
Машины
и их
назначение
Типоразмеры
Конст
Горно-технологические параметры
Производи тельность
а
X
га
£8
С
К
а
Q=5
II
25—50
кг/мин
2000—
2200
—
1600—
1700
—
2000—
2200
Л<7ч-8
ахй=1х1,5
Q =300
n
Машины
д л я транс­
портиро­
вания
грузов
I
Грузоподъемность Q = 2 - s - 3 т
Грузоподъемность крана Q = l , 5 - : - 2 т
Д л и н а стрелы L — 3 м
K
C T
II
Q=5
<Э =Зн-4
к
Z-ct— 5
Машины
I
ДЛЯ
Грузоподъемность Q = 1 , 5 т
Пассажировместимость JV=8-f-10 ч е л .
1500—
1600
доставки
людей
Топливно-заправочные
машины
II
Q=2-f-3
JV=13-M6
III
Q=5
W=20-f-26
I
1600—
1900
Грузоподъемность Q = 3 т
Емкость бака д л я топлива V = 1000 — 1 5 0 0 л
Емкость д л я масел V = 4 x l 0 0 л
x
M
—
2000—
2200
40—50
л/мин
топлива,
9 — 1 0 л/мин
масел
1700—
2000
X
X
СО
ч
Ч
Радиус поворо­
та, м
' Тип привода,
мощность, Л . С .
Преодолеваемый
подъем, градус
Транспортная ско­
рость, км/ч
пивные параметры
2000—
2200
8000—9000
6-7
Жесткая
или
шарнир­
ная
рама
8—20
Дизель,
50—70
10—20
9—10
1500—
1600
6000—7000
4-5
То ж е
8—20
Дизель,
40—50
10—15
8—9
1800—
2000
8000—9000
4—6
»
8—20
Дизель,
50—70
10—20
8—10
1800—
2000
5000—6000
4—5
Жесткая
рама с
цент­
ральной
поворот­
ной
балкой
8—20
Дизель,
40—50
10—15
5—7
М о ж е т вы­
полняться
в виде
платформы
со съемной
кабиной
2000—
2200
6000—7000
4-5
Жесткая
или
шарнир­
ная
рама
8—20
Дизель,
50—70
10—15
7-8
То ж е
2000—
2200
7000—8000
5—7
То ж е
8—20
Дизель,
70—80
1 0— 20
8—9
»
2000—
2100
5000—7000
4—5
»
8—20
Дизель,
50—70
10—15
7—8
2
S
s
S
я
о
и
2
«
З а к . 806
ГС
та
га
о
Ч
о
X
Примечания
Я
<J
и
Я
165
Кого 1
Машины
и их
назначение
3
а.
Производи­
тельность
Горно - тех нологи чески е параметры.
£
го
с
я
ь
В
ГС
О.
О
40—50
л/мин
топлива,,
9—10
л/мин,
масел
II
V = 2 0 0 0 4-2500
V =4xl50
T
M
Машины
д л я тор­
кретирова­
ния и
укладки
бетона
Дорожные
машины
Машины
техпомощи,
£
т
I
Грузоподъемность Q 5 т
Емкость бункера д л я заполнителя £ F - 2 М
Емкость для в я ж у щ е г о £ „ = 0 , 2 м
3
3
3
3
II
Q=-9-r-10
£,-=4-4-5
Ев - 0 , 5
I
Грейдер с фронтальным щитом и отвалом
шириной 2 0 0 0 — 2 3 0 0 мм,
вибратором,
фрезой и зубчатым рыхлителем
II
То
I
Машина
со
сварочным
оборудованием,
верстаком и набором инструмента
же
5 м /ч
торкрет,
10 м / ч
укладка
20002200
2000—
2200
3
3
5—6 м /ч
набрыэг,
10— 1 5 м 7 ч
укладка
22002400
1700—
2000
—
22002400
—
20002200
Радиус поворо­
та, м
Ходовая часть '
Тип привода,
мощность, л.с.
Преодолеваемый
подъем, градус
Масса, т
2000—
2200
7000—8000
5—7
Шарнир­
ная
рама
8—20
Дизель,
70—80
10-20
8—9
2000—
-2200
7000—8000
5—7
То ж е
8—20 Дизель,
70—80
10—20
8—9
2200—
2400
8000—9000
6—7
»
2000—
2100
5000—7000
6—7
2000—
2200
8000—9000
6—7
2000—
2200
7000—8000
5—7
Высота, мм
Длила, мм
Транспортная ско­
рость, км/ч
руктивные параметры
8—20
Д и з е л ь , 1 0 — 2 0 10—15
100—120
8—20
Дизель,
50—70
—
8—20
Д и з е л ь , 15 —20 1 0 - Д 5
100—120
•
8—20
Дизель,
70—80
15-20
10 —20
Примечания
7—8
8-т9,
6*
167
— ,
j — . . , , ' " "
" " " " i i j j i - i л а м с р п и - и ш л и о в о и
системе
и в ы е м о ч н о й м о щ н о с т и б о л е е 4—6 м (в з а в и с и м о с т и от т и п а по­
г р у з ч и к а ) , где
необходимо
иметь два
типоразмера
машин
(табл. 35).
В т о р о й тип м а ш и н м о ж е т п р и м е н я т ь с я и при м е н ь ш е й м о щ н о ­
сти (до 3—4 м ) , о д н а к о они не и м е ю т о с о б ы х п р е и м у щ е с т в п е р е д
с а м о х о д н ы м и в а г о н а м и , т а к к а к б л и з к и к ним по к о м п о н о в к е .
Каретки для осмотра и крепления кровли камер.
Д л я п р е д о т в р а щ е н и я о т д е л ь н ы х о т с л о е н и й и в ы в а л о в необхо­
димо осуществлять оборку и крепление кровли. Крепление кровли
при к а м е р н о - с т о л б о в о й с и с т е м е р а з р а б о т к и я в л я е т с я очень
тру­
доемкой и опасной операцией, усложняющейся с увеличением вы­
соты к а м е р . Н а п р а к т и к е н а и б о л е е р а с п р о с т р а н е н а
штанговая
к р е п ь , к о т о р а я часто п р и м е н я е т с я в с о ч е т а н и и с т о р к р е т б е т о н о м .
Б у р е н и е ш п у р о в п о д ш т а н г о в у ю к р е п ь с о п р о в о ж д а е т с я повы­
шенной в и б р а ц и е й и о т с л о е н и я м и к р о в л и , о п а с н ы м и д л я р а б о ч и х .
Б е з о п а с н о с т и оборки» к р е п л е н и я к р о в л и м о ж н о д о с т и ч ь с о з д а н и е м
с п е ц и а л ь н ы х м а ш и н . Э т а з а д а ч а с у щ е с т в е н н о у п р о щ а е т с я , если
в ы с о т а очистного п р о с т р а н с т в а , на к о т о р у ю б у д у т р а с с ч и т а н ы эти
м а ш и н ы , не будет п р е в ы ш а т ь 7—8 м. О б р а з ц о м м а ш и н д л я о б о р к и
и к р е п л е н и я к р о в л и могут с л у ж и т ь к а р е т к и , и з г о т а в л и в а е м ы е ф и р ­
мой « С е к о м а » , к о т о р ы е и м е ю т б у р о в ы е м а ш и н ы и з а к р е п и т е л и
ш т а н г , у с т а н а в л и в а е м ы е на м а н и п у л я т о р е , к а к с р а б о ч е й пло­
щ а д к о й , т а к и без нее (рис. 6 3 ) . У п р а в л е н и е б у р е н и е м , в в о д о м
ш т а н г и и з а к р е п л е н и е м ( к л и н о м , р а с п о р н о й г а й к о й или с м о л о й )
осуществляется дистанционно.
В качестве рабочего органа для оборки кровли может служить
г и д р о у д а р н и к , с м о н т и р о в а н н ы й на о д н о м из м а н и п у л я т о р о в . П р и ­
менение с п е ц и а л ь н о й к а р е т к и д л я
оборки кровли
может быть
о п р а в д а н о при б о л ь ш о м ф р о н т е р а б о т и ч а с т о о б р а з у ю щ и х с я з а ­
к о л а х или при н а л и ч и и о с л а б л е н н о й « л о ж н о й » к р о в л и .
Д л я рассматриваемых условий целесообразно
ограничиться
т р е м я т и п о р а з м е р а м и м а ш и н (см. т а б л . 3 5 ) . П е р в ы е д в а т и п о р а з ­
м е р а р а с с ч и т а н ы на р а б о ч у ю высоту с о о т в е т с т в е н н о 4 и 8 м и
о б е с п е ч и в а ю т в ы п о л н е н и е всех видов р а б о т по о б о р к е и к р е п л е ­
нию кровли: ликвидацию заколов, бурение шпуров,
установку
ш т а в г , т о р к р е т и р о в а н и е . Т р е т и й т и п о р а з м е р с р а б о ч е й высотой до
16 м п р е д н а з н а ч е н д л я к о н т р о л я за с о с т о я н и е м к р о в л и п р и м н о ­
гослойной в ы е м к е з а л е ж е й б о л ь ш о й м о щ н о с т и . С этой к а р е т к и
могут о с у щ е с т в л я т ь с я в о с с т а н о в л е н и е п о в р е ж д е н н о й к р е п и , у с т а ­
н о в к а ш т а н г и т о р к р е т и р о в а н и е ; б у р е н и е не п р е д у с м а т р и в а е т с я .
Машины для з а р я ж а н и я шпуров и скважин по своим п а р а м е т ­
рам должны соответствовать принятым
типоразмерам
буровых
у с т а н о в о к . В у с л о в и я х очистных к а м е р они д о л ж н ы о б е с п е ч и т ь з а ­
р я ж а н и е ш п у р о в на в ы с о т е д о 8 м (рис. 6 4 ) , а при з а р я ж а н и и
с к в а ж и н в п о д э т а ж н ы х в ы р а б о т к а х р а з м е щ а т ь с я в сечении от 6—
9 до 14 м . Э т и м у с л о в и я м у д о в л е т в о р я ю т д в а т и п о р а з м е р а м а ш и н
(см. т а б л . '35). П р и о с у щ е с т в л е н и и к р у п н ы х м а с с о в ы х в з р ы в о в ,
к о г д а т р е б у е т с я з а р я д и т ь в с к в а ж и н ы н е с к о л ь к о д е с я т к о в тонн
ь
2
,
л
Рис. 6 3 . В а р и а н т каретки с д и с т а н ­
ционным у п р а в л е н и е м б у р о в о й
ма­
шиной ' и з а к р е п и т е л е м штанг ( ш и р и ­
на машины 2 0 5 0 м м ) :
/ — жесткая
рама;
2— д в и г а т е л ь ;
3—
пульт у п р а в л е н и я ; 4 — т е л е с к о п и ч е с к и й м а ­
нипулятор;
5 — буровая машина и закре­
питель ш т а н г
Р и с . 6 4 . В а р и а н т машины д л я з а р я ж а н и я ш п у р о в с п л а т ф о р м о й и б у н к е ­
р о м д л я В В (ширина м а ш и н ы 2 0 2 0 мм)
В В , п р е д у с м о т р е н н а я в м а ш и н а х е м к о с т ь на 1—2 т В В будет не­
д о с т а т о ч н о й ' и п о т р е б у е т с я н е с к о л ь к о рейсов з а р я д н ы х м а ш и н к
пункту з а г р у з к и , ч т о м о ж е т о к а з а т ь с я н е ц е л е с о о б р а з н ы м из-за его
удаленности. В этом случае,вопрос доставки В В к пункту з а р я ж а ­
ния м о ж е т б ы т ь р е ш е н п у т е м
использования
вспомогательных
т р а н с п о р т н ы х п л а т ф о р м и с п е ц и а л ь н ы х к о н т е й н е р о в , из которых
ВВ перекачивается в з а р я ж а ю щ и е машины с ж а т ы м воздухом.
Р и с . 6 5 . В а р и а н т компоновки
аптомобиля для перевозки
1 6 — 1 8 мест (ширина машины 1 9 0 0 мм)
рабочих
на
Д л я формирования зарядов заданной величины машины долж­
ны и м е т ь а в т о м а т и з и р о в а н н о е у п р а в л е н и е п н е в м о т р а н с п о р т о м , ко­
т о р о е п о з в о л я л о бы о с у щ е с т в л я т ь д о з и р о в а н и е , и з м е н е н и е произ­
в о д и т е л ь н о с т и и плотности, а н а л о г и ч н о тому, как э т о о с у щ е с т в л е ­
но-на з а р я д н о м у с т р о й с т в е З Д А У « У л ь б а » .
Машины для транспортирования людей, грузов, топлива и дру­
гих материалов. В в а р и а н т а х систем с с а м о х о д н ы м о б о р у д о в а н и е м
в м е с т о м а т е р и а л ь н о - х о д о в ы х в о с с т а ю щ и х п р е д у с м а т р и в а ю т с я на­
к л о н н ы е с ъ е з д ы , к о т о р ы е с в я з ы в а ю т основной г о р и з о н т с очист­
ными забоями и подэтажными выработками.
Д л я т р а н с п о р т и р о в а н и я по н и м л ю д е й и г р у з о в необходимы
с п е ц и а л ь н ы е м а ш и н ы , о б о р у д о в а н н ы е к а б и н о й , п л а т ф о р м о й с кра
ном и е м к о с т ь ю д л я горючего и м а с е л (рис. 65, 6 6 ) .
П а с с а ж и р о в м е с т и м о с т ь м а ш и н ы в ы б и р а е т с я с учетом числен
ности р а б о ч и х у ч а с т к а , б л о к а и о р г а н и з а ц и и р а б о т . Ж е л а т е л ь н о ,
чтобы р а б о ч и е о с н о в н ы х п р о ф е с с и й д о с т а в л я л и с ь о д н и м рейсом
М а ш и н а д л я п е р е в о з к и г р у з о в в ы б и р а е т с я с учетом их коли
ч е с т в а и н о м е н к л а т у р ы . О б ы ч н о э т о В В , ц е м е н т (в м е ш к а х гп>
40 к г ) , т р у б ы д л и н о й 6—8 м, д и а м е т р о м 50—350 мм и массой o i
40 д о 300 кг, д е т а л и м е т а л л и ч е с к о г о крепления, арматура, nccoi
г р а в и й , б у р о в ы е м а ш и н ы и и н с т р у м е н т , з а п а с н ы е части к м а ш и
н а м ( к о л е с о или к о в ш м а с с о й до 5 0 0 — 1 0 0 0 кг). Условиям б о л 1 .
ш и н с т в а рудников удовлетворяет грузоподъемность крана в гцп
д е л а х 2 — 3 т, о д н а к о п р и и с п о л ь з о в а н и и м о щ н о г о о б о р у д о в а н и я в
о т д е л ь н ы х с л у ч а я х н е о б х о д и м к р а н г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю 4 — 5 т.
Машины д л я транспортирования топлива и заправки машин
(рис. 6 7 ) , н а х о д я щ и х с я в о ч и с т н ы х з а б о я х , о п р а в д а н ы п р и отно­
сительно широком
развитии
р а б о т . И х з а п р а в о ч н ы е емкости
должны быть достаточны д л я обслуживания нескольких машин,
работающих в блоке, участке или панели.
Ц е л е с о о б р а з н о с о з д а т ь д в а - т р и т и п о р а з м е р а на б а з е единых
у н и ф и ц и р о в а н н ы х ш а с с и (см. т а б л . 3 5 ) .
а
5
5
8
н е п р е р ы в н о г о т о р к р е т и р о в а н и я или у к л а д к и
бетона:
а — б е т о н о в о з ; б — с м е с и т е л ь - д о з а т о р ; в — каретка с п л а т ф о р м о й ; / — б у н к е р ; 2 — т р а н с ­
портер; 3 — щ е л е в о й д о з а т о р д л я д о б а в о к ; 4 — с м е с и т е л ь - д о з а т о р ; 5 — ш л а н г ; 6 — плат­
форма
Рис.
68.
Комплекс
машин
для
Машины д л я крепления выработок. Наряду с каретками д л я
ш т а н г о в о г о к р е п л е н и я к р о в л и к а м е р , и м е ю щ и х р а б о ч у ю высоту
6, 8 и 16 м, н е о б х о д и м ы м а ш и н ы д л я к р е п л е н и я г о р н о - к а п и т а л ь ­
ных и г о р н о - п о д г о т о в и т е л ь н ы х б е з р е л ь с о в ы х в ы р а б о т о к о г р а н и ч е н ­
ного с е ч е н и я : к в е р ш л а г о в , п о л е в ы х ш т р е к о в , п о г р у з о ч н ы х з а е з д о в
и д р . М а т е р и а л о м к р е п л е н и я ч а щ е всего с л у ж и т т о р к р е т б е т о н , наб р ы з г б е т о н и л и м о н о л и т н ы й бетон с у к л а д к о й з а о п а л у б к у . П р и
и с п о л ь з о в а н и и м е т а л л и ч е с к о г о или сборного ж е л е з о б е т о н н о г о креп­
л е н и я т р а н с п о р т и р о в а н и е и у с т а н о в к у э л е м е н т о в к р е п и м о ж н о осу­
ществлять
с помощью
грузовой
платформы,
оборудованной
краном.
Д л я т о р к р е т и р о в а н и я , т а к ж е к а к и д л я в о з в е д е н и я бетонной
крепи, н е о б х о д и м ы с п е ц и а л ь н ы е м а ш и н ы , и м е ю щ и е е м к о с т и д л я
в я ж у щ е г о и заполнителя, снабженные смесителем и бетонопроводами. В местах работы эти машины подключаются к магистралям
с ж а т о г о в о з д у х а и воды. И з в е с т н ы е к о н с т р у к ц и и м а ш и н п р е р ы в
ного д е й с т в и я о б л а д а ю т р я д о м н е д о с т а т к о в , в ч а с т н о с т и неустой­
чивостью т е х н о л о г и ч е с к о г о п р о ц е с с а и о г р а н и ч е н н о й п р о и з в о д и
тельностью.
Б о л е е п е р с п е к т и в н ы м и я в л я ю т с я м а ш и н ы н е п р е р ы в н о г о дейст
вия ( р и с . 6 8 ) , у к о т о р ы х с у х а я б е т о н н а я с м е с ь из п р и е м н о й гор
л о в и н ы с м е с и т е л я - д о з а т о р а к в ы х о д н о м у п а т р у б к у п о д а е т с я при
п о м о щ и в р а щ а ю щ е г о с я р о т о р а . У в л а ж н е н и е смеси п р о и з в о д и т с я н
р а з б р ы з г и в а ю щ е м сопле. Р а с х о д в о д ы ~ 2 2 л / м и н , м а к с и м а л ь н о !
р а с с т о я н и е п о д а ч и смеси 300 м, в ы с о т а п о д а ч и — д о 30 м и более
Д л я о б е с п е ч е н и я н е п р е р ы в н о й р а о о т ы с у х а я б е т о н н а я смесьдоставляется в специальных бетоновозах, снабженных шнеком
д л я п е р е м е ш и в а н и я и р а з г р у з к и смеси в п р и е м н ы й б у н к е р м а ш и ­
ны. Е м к о с т ь б е т о н о п р и ц е п а 3—6 м . М а н и п у л я т о р д л я у п р а в л е н и я
разбрызгивающим соплом может быть смонтирован на о т д е л ь н о е
тележке, имеющей автономный привод и кабину водителя-опера­
т о р а . Р а б о ч а я в ы с о т а т о р к р е т и р о в а н и я о п р е д е л я е т с я высотой п л а т ­
ф о р м ы , к о т о р а я м о ж е т д о с т и г а т ь 4 — 6 м, а п р и и с п о л ь з о в а н и и п о л ­
ков д л я о с м о т р а к р о в л и 12—16 м.
3
Рис.
/ — рама;
69. Пример компоновки бетоновоза
(ширина машины 2 2 6 0
2 — двигатель
3 — кабина
с
раздаточной
коробкой;
шалка
водителя;
мм):
4 — бетономе­
В з а в и с и м о с т и от о б ъ е м а к р е п е ж н ы х р а б о т и р а з м е р о в в ы р а ­
б о т о к м о ж е т б ы т ь п р и н я т один из д в у х т и п о р а з м е р о в у к а з а н н ы х
машин, отличающихся габаритами и производительностью.
Машины для устройства автодорог в подземных выработках.
Д л я покрытия проезжей части в подземных в ы р а б о т к а х и с ­
п о л ь з у ю т бетон, а с ф а л ь т , д р о б л е н у ю п о р о д у и д р у г и е м а т е р и а л ы ,
д о с т а в л я е м ы е к месту р а б о т ы с п е ц и а л ь н ы м и м а ш и н а м и ( р и с . 6 9 ) ,
автосамосвалами, платформами или ковшовыми, погрузчиками. П о ­
следние могут т а к ж е планировать почву выработок,
выполняя
функции бульдозера.
Д л я профилирования автодорог в выработках: с интенсивным
д в и ж е н и е м л у ч ш е всего и с п о л ь з о в а т ь грейдеры: ( р и с . 7 0 ) .
Бульдозеры. С в н е д р е н и е м к о в ш о в ы х п о г р у з ч и к о в , с п о с о б н ы х
в ы п о л н я т ь р а б о т ы по з а ч и с т к е почвы к а м е р и о б р а з о в а н и ю н а ­
вала руды, область применения бульдозеров значительно сокра­
т и л а с ь . Э т о в ы з в а н о их к о н с т р у к т и в н ы м и о с о б е н н о с т я м и , п р е д ­
определяющими узкую специализацию этой машины. Применение
бульдозеров целесообразно л и ш ь при большом объеме работ,
к о г д а они в ы п о л н я ю т н е т о л ь к о в с п о м о г а т е л ь н ы е р а б о т ы , но и я в ­
ляются составной частью добычного комплекса, Особое место с р е -
.ди э т и х м а ш и н з а н и м а е т б у л ь д о з е р с д и с т а н ц и о н н ы м у п р а в л е н и ­
е м (см. рис. 2 6 ) .
Этот б у л ь д о з е р н е з а м е н и м в местах, где п р е б ы в а н и е л ю д е й в
о ч и с т н о м п р о с т р а н с т в е н е б е з о п а с н о или з а п р е щ е н о ( н а п р и м е р , при
с и с т е м е с д о с т а в к о й р у д ы силой в з р ы в а ) . В с в я з и со с п е ц и ф и к о й
этих м а ш и н , т е х н о л о г и ч е с к и е т р е б о в а н и я к ним в- д а н н о й р а б о т е
пне р а с с м а т р и в а ю т с я .
Рис. 70.
Компоновка
/—отвал;
2— д в и г а т е л ь ;
грейдера
— кабина
(ширина
водителя;
машины
2300
4 — рама;
мм):
5 — нож
Д л я в ы п о л н е н и я срочных р е м о н т н ы х р а б о т в очистных з а б о я х
необходима машина техпомощи с набором инструмента
(см.
табл. 35).
Специфические условия
работы
в
подземных
выработках
( в л а ж н о с т ь а т м о с ф е р ы , а г р е с с и в н о с т ь ш а х т н ы х вод, з а п ы л е н н о с т ь ,
а б р а з и в н о с т ь и т в е р д о с т ь р у д ы , с т е с н е н н о с т ь р а б о ч и х мест и др.)
предъявляют к конструкциям
машин ряд особых
требований.
В ч а с т н о с т и , у з л ы м а ш и н д о л ж н ы б ы т ь н а д е ж н о з а щ и щ е н ы от
к о р р о з и и , п ы л и и г р я з и , и м е т ь д о с т а т о ч н ы й з а п а с прочности, на­
д е ж н о с т ь и д о л г о в е ч н о с т ь . К о н с т р у к ц и я м а ш и н д о л ж н а преду­
сматривать возможность легкой и быстрой замены быстроизнаши­
вающихся узлов и деталей, удобство в обслуживании, монтаже,
обеспечивать безопасность и комфорт для рабочих. Стесненность
р а б о ч и х мест, не я в л я ю щ и х с я с т а ц и о н а р н ы м и , п р е д ъ я в л я е т ж е с т ­
кие т р е б о в а н и я к г а б а р и т а м м а ш и н , их к о м п о н о в к е и м о б и л ь ­
ности.
Р е ш е н и е этих з а д а ч в о з м о ж н о л и ш ь на б а з е у н и ф и к а ц и и , ти­
п и з а ц и и и о г р а н и ч е н и я типоразм'еров м а ш и н .
Д л я установления рациональных параметров машин, включае­
м ы х в т и п о р а з м е р н ы й р я д , на основе а н а л и з а систем р а з р а б о т к и
определены горно-технологические
параметры и
производитель­
ность, к о т о р ы м д о л ж н ы у д о в л е т в о р я т ь м а ш и н ы к а ж д о г о т и п о р а з ­
м е р а (см. т а б л . 3 5 ) . К о н с т р у к т и в н ы е п а р а м е т р ы о п р е д е л е н ы с уче­
т о м д е й с т в у ю щ и х Г О С Т о в , о с н о в а н н ы х на р я д е п р е д п о ч т и т е л ь н ы х
чисел и п р о г р е с с и в н ы х о б р а з ц о в с а м о х о д н ы х м а ш и н , н а х о д я щ и х с я
в эксплуатации и разработке.
3.2. Принципы формирования комплексов
О п ы т э к с п л у а т а ц и и с а м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я на отечествен­
ных и з а р у б е ж н ы х р у д н и к а х п о к а з а л , что п р и м е н е н и е о т д е л ь н ы х ,
д а ж е в ы с о к о п р о и з в о д и т е л ь н ы х м а ш и н не д а е т н у ж н о г о э ф ф е к т а ,
е с л и о т с у т с т в у е т полный н а б о р м а ш и н , м е х а н и з и р у ю щ и х к а к ос­
новные, т а к и в с п о м о г а т е л ь н ы е р а б о т ы . П р и э т о м н а и л у ч ш е е ис­
пользование оборудования достигается в том случае, когда к а ж д а я
из м а ш и н , в ы п о л н я ю щ а я о т д е л ь н у ю о п е р а ц и ю о б щ е г о процесса
д о б ы ч и , у в я з а н а по п р о и з в о д и т е л ь н о с т и , а п о д б о р м а ш и н о с у щ е ­
с т в л е н по их п а р а м е т р а м : р а з м е р у , массе, к о н с т р у к т и в н ы м особен­
ностям и др.
И с х о д я из этого, под комплексом следует понимать совокуп­
ность машин, обеспечивающих механизацию всех звеньев техно­
логического процесса, увязанных по их основным параметрам и
производительности.
Состав комплексов машин цредопределяется горно-технически­
ми у с л о в и я м и и системой р а з р а б о т к и . Н а п р и м е р , у с л о в и я р а б о т ы
с а м о х о д н ы х м а ш и н при к а м е р н ы х с и с т е м а х о т л и ч а ю т с я от усло­
вий, к о т о р ы е и м е ю т место при с и с т е м а х с м а с с о в ы м о б р у ш е н и е м
р у д ы , и д л я них т р е б у ю т с я р а з л и ч н ы е в и д ы м а ш и н . В частности,
д л я отбойки руды в камере необходимы самоходные установки
д л я б у р е н и я п р е и м у щ е с т в е н н о г о р и з о н т а л ь н ы х ш п у р о в , причем
наибольшая высота бурения определяется выемочной мощностью,
к о т о р а я в а р ь и р у е т в ш и р о к и х п р е д е л а х , что в ы з ы в а е т необходи­
м о с т ь н е с к о л ь к и х т и п о р а з м е р о в м а ш и н (см. 3.1).
• П р и с и с т е м а х э т а ж н о г о , п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я и д р у г и х , на­
р я д у с у с т а н о в к а м и д л я б у р е н и я ш п у р о в , и с п о л ь з у е м ы х на про­
х о д к е в ы р а б о т о к , н е о б х о д и м ы у с т а н о в к и д л я б у р е н и я г л у б о к и х ве­
е р н ы х или п а р а л л е л ь н ы х с к в а ж и н , п р и ч е м в з а в и с и м о с т и от м о щ ­
ности з а л е ж и и ф и з и к о - м е х а н и ч е с к и х свойств р у д ы т р е б у е т с я
т а к ж е н е с к о л ь к о т и п о р а з м е р о в с а м о х о д н ы х у с т а н о в о к с одной и
двумя буровыми машинами.
Т а к и м о б р а з о м , д л я д о с т и ж е н и я н а и б о л ь ш е г о э ф ф е к т а при од­
ной и той ж е системе р а з р а б о т к и , но в р а з н ы х г о р н о - т е х н и ч е с к и х
условиях необходимы машины различных типоразмеров. Иначе
г о в о р я , комплексы самоходных машин должны
соответствовать
горно-технологическим параметрам применяемой системы разра­
ботки.
П р и р а с с м о т р е н и и систем видно, что у с л о в и я р а б о т ы о т д е л ь ­
н ы х м а ш и н во многих из них о д и н а к о в ы . Н а п р и м е р , у с л о в и я буре­
н и я ш п у р о в в п р о х о д ч е с к о м з а б о е или б у р е н и я с к в а ж и н из под­
э т а ж н ы х в ы р а б о т о к при р а з н ы х с и с т е м а х а н а л о г и ч н ы . То ж е са­
мое можно сказать и о работе погрузочно-доставочной машины в
погрузочном заезде, конструктивное выполнение которого зависит
в б о л ь ш е й степени от т и п о р а з м е р а м а ш и н ы , чем от с и с т е м ы р а з ­
работки.
С л е д о в а т е л ь н о , н е с м о т р я на р а з л и ч и е систем
разработки,
обусловленных горно-геологическими особенностями месторожде-
ний, в них и м е е т с я р я д о б щ и х к о н с т р у к т и в н ы х э л е м е н т о в , п р е д ­
определяющих аналогичные условия работы самоходных машин
на о т б о й к е , п о г р у з к е и д о с т а в к е р у д ы и при в ы п о л н е н и и в с п о м о ­
гательных работ.
И з этого следует, что один и тот ж е комплекс самоходных ма­
шин при соответствующих горно-геологических условиях м о ж е т
быть применен при различных системах разработки.
П р и в е д е н н ы е с о о б р а ж е н и я п о д т в е р ж д а ю т ц е л е с о о б р а з н о с т ь по­
с т р о е н и я т и п о р а з м е р н о г о р я д а , в к о т о р о м при о г р а н и ч е н н о м ч и с л е
машин обеспечивается охват широкого диапазона горно-геологи­
ческих у с л о в и й .
В формировании комплексов основными горно-технологически­
ми п а р а м е т р а м и я в л я ю т с я :
диаметр и глубина шпуров (скважин), максимальная высота
б у р е н и я г о р и з о н т а л ь н о г о ш п у р а , р а з м е р ы б у р о в ы х ш т р е к о в (при.
выборе бурового оборудования);
у с л о в и я п о г р у з к и (в к а м е р е или в т о р ц е в ы р а б о т к и ) , к у с к о в а т о о ь отбиваемой руды и выход негабарита^ расстояние транспор­
т и р о в а н и я , у с л о в и я р а з г р у з к и (в р у д о с п у с к или в в а г о н ) , р а з м е р ы
погрузочно-доставочных выработок
(при в ы б о р е
погрузочно-доставочного оборудования).
К р о м е о т м е ч е н н ы х , о д н и м из г л а в н ы х п а р а м е т р о в , о п р е д е л я ю ­
щ и х тип и с о с т а в о с н о в н ы х м а ш и н в к о м п л е к с е , я в л я е т с я в о з ­
м о ж н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь у ч а с т к а , п а н е л и , б л о к а или к а м е р ы .
Д л я е е о ц е н к и л у ч ш е всего п о л ь з о в а т ь с я т а к и м и п о н я т и я м и , к а к
ф р о н т очистной в ы е м к и Ф и с к о р о с т ь его п р о д в и г а н и я со. Произ­
водительность комплекса следует рассматривать
как функцию*
указанных переменных величин, т. е.
ч={(Фы).
Ф р о н т очистной в ы е м к и х а р а к т е р и з у е т с я
протяженностью L
и высотой Я , с о о т н о ш е н и е к о т о р ы х з а в и с и т от п р и м е н я е м о й с и с т е ­
мы р а з р а б о т к и . П р и с и с т е м а х к а м е р н о - с т о л б о в о й , со с п л о ш н о й в ы ­
емкой, подэтажного обрушения, горизонтальными слоями с за­
к л а д к о й он п р о с л е ж и в а е т с я н а и б о л е е четко, т а к к а к ф р о н т о т б о й ­
ки р у д ы с о в п а д а е т с ф р о н т о м п о г р у з к и (см. рис. 16, 42, 50, 5 3 ) .
Скорость подвигания фронта
очисткой
выемки
зависит о т
горно-геологических, технических, о р г а н и з а ц и о н н ы х
факторов w
колеблется в широких пределах (табл. 36).
П р и к а м е р н о - с т о л б о в о й и с л о е в о й с и с т е м а х р а з р а б о т к и , когдаприменяют горизонтальные шпуры, возможная скорость подвига­
ния ф р о н т а со о г р а н и ч и в а е т с я г л у б и н о й ш п у р о в / и ч и с л о м ц и к ­
л о в на о т б о й к е р у д ы в сутки п :
р
ш
ц
ffl
1
п
= шК Кф ц>
т
м
/сут,
(6>
где К — к о э ф ф и ц и е н т и с п о л ь з о в а н и я ш п у р а ; Кф — к о э ф ф и ц и е н т
использования фронта, может быть охарактеризован как отноше­
ние ш и р и н ы з а б о е в , н а х о д я щ и х с я в р а б о т е и п о д в и н у в ш и х с я з а
сутки, к о б щ е м у ф р о н т у о ч и с т н ы х р а б о т ; при у к а з а н н ы х с и с т е м а х
ш
К <1.
Ф
1 а о л и ц а .№
Параметры и скорость подвигания фронта очистной выемки при различных
системах разработки
Система разработки
Камерно-столбовая
С п л о ш н а я слоевая с закладкой:
вертикальные слои-камеры
горизонтальные слои
Этажно-камерная
П о д э т а ж н о е обрушение
П о д э т а ж н ы е штреки
Горизонтальные слои с закладкой
Высота камеры;
2
Протяженность
фронта Х-ф,
м
Высота Н, м
Скорость
подвигания
фронта
со, м / с у т
30—50
30—50
100—130
100—130
6—81
8—16
6—8
6—16
2,5—3,0
1,5—2,0
0,6—0,7
0,4—0,50
100—130
100—130
8—30а
20—40
8—162
4—20
20—30
10—30
40—50
8—153
30—501
2,5-5*
2
1
0,2—0,3
0,15—0,2
1,0—1,5
1,30—2,7
1,0—2,0
2,5—4,5
ширина камеры; * высота п о д э т а ж а ; * высота с л о я .
П р и с и с т е м а х п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я (см. рис. 4 2 ) , горизон­
т а л ь н ы х с л о я х с з а к л а д к о й (рис. 51) и д р у г и х , к о г д а п р и м е н я ю т
восходящие
скважины, расположенные
параллельно
фронту
очистной в ы е м к и , с к о р о с т ь п о д в и г а н и я ф р о н т а о п р е д е л я е т с я л и ­
нией наименьшего сопротивления W и числом рядов
скважин,
в з р ы в а е м ы х з а сутки, « :
р
со = WK^n ,
9
м/сут.
(7)
При системах подэтажных штреков, зтажно-камерных, этаж­
н о г о п р и н у д и т е л ь н о г о о б р ш е н и я и н е к о т о р ы х д р у г и х ф р о н т отбой­
ки не с о в п а д а е т с ф р о н т о м п о г р у з к и к а к по р а з м е р а м , т а к и по
н а п р а в л е н и ю (см. рис. 3 3 , 37, 4 4 ) . У э т и х систем о т б о й к а р у д ы
в к а м е р а х о с у щ е с т в л я е т с я , к а к п р а в и л о , из п о д э т а ж н ы х ш т р е к о в ,
п р и этом в о з м о ж н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь о п р е д е л я е т с я р а з м е р а м и
камер и числом отбиваемых слоев руды. Скорость подвигания
ф р о н т а о т б о й к и о п р е д е л я е т с я по ф о р м у л е ( 7 ) : /Сф=1 при односто­
р о н н е й о т б о й к е и -Кф = 2 при д в у с т о р о н н е й .
Фронт погрузки определяется. вислом рудовыпускных вырабо­
т о к , а и н т е н с и в н о с т ь в ы п у с к а и о ц е н и в а е т с я к о л и ч е с т в о м руды,
в ы п у щ е н н о й з а сутки, р, отнесенной к п л о щ а д и б л о к а s:
в
и = —,
в
2
т/м -сут.
s
2
Обычно м = 0 , 3 - М т/м , в благоприятных условиях
достигает
3—4,5 т / м .
Оперируя такими показателями, как длина и подвигание фрон­
т а очистных работ, легко оценивать интенсивность выемки, а такв
2
определять в о з м о ж н у ю
же
ирииавидшельни^ю
ичичныл
уча^ли»
или б л о к о в :
Р
=
у
т/сут,
Ь аН у,
ф
к
(8)
3
где у—плотность
руды, т/м .
Число буровых машин, необходимых для обуривания
очистной в ы е м к и ,
фронта
Р>
где Вф — ш и р и н а ф р о н т а , о б у р и в а е м о г о одной
кой.
При горизонтальном расположении шпуров
буровой
установ­
2
где Д 5 — п л о щ а д ь з а б о я , п р и х о д я щ а я с я на один ш п у р , м .
При вертикальном расположении скважин
Д
Ф "
HW
K
М
'
'
3
где X — в ы х о д р у д ы с 1 м с к в а ж и н ы , м .
Производительность буровой установки
Рб.и = —
, м/смену,
'ш
(10)
. ,
. ,
"Г »кор ~t~ ' з а б
V
T
где 7'см — п р о д о л ж и т е л ь н о с т ь смены, мин; 1 — д л и н а ш п у р а , м;
" б . м — число п е р ф о р а т о р о в ;
/С
— коэффициент
использования
м а ш и н ы в течение смены, д о л и е д и н и ц ы ; v —• т е х н и ч е с к а я ско­
р о с т ь б у р е н и я , м/мин;-г г> — п р о д о л ж и т е л ь н о с т ь о б р а т н о г о х о д а и
з а б у р и в а н и я , мин; t
— в р е м я , з а т р а ч и в а е м о е на з а м е н у к о р о ­
нок, мин,
Ш
ИГ1[
r
за
li0V
'к
'кор =
Ш
Т- - »
1с.
'с.к
М
И
Н
'
где /„ — в р е м я , з а т р а ч и в а е м о е на з а м е н у одной к о р о н к и , мин;
/ . — с т о й к о с т ь к о р о н к и , м.
Б о л ь ш а я ч а с т ь с о с т а в л я ю щ и х ф о р м у л ы (10) и з в е с т н а из тех­
нической х а р а к т е р и с т и к и с а м о х о д н о й у с т а н о в к и ( д л и н а ш п у р а ,
число п е р ф о р а т о р о в , п р о д о л ж и т е л ь н о с т ь о б р а т н о г о х о д а и д р . ) ;
т а к и е с о с т а в л я ю щ и е , к а к т е х н и ч е с к а я с к о р о с т ь б у р е н и я и стой­
к о с т ь к о р о н к и , з а в и с я т от ф и з и к о - м е х а н и ч е с к и х свойств р у д ы и
могут б ы т ь о п р е д е л е н ы к о н т р о л ь н ы м б у р е н и е м . К о э ф ф и ц и е н т ис­
пользования машины в течение смены, а т а к ж е время, затрачивае­
мое на з а м е н у к о р о н о к , з а в и с я т от р я д а ф а к т о р о в , в т о м ч и с л е и
от к в а л и ф и к а ц и и р а б о ч е г о . Эти п о к а з а т е л и
можно
определить
путем х р о н о м е т р а ж н ы х н а б л ю д е н и й . П р и б л и ж е н н о ч и с л о р а б о ч и х .
с
к
н е о б х о д и м ы х д л я о б с л у ж и в а н и я оуровои к а р е т к и , м о ж н о о п р е д е ­
л и т ь из в ы р а ж е н и я
у
т^заб^б.м
Н а п р и м е р , если п р и н я т ь д л я р а с ч е т а н а и б о л е е р а с п р о с т р а н е н ­
ные у с л о в и я : 7 " = 360 мин. / = 3,5 м, ^ а б = 14-2 мин, Кпкп —
= 0 , 5 4 - 0 , 8 , у = 0,8 м/мин, t = 2- 3 мин, / . = 20 м, то при Л б . = 2
Рб к = 160 м/смену, / г = 1; а при п
= 3 Р . = 240 м/смену, п
=
= 2.
Число погрузочно-доставочных машин в комплексе
см
ш
З
J
т
K
r
с
ч е л
6м
#п.м
к
с
= —
Л
м
к
ч с л
,
(П>
^п.м "см
где Р .м — п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н о й
машины,
т/смену; п — число р а б о ч и х смен в сутки.
При выборе типа и числа погрузочно-транспортных машин,
включаемых в комплекс, следует учитывать гранулометрический
состав отбитой руды, р а с с т о я н и е т р а н с п о р т и р о в а н и я и в о з м о ж н у ю
производительность. Р а з м е р кондиционного куска оказывает боль­
шое в л и я н и е на р а б о т о с п о с о б н о с т ь п о г р у з о ч н ы х и т р а н с п о р т н ы х
м а ш и н и на с о о т н о ш е н и е их в к о м п л е к с е н е с м о т р я на то, ч т о
в л и я н и е его на п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь д о с т а в к и у м е н ь ш а е т с я з а счет
в о з м о ж н о с т и у б о р к и н е г а б а р и т н ы х к у с к о в в н е р а б о ч и е з а б о и , где
их обычно в з р ы в а ю т в конце с м е н ы .
При использовании ковшово-бункерных машин с пневмоприво­
д о м м а к с и м а л ь н ы й р а з м е р к у с к а р у д ы не д о л ж е н п р е в ы ш а т ь 250—300 мм из-за м а л о й емкости к о в ш а (0,25—0,5 м ) , ограни­
ченной в ы с о т ы р а з г р у з о ч н о й щ е л и в б у н к е р е и м о щ н о с т и
дви­
гателя.
К о в ш о в ы е п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы е м а ш и н ы с д и з е л ь н ы м приво­
д о м у с п е ш н о р а б о т а ю т на к р у п н о к у с к о в о й р у д е . Н а р у д н и к а м
А ч и с а й с к о г о к о м б и н а т а , н а п р и м е р , д л я м а ш и н типа СТ-5А, П Д - 8
с к о в ш о м е м к о с т ь ю 4 м о п т и м а л ь н ы м с ч и т а е т с я к о н д и ц и о н н ы й ку­
сок 800 м м [ 9 ] . П о о п ы т у э к с п л у а т а ц и и к о в ш о в ы х П Д М на отече­
ственных и з а р у б е ж н ы х р у д н и к а х м о ж н о с о с т а в и т ь
следующее
п р и е м л е м о е с о о т н о ш е н и е е м к о с т и к о в ш а м а ш и н ы и р а з м е р а кон­
диционного куска:
п
гы
3
3
3
Емкость ковша, м
1—1,5
2—3
4—5
6—8
Максимальный размер кондиционного к у с к а ,
мм
250—300 400—500 600—800 900—1000
Производительность П Д М
Р .м =
п
Г с м £ к У н Т н К и с п
, т/смену,
0,12s
V
~\~ ^заг ~\~
(12)
t nv
где Г — п р о д о л ж и т е л ь н о с т ь смены, мин; Е — е м к о с т ь
ковша
(кузова), м ; 7 С « 0 , 9 — коэффициент наполнения ковша (кузова),
с м
к
3
Н
3
д о л и е д и н и ц ы ; y — н а с ы п н а я п л о т н о с т ь р у д ы , т / м ; Кисп ~ к о э ф ­
фициент использования машины в течение смены, доли единицы;
5 — р а с с т о я н и е т р а н с п о р т и р о в а н и я , м; v — с р е д н я я с к о р о с т ь д в и ­
жения машины, км/ч; t — время разгрузки, мин; t — время за­
г р у з к и к о в ш а (г:узова), м и н .
R
p
3ar
Рис. 71. График зависимости произ­
водительности
П Д М Р п . м от р а с ­
стояния транспортирования s:
/—4 — к о в ш о в о - б у н к е р н ы е м а ш и н ы с пнев­
моприводом:
/ — ковш е м к о с т ь ю 0,12 м ;
б у н к е р е м к о с т ь ю 0,8 м ; 2 — ковш е м к о с т ь ю
0,13—0,116 м ;
бункер емкостью 1 м ; 3 —
ковш е м к о с т ь ю 0,5 м , б у н к е р
емкостью
2 м ; 4 — ковш е м к о с т ь ю 1 м , б у н к е р
емкостью 5 м
(с д и з е л ь н ы м
приводом);
5—7 — ковшовые
погрузочно-доставочные
м а ш и н ы с д и з е л ь н ы м п р и в о д о м и ковшом
е м к о с т ь ю с о о т в е т с т в е н н о 0,75, 2 и 4 м ;
8 — комплекс
из
погрузочной
машины
14HR и с а м о х о д н о г о вагона С В - 4
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Д л я ковшовых П Д М 4 А Г = 1 - Г 2 мин; д л я ковшово-бункерных,
имеющих ковш, к а к правило, меньших размеров, £ ^ = 2 - 7 - 5 мин.
Продолжительность разгрузки-зависит от конструкции машины и
типа разгрузочного пункта: при наличии рудоспуска £ = 0 , 1 - Т -т-0,3
мин, п р и р а з г р у з к е в в а г о н
рельсовой откатки t =
= 0 , 5 4 - 1
мин (с учетом м а н е в р о в ) .
Ж е л а т е л ь н о , чтобы основные машины комплекса (самоходная
буровая установка и погрузочно-доставочная машина) имели до­
с т а т о ч н ы й ф р о н т р а б о т ы и з а г р у з к у в т е ч е н и е одной с м е н ы к а к
м и н и м у м , в п р о т и в н о м с л у ч а е с л е д у е т о р и е н т и р о в а т ь с я на м е н ь ­
ший типоразмер машины.
Коэффициент использования машины в течение смены можно
о п р е д е л и т ь р а с ч е т н ы м п у т е м с учетом р е г л а м е н т и р о в а н н ы х п е р е ­
рывов в работе и подготовительно-заключительных операций или
путем х р о н о м е т р а ж н ы х
наблюдений
(для самоходных
машин
Р
v
/С СП =
И
0,6н-0,8).
Производительность погрузочно-доставочных машин в значи­
т е л ь н о й степени з а в и с и т от р а с с т о я н и я д о с т а в к и ( р и с . 7 1 ) . К а к
показывают расчеты, горнотехнические условия могут предопреде­
л и т ь р а з л и ч н ы е с о ч е т а н и я о с н о в н ы х м а ш и н в к о м п л е к с е . Н а одну
буровую установку иногда необходимо иметь д в е погрузочно-до­
с т а в о ч н ы е м а ш и н ы и н а о б о р о т . Ч и с л о м а ш и н в с п о м о г а т е л ь н о г о на­
з н а ч е н и я , в к л ю ч а е м ы х в к о м п л е к с , з а в и с и т от их м о б и л ь н о с т и и
производительности.
Число машин, необходимых д л я з а р я ж а н и я шпуров (скважин),
м о ж н о о п р е д е л и т ь п о р а с х о д у В В и в р е м е н и , о т в о д и м о м у на под­
готовку в з р ы в а :
'з'вз
где В — к о л и ч е с т в о
р а с х о д у е м о г о В В , кг;
Р — производитель­
ность на з а р я ж а н и и , к г / м и н ; t — в р е м я , о т в о д и м о е на подготов­
ку в з р ы в а , мин.
Число машин, необходимых для оборки и крепления кровли ка­
мер, л е г к о о п р е д е л и т ь по п о д в и г а н и ю ф р о н т а со и его п р о т я ж е н ­
ности:
3
B3
=-
N
J V
KP
1 ф Ю
,
р
4
^кр'кр
'
(И)
4
где Р, — п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь на о б о р к е и к р е п л е н и и к р о в л и с ис­
п о л ь з о в а н и е м м а ш и н ы , м / ч ; t — в р е м я , о т в о д и м о е на к р е п л е н и е
к р о в л и в течение суток, ч.
Число машин для перевозки людей, грузов, топлива и других
м а т е р и а л о в о п р е д е л я е т с я а н а л о г и ч н ы м о б р а з о м с учетом их гру­
зоподъемности, вместимости, продолжительности рейса, а т а к ж е
времени, о т в о д и м о г о на эти о п е р а ц и и в течение суток. Д л я луч­
шего и с п о л ь з о в а н и я м а ш и н , в х о д я щ и х в к о м п л е к с , очистные р а б о ­
ты с л е д у е т вести в д в у х - т р е х с м е ж н ы х к а м е р а х - б л о к а х , д о б и в а я с ь
м а к с и м а л ь н о г о и с п о л ь з о в а н и я м а ш и н не т о л ь к о основного, но и
вспомогательного назначения.
Н у ж н о п о д ч е р к н у т ь , что м а ш и н ы , в х о д я щ и е в к о м п л е к с , поми­
мо н е о б х о д и м ы х т е х н о л о г и ч е с к и х п а р а м е т р о в и п р о и з в о д и т е л ь н о ­
сти, д о л ж н ы и м е т ь с о о т в е т с т в у ю щ е е к о н с т р у к т и в н о е и с п о л н е н и е и,
в частности, о д и н а к о в ы й тип ходовой части и п р и в о д а . К а к п о к а ­
з а л а п р а к т и к а , к о м п л е к с , с о с т о я щ и й из м а ш и н на гусеничном и
п н е в м о к о л е с н о м ходу с д и з е л ь н ы м , э л е к т р и ч е с к и м или п н е в м а т и ­
ческим п р и в о д о м , м а л о э ф ф е к т и в е н . Г а б а р и т ы м а ш и н , в х о д я щ и х
в комплекс, в транспортном и рабочем положении
также
не
должны существенно отличаться.
ф
2
Kp
П р и м е н и т е л ь н о к р а с с м о т р е н н ы м с и с т е м а м по и з л о ж е н н о й ме­
т о д и к е о п р е д е л е н ы к о м п л е к с ы с а м о х о д н ы х м а ш и н с у ч е т о м типор а з м е р н о г о р я д а . О н и не о х в а т ы в а ю т всего р а з н о о б р а з и я в о з м о ж ­
ных сочетаний г о р н о т е х н и ч е с к и х у с л о в и й и систем р а з р а б о т к и , в
частности, с п е ц и ф и ч е с к и х у с л о в и й р а з р а б о т к и м а л о м о щ н ы х з а л е ­
жей и тонких жил, для которых необходимо специальное оборудо­
в а н и е , а т а к ж е у с л о в и й п р о х о д к и с п е ц и а л ь н ы х , б о л ь ш и х по р а з ­
м е р а м к а м е р , т у н н е л е й , где н е о б х о д и м ы м о щ н ы е м а ш и н ы с у в е л и ­
ч е н н ы м и п а р а м е т р а м и . О д н а к о при о т н о с и т е л ь н о н е б о л ь ш о м чис­
л е т и п о в и т и п о р а з м е р о в м а ш и н (15 и 36) р а с с м о т р е н н ы е н и ж е во­
с е м ь к о м п л е к с о в могут о б е с п е ч и т ь до 8 0 % д о б ы ч и р у д ц в е т н ы х
металлов.
3.3. Составы очистных комплексов
Комплекс
№ 1
В состав к о м п л е к с а в х о д я т м а ш и н ы
р я д а с ш и р и н о й до 2800—3200 м м :
III—IV
типоразмерного
Число машин в комплексе
Самоходная установка с тремя-четырьмя перфора­
торами д л я бурения шпуров диаметром 4 0 — 5 0 мм
Ковшовый погрузчик с ковшом емкостью 3 — 4 м *
Автосамосвал грузоподъемностью 2 0 — 3 0 т . . . .
3
2—3
2
2 , 3 , 4 при рас­
стоянии доставки
соответственно 5 0 0 ,
1000 и 2 0 0 0 м
Каретка для осмотра и крепления кровли с высо­
той платформы 6 — 1 6 м
Машина для заряжания шпуров на 1 0 0 0 — 2 0 0 0 кг
В В с платформой высотой д о 7 — 8 м
Машина для перевозки л ю д е й на 2 0 — 2 6 мест . .
Машина д л я перевозки грузов д о 5 т с краном
грузоподъемностью 3 — 4 т . .
Машина д л я заправки и смазки машин с емкостью
на 2 0 0 0 — 2 5 0 0 л . . . . •
Бульдозер
1
0,5—1,0
0,5
0,25—0,5
0,25
1
* При расстоянии доставки д о 5 0 0 м применяется погрузочно-доставочная
шина с ковшом емкостью 6 — 8 м ' .
ма­
П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь к о м п л е к с а 400—600 тыс. т/год.
К о м п л е к с п р е д н а з н а ч е н д л я р а б о т ы в очистных к а м е р а х вы­
сотой 6—16 м или в к а м е р н ы х в ы р а б о т к а х сечением более 18 мпри с и с т е м а х р а з р а б о т к и :
панельно-столбовой,
камерной,
со
сплошной выемкой и других.
Р а с с т о я н и е д о с т а в к и — до 2000 м.
Комплекс
В состав к о м п л е к с а входят
р я д а с ш и р и н о й до 2800 мм:
№ 2
машины
III—IV
типоразмерного
Число ма­
шин в ком­
плексе
Самоходная установка с двумя буровыми машинами для б у ­
рения веерных и параллельных скважин диаметром 6 4 —
8 5 мм
. . .
2—3
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью до 6 м *
2
Каретка д л я осмотра и крепления кровли с рабочей высо­
той д о 4 м
1
Машина д л я заряжания шпуров на 1 0 0 0 — 2 0 0 0 кг В В . . . 0 , 5 — 1
Машина для перевозки л ю д е й на 2 0 — 2 6 мест
0,25
Машина для перевозки г р у з о в д о 5 т с краном грузоподъем­
ностью 3 — 4 т
0,25—0,5
Машина д л я заправки и смазки машин с емкостью на 2 0 0 0 —
2500 л
0,25
3
* При расстоянии доставки 5 0 0 — 1 0 0 0 м применяется колесный погрузчик
ковшом емкостью 2 — 3 м и самоходный вагон грузоподъемностью 1 5 — 2 0 т .
с
3
П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь к о м п л е к с а 400—600 тыс. т/год.
Комплекс презназначен для работы
в в ы р а б о т к а х сечением
б о л е е 14 м при с и с т е м а х р а з р а б о т к и : п о д э т а ж н о г о о б р у ш е н и я ,
этажно-камерной, подэтажных штреков и других.
Р а с с т о я н и е д о с т а в к и — д о 500 м.
2
Комплекс
№ 3
В состав комплекса входят машины
р я д а с ш и р и н о й до 2500 м м :
II—III
типоразмерного
Число ма­
шин в ком­
плексе
Самоходная установка с тремя перфораторами д л я бурения
шпуров диаметром 4 0 — 5 0 мм . . .
.
. . .
2
П о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н а я машина с ковшом емкостью д о 4 м
или емкостью 1,2 м и бункером д о 6 м *
2
Каретка д л я осмотра и крепления кровли с высотой плат­
формы 7 — 8 м
0,5—1
Машина д л я заряжания шпуров на 1 0 0 0 — 2 0 0 0 кг В В с плат­
формой высотой д о 7 — 8 м
. . . . . .
0,5—0,75
Машина д л я перевозки л ю д е й на 2 0 — 2 6 мест
< .
0,25
Машина д л я перевозки г р у з о в д о 5 т с краном г р у з о п о д ъ е м ­
ностью 3 — 4 т
0,25—0,5
Машина д л я заправки и смазки машин с емкостью на 2 0 0 0 —
2500 л
0,25
3
3
3
* При расстоянии доставки 5 0 0 — 1 0 0 0 м применяется колесный
погрузчик
ковшом емкостью 2 — 3 м ' и самоходный вагон грузоподъемностью 1 5 — 2 0 т .
П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь к о м п л е к с а 300—400 т ы с . т / г о д .
К о м п л е к с п р е д н а з н а ч е н д л я р а б о т ы в очистных к а м е р а х высо­
той до 7—8 м или в о т д е л ь н ы х в ы р а б о т к а х сечением б о л е е 12 м
при с и с т е м а х
разработки:
панельно-столбовой,
камерной,
со
с п л о ш н о й в ы е м к о й , г о р и з о н т а л ь н ы х слоев с з а к л а д к о й и д р у г и х .
Р а с с т о я н и е д о с т а в к и — до 500 м.
2
Комплекс
В состав комплекса входят
р я д а с ш и р и н о й до 2500 м м :
№4
машины
II—III
типоразмерного
Число ма­
шин в ком­
плексе
Самоходная установка с двумя буровыми машинами для б у ­
рения веерных и параллельных скважин диаметром 6 4 —
8 5 мм
2
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью 4 м
или с ковшом 1,2 м и бункером д о 6 м *
2
Машина д л я крепления выработок с рабочей высотой до 4 м
1
Машина д л я заряжания скважин на 1 0 0 0 — 2 0 0 0 кг В В (без
платформы)
0,5—0,75
Машина д л я перевозки л ю д е й на 2 0 — 2 6 мест
0,25
Машина д л я перевозки г р у з о в д о 5 т с краном г р у з о п о д ъ е м ­
ностью 3 — 4 т
0,25—0,5
Машина д л я заправки и смазки машин с емкостью на 2 0 0 0 —
2500 л
0,25
3
3
3
* П р н расстоянии доставки 5 0 0 — 1 0 0 0 м применяется ковшовый погрузчик
ковшом емкостью 2 — 3 м и самоходный вагон грузоподъемностью 1 5 — 2 0 т .
3
П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь к о м п л е к с а 300—400 тыс. т/год.
с
Комплекс предназначен для работы в выработках
сечением
б о л е е 12 м при с и с т е м а х р а з р а б о т к и : э т а ж н о г о и
подэтажного
обрушения, этажно-камерной, подэтажных штреков и других.
Р а с с т о я н и е д о с т а в к и — до 500 м.
2
Комплекс
№ 5
В с о с т а в к о м п л е к с а в х о д я т м а ш и н ы I—II т и п о р а з м е р н о г о р я д а
с ш и р и н о й до 2000 м м :
Число ма­
шин в ком­
плексе
Самоходная установка с двумя-тремя перфораторами для б у ­
рения шпуров диаметром 3 6 — 5 0 мм
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью 2 — 3 м
или емкостью 0 , 5 м и бункером 2 , 5 м *
Каретка д л я осмотра и крепления кровли с рабочей высотой
до 4 м
Машина для заряжания шпуров до 1000 кг В В с платфор­
мой высотой д о 4 м
Машина для перевозки л ю д е й на 13—16 мест
Машина для перевозки грузов д о 2 — 3 т с краном г р у з о ­
подъемностью 1 , 5 — 2 т
Машина для заправки и смазки машин с емкостью на 1 0 0 0 —
1500 л
1—2
3
3
3
2
0,5—1
0,5
0,25
0,25
0,25
* При расстоянии доставки 3 0 0—7 0 0 м применяется колесный погрузчик
ковшом емкостью 0 , 6 — 1 „ м и самоходный вагон грузоподъемностью 1 0 — 1 2 т.
с
3
П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь к о м п л е к с а 200—250 тыс. т/год.
Комплекс предназначен для работы в камерах
высотой до
4 м или о т д е л ь н ы х в ы р а б о т к а х сечением более 8,5 м при систе­
мах разработки: панельно-столбовой,
камерной,
со
сплошной
в ы е м к о й , г о р и з о н т а л ь н ы х слоев с з а к л а д к о й и д р у г и х .
Р а с с т о я н и е д о с т а в к и — до 300 м.
2
Комплекс
№ 6
В состав к о м п л е к с а входят м а ш и н ы I—II т и п о р а з м е р н о г о р я д а
с шириной до 2000 м м :
Число ма­
шин в ком­
плексе
Самоходная установка с одной-двумя буровыми машинами
для бурения веерных и параллельных скважин диаметром
5 0 — 6 4 мм
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью 2 — 3 м
или с ковшом 0 , 5 м и бункером 2 , 5 м *
Машина для крепления выработок с рабочей высотой д о 4 м
Машина для заряжания шпуров и скважин д о 1000 кг В В .
Машина д л я перевозки л ю д е й на 13—16 мест
Машина для перевозки грузов д о 2 — 3 т с краном грузо­
подъемностью 1,5—2 т
Машина д л я заправки и смазки машин с емкостью на 1 0 0 0 —
1500 л .
1—2
3
3
3
(
2
0,5
0,5
0,25
0,25
0,25
* При расстоянии доставки 3 0 0 — 7 0 0 м применяется колесный погрузчик
ковшом емкостью 0 , 6 — 1 м и самоходный вагон грузоподъемностью 1 0 — 1 2 т .
8
с
П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь к о м п л е к с а 200—250 т ы с . т/год.
Комплекс предназначен для работы в выработках
сечением
б о л е е 8,5 м при с и с т е м а х р а з р а б о т к и : п о д э т а ж н о г о
обрушения,
этажно-камерной, подэтажных штреков и других.
Р а с с т о я н и е д о с т а в к и — до 300 м.
2
Комплекс
№ 7
В состав к о м п л е к с а в х о д я т м а ш и н ы I т и п о р а з м е р н о г о р я д а с
ш и р и н о й до 1500—1600 м м :
Число
машин
в ком­
плексе
Самоходная установка с двумя перфораторами для бурения шпу­
ров диаметром 3 6 — 4 0 мм
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью 1—2 м
или емкостью 0 , 2 5 м и бункером 1 м
. . .
Каретка для осмотра и крепления кровли с рабочей высотой д о
3,5 м
Пневмозарядчик на транспортной платформе
Машина д л я перевозки л ю д е й на 8 — 1 0 мест
Машина д л я перевозки грузов д о 2—-3 т с краном г р у з о п о д ъ е м ­
ностью 1,5—2 т
1—2
3
3
3
2
0,5
1
0,25
0,25
П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь к о м п л е к с а 100—150 тыс. т/год.
Комплекс предназначен для работы в камерах
высотой
до
3,5 м или в о т д е л ь н ы х в ы р а б о т к а х сечением более 6 м при си­
с т е м а х р а з р а б о т к и : п а н е л ь н о - с т о л б о в о й , к а м е р н о й со
сплошной
выемкой, горизонтальными слоями с закладкой и других.
Р а с с т о я н и е д о с т а в к и — д о 150 м.
2
Комплекс
№ 8
В состав к о м п л е к с а в х о д я т м а ш и н ы I т и п о р а з м е р н о г о р я д а с
ш и р и н о й д о 1500—1600 м м :
Число
машин
в ком­
плексе
Самоходная установка с о д н о й - д в у м я буровыми машинами д л я
бурения веерных и параллельных скважин диаметром 5 0 —
6 4 мм
Погрузочно-доставочная машина с ковшом емкостью д о 1—2 м
Торкретаппарат на платформе
Пневмозарядчик на транспортной платформе
Машина д л я перевозки л ю д е й на 8 — 1 0 мест
Машина д л я перевозки г р у з о в д о 2 — 3 т с краном г р у з о п о д ъ е м ­
ностью 1,5 т
3
1—2
2
1
1
0,25
0,25
П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь к о м п л е к с а 100—150 т ы с . т/год.
Комплекс предназначен для работы в выработках
сечением
б о л е е 6 м при с и с т е м а х р а з р а б о т к и :
подэтажного
обрушения,
этажно-камерной, подэтажных штреков и других.
Р а с с т о я н и е д о с т а в к и — - д о 150 м.
В с о с т а в р а с с м о т р е н н ы х очистных к о м п л е к с о в не в к л ю ч е н ы
д о р о ж н ы е и поливочные машины, передвижные механические ма­
стерские и другие машины вспомогательного назначения.
2
7
Ззн.
806
4. Э К С П Л У А Т А Ц И Я С А М О Х О Д Н Ы Х М А Ш И Н
В ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТКАХ
4.1. Параметры горных выработок.,
Н е с м о т р я на р а з н о о б р а з и е систем р а з р а б о т к и , в э к с п л у а т а ц и и
м а ш и н в к а м е р а х , п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы х в ы р а б о т к а х , проходче­
ских и очистных т у п и к о в ы х з а б о я х и м е е т с я много о б щ е г о . В то ж е
в р е м я о т д е л ь н ы е в ы р а б о т к и по т е х н о л о г и ч е с к и м ф у н к ц и я м и ин­
тенсивности д в и ж е н и я м а ш и н о т л и ч а ю т с я д р у г от д р у г а . Н а п р и ­
мер, т р а н с п о р т н ы е в ы р а б о т к и о т л и ч а ю т с я от п о г р у з о ч н о - д о с т а ­
вочных, б у р о в ы е п о д э т а ж н ы е — от в с п о м о г а т е л ь н ы х и, е с т е с т в е н ­
но, их к о н с т р у к т и в н о е исполнение д о л ж н о б ы т ь р а з л и ч н ы м .
В ц е л я х т и п и з а ц и и и с о к р а щ е н и я з а т р а т на г о р н о - п р о х о д ч е с к и е
работы целесообразно классифицировать выработки в зависимо­
сти от их н а з н а ч е н и я , интенсивности и с к о р о с т и д в и ж е н и я в н и х
с а м о х о д н ы х м а ш и н на ч е т ы р е к л а с с а ( т а б л . 3 7 ) :
транспортные,
погрузочно-доставочные,
буровые
подэтажные
и
вспомога­
т е л ь н ы е [48].
О с н о в н ы е т р а н с п о р т н ы е в ы р а б о т к и , как правило,
п р и н и м а ю т весь или б о л ь ш у ю ч а с т ь г р у з о п о т о к а
руды,
когда
интенсивность д в и ж е н и я и г р у з о п о д ъ е м н о с т ь м а ш и н н а и б о л ь ш и е .
К ним о т н о с я т с я в с к р ы в а ю щ и е н а к л о н н ы е с ъ е з д ы , к в е р ш л а г и и
основные ш т р е к и .
В з а р у б е ж н о й и отечественной п р а к т и к е и с п о л ь з у ю т с я т р а н с ­
п о р т н ы е м а ш и н ы г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю от 10 до 25 т, а в о т д е л ь н ы х
с л у ч а я х — д о 42 м ( « К и р у н а » , Ш в е ц и я ) . Ш и р и н а м а ш и н 2 8 0 0 —
3200 мм, м а с с а 10—25 т. Ш и р и н а в ы р а б о т о к
при
однорядном
д в и ж е н и и н а х о д и т с я в п р е д е л а х 4300—5250 мм, при д в у х р я д н о м
8000 мм. Д л и н а т р а н с п о р т н ы х в ы р а б о т о к к о л е б л е т с я в ш и р о к и х
п р е д е л а х : от 500—700 до 3000—4000 м. Они п р о х о д я т с я горизон­
т а л ь н ы м и или под у г л о м от 6—8 до 10—12°. С к о р о с т ь д в и ж е н и я
м а ш и н в т р а н с п о р т н ы х в ы р а б о т к а х з а в и с и т от п р о ф и л я
пути и
состояния проезжей части. Отечественный и з а р у б е ж н ы й
опыт
э к с п л у а т а ц и и с а м о х о д н ы х т р а н с п о р т н ы х м а ш и н п о к а з а л , что при
а с ф а л ь т о - ц е м е н т н о м п о к р ы т и и с к о р о с т ь их д в и ж е н и я м о ж е т до­
с т и г а т ь с г р у з о м 15—18 к м / ч , без г р у з а 20—40 к м / ч . П р и пло­
хом состоянии п о к р ы т и я с к о р о с т ь м а ш и н с г р у з о м не п р е в ы ш а е т
4—9 км/ч и без г р у з а 6—-15 к м / ч . П р и
движении
машин
на
п о д ъ е м их с к о р о с т ь не п р е в ы ш а е т 6—8 км/ч. С л е д у е т о т м е т и т ь ,
что у в е л и ч е н и е с к о р о с т и д в и ж е н и я т р а н с п о р т н ы х м а ш и н с у щ е с т ­
венно в л и я е т на рост п р о и з в о д и т е л ь н о с т и л и ш ь
при
большой
д л и н е т р а н с п о р т и р о в а н и я . Р а с ч е т ы п о к а з ы в а ю т , что
увеличение
с к о р о с т и д в и ж е н и я м а ш и н с 20 до 40 к м / ч , т. е. в 2 р а з а , повы-
ш а е т п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь п р и д л и н е т р а н с п о р т и р о в а н и я 800 м на 1 4 % , при д л и н е 1500 м — н а 2 2 % , п р и д л и н е 3000 м — на 4 2 % .
О п т и м а л ь н а я с к о р о с т ь д в и ж е н и я м а ш и н в т р а н с п о р т н ы х вы
р а б о т к а х н а х о д и т с я в п р е д е л а х 12—20 к м / ч п р и д л и н е т р а н с п о р ­
т и р о в а н и я 5 0 0 — 7 0 0 м, 2 0 — 3 0 к м / ч п р и д л и н е 1000—1500 м и
30—40 к м / ч при д л и н е 2000—3000 м в с л у ч а е о т с у т с т в и я о г р а н и ­
чений по с о о б р а ж е н и я м б е з о п а с н о с т и п е ш е х о д о в .
Рис.
72.
Горные
выработки
при э т а ж н о - к а м е р н о й
системе
раз­
работки:
/ — транспортные;
2 — погрузочно-доставочные;
3 — буровые
подэтажные;
4 — в с п о м о г а т е л ь н ы е н а к л о н н ы е с ъ е з д ы ; 5 — р а з г р у з о ч н а я к а м е р а ; 6'— р у д о ­
спуск; 7 — п о г р у з о ч н а я к а м е р а
Погрузочно-доставочные
выработки
( р и с . 72)
я в л я ю т с я г о р н о - п о д г о т о в и т е л ь н ы м и п р и б о л ь ш и н с т в е систем р а з ­
работки: зтажно-камерной, подэтажных штреков,
этажно-принуд и т е л ь н о г о о б р у ш е н и я и д р у г и х . О н и не в ы д е л я ю т с я л и ш ь при
к а м е р н о - с т о л б о в о й системе, г д е п о г р у з к а
и частично доставка
руды осуществляются непосредственно в камерах.
Погрузочнод о с т а в о ч н ы е в ы р а б о т к и п р о х о д я т с я в п р е д е л а х очистного б л о к а у ч а с т к а на у р о в н е основного г о р и з о н т а и л и в ы ш е е г о . Ч е р е з эти
в ы р а б о т к и . о с у щ е с т в л я е т с я в ы п у с к р у д ы из б л о к о в , п о г р у з к а и доСтавка к р у д о с п у с к у с а м о х о д н ы м и м а ш и н а м и .
Искусственное покрытие в погрузочных заездах, к а к правило,
йе п р е д у с м а т р и в а е т с я . В о т д е л ь н ы х с л у ч а я х п р и с л а б о й почве
з а е з д ы б е т о н и р у ю т и а р м и р у ю т р е л ь с а м и , ч т о у л у ч ш а е т условии
погрузки. Н а руднике «Мадлейн», например,
погрузочно-достав о ч н ы е в ы р а б о т к и п о к р ы т ы слоем б е т о н а т о л щ и н о й 150 мм, кото­
рый а р м и р о в а н м е т а л л и ч е с к о й сеткой с я ч е й к а м и р а з м е р о м 150Х
Х 1 5 0 мм. Д л я у м е н ь ш е н и я и з н о с а ш и н в к а ч е с т в е з а п о л н и т е л я
при п р и г о т о в л е н и и бетонного п о к р ы т и я и с п о л ь з у ю т г а л ь к у .
Д о с т а в о ч н ы е в ы р а б о т к и и м е ю т д л и н у от 50—100
до
500—
700 м. С к о р о с т ь д в и ж е н и я м а ш и н в них по с п л а н и р о в а н н о м у ос­
н о в а н и ю не п р е в ы ш а е т 12—15 к м / ч , по неровной с к а л ь н о й п о ч в е
6—8 к м / ч .
Испытания автосамосвалов «Кируна-125»
грузоподъемностью
21 т на р у д н и к е « Л у о с с а в а р а » ( Ш в е ц и я ) п о к а з а л и , что в в ы р а ­
ботках небольшой протяженности с низким качеством покрытия
и плохим обзором м а л а я скорость движения
машин
является
е д и н с т в е н н о й а л ь т е р н а т и в о й . П р и п л о х о м с о с т о я н и и п о к р ы т и я на
машину действуют ударные нагрузки, которые возрастают
про­
п о р ц и о н а л ь н о к в а д р а т у скорости д в и ж е н и я .
Для
преодоления
этих нагрузок необходимы двигатель повышенной
мощности,
а
т а к ж е более п р о ч н а я к о н с т р у к ц и я и у в е л и ч е н н а я м а с с а м а ш и н ы ;
в р е з у л ь т а т е чего т е х н и к о - э к о н о м и ч е с к и е п о к а з а т е л и т р а н с п о р т и ­
р о в а н и я руды р е з к о у х у д ш а ю т с я .
У в е л и ч е н и е скорости д в и ж е н и я м а ш и н при о г р а н и ч е н н ы х р а с ­
с т о я н и я х д о с т а в к и к с у щ е с т в е н н о м у росту п р о и з в о д и т е л ь н о с т и не
приводит. Производительность погрузочно-доставочной машины с
к о в ш о м е м к о с т ь ю 3,8 м на р а с с т о я н и е 300 м при скорости д в и ­
ж е н и я 12 км/ч с о с т а в л я е т 350 т/смену, а при скорости 18 км/ч —
400 т/смену.
Оптимальная скорость движения машин в доставочных выра­
б о т к а х без искусственного п о к р ы т и я н а х о д и т с я в п р е д е л а х
6—
15 км/ч, причем б о л ь ш е е з н а ч е н и е скорости относится к м а ш и н а м
с дизельным приводом.
Буровые
подэтажные
выработки
располагаются
выше доставочного горизонта и предназначаются в основном д л я
б у р е н и я с к в а ж и н и отбойки р у д ы . С е ч е н и е в ы р а б о т о к о п р е д е л я ­
ется г а б а р и т а м и б у р о в о г о о б о р у д о в а н и я в его р а б о ч е м п о л о ж е н и и .
Д в и ж е н и е с а м о х о д н ы х м а ш и н по в ы р а б о т к а м о с у щ е с т в л я е т с я пе­
р и о д и ч е с к и : при п р о х о д к е , п е р е м е щ е н и и
буровой
установки, а
т а к ж е при д о с т а в к е л ю д е й , м а т е р и а л о в и и н с т р у м е н т а . И с к у с с т ­
венного п о к р ы т и я в ы р а б о т к и не т р е б у ю т , н у ж н а л и ш ь п л а н и р о в ­
ка и п о д с ы п к а почвы щ е б е н к о й . Д л и н а п о д э т а ж н ы х
выработок
к о л е б л е т с я от 50 до 200 м и б о л е е . С к о р о с т ь д в и ж е н и я м а ш и н
о б ы ч н о не п р е в ы ш а е т 6—-12 к м / ч .
Вспомогательные выработки
служат для доставки
л ю д е й , м а т е р и а л о в и о б о р у д о в а н и я , а т а к ж е в е н т и л я ц и и , причем
движение самоходных машин осуществляется
периодически — в
конце или н а ч а л е с м е н ы . И х п р о т я ж е н н о с т ь обычно
составляет
200—500 м, но в о т д е л ь н ы х с л у ч а я х м о ж е т д о с т и г а т ь
1200—
2000 м и б о л е е . Сечение в е н т и л я ц и о н н ы х в ы р а б о т о к о п р е д е л я е т с я
по п р и н я т ы м у с л о в и я м д в и ж е н и я в о з д у х а с учетом
габаритов
п р о х о д ч е с к о г о о б о р у д о в а н и я , сечение н а к л о н н ы х с ъ е з д о в — с уче3
том д о с т а в к и к р у п н о г а б а р и т н о г о о б о р у д о в а н и я .
Угол
наклон;:
с ъ е з д о в о п р е д е л я е т с я т и п о м с а м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я , интенсив
ностью д в и ж е н и я , г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю м а ш и н и к о л е б л е т с я в пре
д е л а х от 6—8 до 12—14°. С к о р о с т ь д в и ж е н и я м а ш и н з а в и с и т от
их н а з н а ч е н и я и п р о т я ж е н н о с т и в ы р а б о т о к и к о л е б л е т с я от 10 до
20 к м / ч .
И с к у с с т в е н н о е п о к р ы т и е на в с п о м о г а т е л ь н ы х в ы р а б о т к а х обыч­
но не п р е д у с м а т р и в а е т с я , в ы п о л н я ю т с я л и ш ь п л а н и р о в к а и под
с ы п к а почвы щ е б е н к о й . О д н а к о при в ы с о к о й интенсивности дви­
ж е н и я м а ш и н и при п е р е м е щ е н и и в н а к л о н н ы х с ъ е з д а х
людей
Р и с . 7 3 . Сечение в ы р а б о т о к при э к с п л у а т а ц и и
самоходных
машин:
а — транспортных; б — буро-доставочных и вспомогательных: / — магистраль сжатого
в о з д у х а и воды;
2 — з н а к 3.6 ( п е р е х о д н а я д о р о ж к а ) ;
3 — п о д в е с к а светильников;
4 — з н а к 2.20 ( о г р а н и ч е н и е с к о р о с т и ) ; 5 — в е н т и л я ц и о н н а я т р у б а ; 6 — п о д в е с к а к а б е ­
лей; 7 — габарит транспортной машины;
в —канавка;
9 — тротуар;
10 — з н а к 2.10
(движение людей запрещено); R — большой радиус свода; г — малый радиус свода;
х — м и н и м а л ь н о е р а с с т о я н и е м е ж д у к у з о в о м м а ш и н ы и в ы с т у п а ю щ е й частью п о д ­
вески (не м е н е е 500—600 м м ) ; h
— высота п р я м о й стенки (не м е н е е 1ВД0 м м )
n
они д о л ж н ы в ы п о л н я т ь с я в с о о т в е т с т в и и с т р е б о в а н и я м и в ы р а б о ­
ток 1 класса.
И с х о д я из т е х н о л о г и ч е с к и х ф у н к ц и й о т д е л ь н ы х групп в ы р а б о ­
т о к п р о и з в о д и т с я д и ф ф е р е н ц и р о в а н н а я о ц е н к а их к о н с т р у к т и в н о
го в ы п о л н е н и я .
Ш и р и н а в ы р а б о т о к (рис. 73) при и с п о л ь з о в а н и и с а м о х о д н о г о
о б о р у д о в а н и я с к л а д ы в а е т с я из ш и р и н ы
пешеходной
дорожки
( т р о т у а р а ) , проезжей части и минимального расстояния
между
к р а е м п р о е з ж е й ч а с т и и стенкой в ы р а б о т к и , т . е . В = а+А + с; при
о т с у т с т в и и п е ш е х о д н о й д о р о ж к и В = А + 2с, м.
П р и о п р е д е л е н и и ш и р и н ы п е ш е х о д н о й д о р о ж к и с л е д у е т учи
тывать специфику движения самоходных транспортных
машин,
п о л о ж е н и е к о т о р ы х о т н о с и т е л ь н о с т е н о к в ы р а б о т к и не остается
постоянным, а изменяется в пределах проезжей части. В зар\
б е ж н о й п р а к т и к е п р о е з ж а я ч а с т ь о б ы ч н о з а н и м а е т всю ширину
в ы р а б о т к и и у с т р о й с т в о т р о т у а р а или о г р а ж д е н и я
пешеходной
д о р о ж к и не п р е д у с м а т р и в а е т с я .
В отечественной п р а к т и к е в т р а н с п о р т н ы х
выработках,
где
имеет место д в и ж е н и е м а ш и н и п е ш е х о д о в ,
предусматривается
т р о т у а р ш и р и н о й 700—800 мм и высотой 200 м. Н а н е к о т о р ы х
с о л я н ы х р у д н и к а х в м е с т о т р о т у а р а ч е р е з 25 м по д л и н е в ы р а ­
ботки у с т р а и в а ю т с я н и ш и . К у с т а н о в л е н и ю ш и р и н ы п е ш е х о д н о й
д о р о ж к и ц е л е с о о б р а з е н д и ф ф е р е н ц и р о в а н н ы й подход, в з а в и с и м о ­
сти от к л а с с а в ы р а б о т о к (см. т а б л . 3 7 ) .
В т р а н с п о р т н ы х в ы р а б о т к а х с и н т е н с и в н ы м д в и ж е н и е м , где ш>
т е х н о л о г и и и д р у г и м п р и ч и н а м н а х о ж д е н и е л ю д е й не и с к л ю ч а ­
е т с я , н е о б х о д и м о у с т р а и в а т ь т р о т у а р ш и р и н о й не менее 800 мм и
в ы с о т о й 200—300 м м . В о т д е л ь н ы х с л у ч а я х , к о г д а
т р о т у а р не
устраивается, ширина пешеходной д о р о ж к и должна быть увели­
ч е н а до 1000—1200 мм, а с к о р о с т ь д в и ж е н и я м а ш и н о г р а н и ч е н а
до безопасных пределов.
Пешеходную дорожку целесообразно обозначать соответствую­
щ и м знаком. В доставочных, вспомогательных и подэтажных вы­
р а б о т к а х , где интенсивность д в и ж е н и я м а ш и н н е в е л и к а , а п р е б ы ­
в а н и е л ю д е й носит н е п о с т о я н н ы й х а р а к т е р , с о о р у ж е н и е т р о т у а р а
или п е ш е х о д н о й д о р о ж к и н е ц е л е с о о б р а з н о . Р а з м и н о в к а с п е ш е ­
ходом в это с л у ч а е о с у щ е с т в л я е т с я при о с т а н о в л е н н о й м а ш и н е , в
к р а й н е м п о л о ж е н и и п р о е з ж е й ч а с т и . П р и этом
должен
быть
о б р а з о в а н с в о б о д н ы й п р о х о д д л я п е ш е х о д а не менее 800 м м .
Ширина проезжей части в существующей практике определя­
е т с я по э м п и р и ч е с к о й ф о р м у л е , в к о т о р о й м а с с а и г а б а р и т ы м а ­
ш и н ы не у ч и т ы в а ю т с я . Д л я о п р е д е л е н и я ш и р и н ы п р о е з ж е й ч а с т и
с у ч е т о м м а с с ы и, д о н е к о т о р о й степени, р а з м е р о в м а ш и н м о ж н о
и с п о л ь з о в а т ь ф о р м у л у [48]
А = Ь + 1,56 -f- \2v,
мм,
(15)
где Ь — ш и р и н а м а ш и н ы , м м ; б — ш и р и н а п р о ф и л я п о к р ы ш к и , м м ;
v — скорость движения машины, км/ч.
Н а п о в о р о т а х п р о е з ж а я ч а с т ь д о л ж н а б ы т ь р а с ш и р е н а на ве­
л и ч и н у в ы б е г а АА, при этом н е о б х о д и м п о п е р е ч н ы й у к л о н д о р о г и
в з а в и с и м о с т и от р а д и у с а п о в о р о т а R и к о н с т р у к т и в н ы х особен­
ностей м а ш и н ы (рис. 7 4 ) :
АА = (R
B
— R ) — b, мм,
BH
(16)
Р а с ч е т ы п о к а з ы в а ю т , что в б о л ь ш и н с т в е
случаев
требуемое
у ш и р е н и е п р о е з ж е й ч а с т и н а х о д и т с я в п р е д е л а х 300—500 мм, а
уклон может достигать 10—20%.
М а к с и м а л ь н а я скорость д в и ж е н и я м а ш и н ы на п о в о р о т е
при
отсутствии бокового с к о л ь ж е н и я .
v = 2,9 /Я
, км/ч.
(17)
М и н и м а л ь н о е р а с с т о я н и е в и д и м о с т и , к о т о р о е н е о б х о д и м о во­
дителю для безопасного движения с заданной скоростью, может
б ы т ь о п р е д е л е н о по ф о р м у л е
s мин
= ^ ( 1 + 0,10) + 5 , м.
(18)
0,0
П р и в ы в о д е ф о р м у л (15) — ( 1 8 ) з н а ч е н и я к о э ф ф и ц и е н т о в при­
н я т ы : с ц е п л е н и я — 0,2, с о п р о т и в л е н и я к а ч е н и ю — 0,02, у ч и т ы в а ю ­
щего состояние т о р м о з о в — 1,55.
Рис. 74.
Размещение
ПДМ
S T - 5 A на пово­
роте
при минимальном
радиусе
закругления
Минимальное расстояние от края проезжей части д о стенки
выработки с р е г л а м е н т и р у е т с я с ц е л ь ю и с к л ю ч е н и я
задевания
м а ш и н ы за стенки в ы р а б о т к и и п р и д а н и я б о л ь ш е й
уверенности
в о д и т е л ю . П р и с о о р у ж е н и и т у н н е л е й это р а с с т о я н и е п р и н и м а е т с я
в п р е д е л а х 200—350 мм, причем п р о е з ж а я ч а с т ь о г р а ж д а е т с я пу­
тем у с т р о й с т в а б о р д ю р а высотой 200—ЗОС мм. П р о е з ж у ю ч а с т ь в
п о д з е м н ы х т р а н с п о р т н ы х в ы р а б о т к а х т а к ж е ц е л е с о о б р а з н о ог­
р а ж д а т ь б о р д ю р о м т а к , чтобы у к а з а н н о е р а с с т о я н и е б ы л о не ме­
нее 200 мм. В тех с л у ч а я х , к о г д а м е ж д у п р о е з ж е й ч а с т ь ю и стен­
кой в ы р а б о т к и у с т р а и в а е т с я в о д о о т л и в н а я к а н а в к а , р а с с т о я н и е с
о п р е д е л я е т с я к о н с т р у к т и в н о и м о ж е т д о с т и г а т ь 500—600 м м .
В д о с т а в о ч н ы х и в с п о м о г а т е л ь н ы х в ы р а б о т к а х , где искусствен­
ное п о к р ы т и е и о г р а ж д е н и е п р о е з ж е й ч а с т и не
предусматрива­
ю т с я , это р а с с т о я н и е у ч и т ы в а е т с я при о п р е д е л е н и и ш и р и н ы вы­
работки.
Водоотливную канавку в транспортной выработке можно раз­
местить п о с е р е д и н е п р о е з ж е й ч а с т и или с о в м е с т н о с т р о т у а р о м ,
м е ж д у п р о е з ж е й ч а с т ь ю и стенкой в ы р а б о т к и . Р а с п о л о ж е н и е во­
д о о т л и в н о й , к а н а в к и п о с е р е д и н е п р о е з ж е й ч а с т и у с л о ж н я е т строи­
т е л ь с т в о д о р о г и и м а н е в р и р о в а н и е м а ш и н , п о э т о м у д а н н ы й ва­
р и а н т не н а ш е л п р а к т и ч е с к о г о п р и м е н е н и я . П р и р а с п о л о ж е н и и се
со стороны п е ш е х о д н о й д о р о ж к и она д о л ж н а п е р е к р ы в а т ь с я ж е
л е з о б е т о н н ы м и п л и т а м и или т р а п а м и . В этом с л у ч а е з а т р у д н я
ется о ч и с т к а в о д о о т л и в н ы х к а н а в , т а к к а к т р е б у ю т с я д о п о л н и ­
т е л ь н ы е з а т р а т ы на с н я т и е и у с т а н о в к у п е р е к р ы т и я .
Р а с п о л о ж е н и е к а н а в к и м е ж д у п р о е з ж е й ч а с т ь ю и стенкой в ы ­
работки несколько увеличивает ширину выработки
(на
100—
150 м м ) , о д н а к о и с к л ю ч а е т о т м е ч е н н ы е в ы ш е н е д о с т а т к и . П р и ­
п о д н я т а я стена к а н а в к и в ы п о л н я е т ф у н к ц и и о г р а ж д е н и я
проез­
ж е й ч а с т и . Д л я стока в о д ы в ней н е о б х о д и м о о с т а в и т ь
щели.
В погрузочно-доставочных, подэтажных буровых и вспомогатель­
ных в ы р а б о т к а х к а н а в к а не у с т р а и в а е т с я , а сток в о д ы обеспечи­
в а е т с я за счет п р е д у с м а т р и в а е м ы х п р о д о л ь н о г о и б о к о в о г о у к л о ­
нов в ы р а б о т к и .
Устройство п р о е з ж е й части. Д л я искусственного п о к р ы т и я п р о ­
е з ж е й ч а с т и и с п о л ь з у ю т с я бетон, а с ф а л ь т , б и т у м о ц е м е н т , д р о б л е ­
ная п о р о д а , щ е б е н ь и д р у г и е м а т е р и а л ы . В и д п о к р ы т и я о п р е д е ­
л я е т с я в з а в и с и м о с т и от г р у з о п о д ъ е м н о с т и т р а н с п о р т н ы х машин,,
скорости и интенсивности д в и ж е н и я ( т а б л . 3 8 ) .
Таблица
38
Характеристика покрытий проезжей части на некоторых отечественных
и зарубежных рудниках
Рудники
Джезказганско­
го комбината
«Лайсвалл»,
«Мальмбергет»
«Кируна»
(Швеция)
Производи­
тельность
рудника,
тыс. т / г о д
Транспортное
оборудование
ГрузоСкорость
подъемдвижения,
ность
км/ч
машин, т
Характеристика
покрытия проезжей'
части
Автосамосвалы
20
Д о 20
Бетон
1000—15000
То ж е
20—40
20—40
«Гаспе», « Д ж е р ­
си» (Канада),
«Биллингем»
(Англия)
700—2400
Автосамосвалы
8—27
6—10
«Стрипа» (Шве­
ция) , «Лотарин­
гия» (Франция);
«Крейтон»,
«Тексада»
(Канада)
«Лэйк Д ю ф о л т »
(Канада)
500—4500
Погрузочно8
доставочные
машины
Автосамосвалы 1 0 — 2 0
Погрузочнодоставочные
машины
6-8
Д р о б л е н а я по­
рода крупно­
стью 16 мм,
толщина п о л о т ­
на 160 мм, ас­
фальтового п о ­
крытия н а ос­
новных маги­
стралях — 3 0 м м
Д р о б л е н а я поро­
да
То ж е
«Френспилло»
(Мексика)
600
Погрузочнодоставочные
машины
То ж е
'
6—10
7
Д о 37
1,5—2
5—8
Бетон толщиной^
1 0 0 — 3 0 0 мм
Бетонные плитьи
толщиной
150 мм
Д о щ а т ы й настил,
по закладке
в камере
К а к в и д н о из т а б л . 38, д л я с т р о и т е л ь с т в а п о д з е м н ы х д о р о г в
о с н о в н о м и с п о л ь з у ю т с я д р о б л е н а я п о р о д а и бетон. Н а некоторых
р у д н и к а х в о с н о в н ы х о т к а т о ч н ы х в ы р а б о т к а х с б о л ь ш о й интен­
сивностью движения дробленая порода пропитывается вяжущими
или покрывается асфальтом.
Н а р у д н и к а х « И н к о » ( К а н а д а ) д л я с о о р у ж е н и я п о л о т н а дорог
ъо в р е м я с р а в н и т е л ь н ы х и с п ы т а н и й п р и м е н я л и с ь бетон, а с ф а л ь т
х о л о д н о г о с м е ш е н и я , т о н к о д р о б л е н ы й ш л а к с песком, м е л к о з е р ­
н и с т ы й песок, с м е ш а н н ы й с х в о с т а м и о б о г а щ е н и я , р а з д р о б л е н н ы й
ш л а к , а с ф а л ь т г о р я ч е г о с м е ш е н и я и п о р о д а , р а з д р о б л е н н а я до
р а з м е р о в 16 м м .
Н а и б о л е е э к о н о м и ч н ы м о к а з а л о с ь п о л о т н о из п о р о д ы , р а з д р о б ­
л е н н о й до к р у п н о с т и 16 мм, с п е р и о д и ч е с к и м его п р о ф и л и р о в а н и ­
ем и небольшой подсыпкой тонкодробленой
породы.
Стоимость
-сооружения д о р о г и из д р о б л е н о й п о р о д ы т о л щ и н о й
127 мм в
ш т р е к е сечением 4 , 3 X 2 , 7 м с о с т а в л я е т в с р е д н е м 1,66 д о л л . на
1 м полотна.
С л е д у е т у ч и т ы в а т ь , что с о с т о я н и е п р о е з ж е й ч а с т и о к а з ы в а е т
в л и я н и е на с л е д у ю щ и е р е ш а ю щ и е
факторы,
обусловливающие
-стоимость т р а н с п о р т и р о в а н и я р у д ы .
с к о р о с т ь д в и ж е н и я м а ш и н и их п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь ;
р а с х о д ы на э к с п л у а т а ц и ю
(ремонт
машин,
восстановление
шин и пр.);
м о щ н о с т ь д в и г а т е л я , р а с х о д т о п л и в а и, к а к с л е д с т в и е , потреб­
н о с т ь в с в е ж е м в о з д у х е на в е н т и л я ц и ю . Н а п р и м е р , при д в и ж е н и и
. а в т о с а м о с в а л о в с о б щ е й м а с с о й 50 т со с к о р о с т ь ю д о 20 км/ч
эти ф а к т о р ы и з м е н я ю т с я с л е д у ю щ и м о б р а з о м :
Тип покрытия
Сопротивление качению,
кгс/т
Потребная
мощность
двигате­
л я , л . с.
расход
топлива,
кг/ч
Потребное
количество
воздуха,
м /с
15
25
35
60
80
130
180
300
34
55
77
130
7
11
15
25
Асфальто-бетонное . .
Бетонное
Щебеночное (укатанное)
Скальное, б е з покрытия
а
Д л я условий Д ж е з к а з г а н с к и х шахт Казахским
филиалом
Н И И С о ю з д о р р е к о м е н д о в а н ы три типа п о к р ы т и й п р о е з ж е й части
•транспортных в ы р а б о т о к ( т а б л . 3 9 ) .
Таблица
Конструкции покрытий проезжей части выработок
Типы
покрытий
I
II
III
Интенсивность
движения (коли­
чество машин
в час)
До
10
От 10 д о 40
Д о 80
Основание
Покрытие
Щебень крупностью Щ е б е н ь крупно­
20—40-—70 м м ,
стью 1 0 — 2 0 мм,
толщина 2 0 см
толщина 10 см
То ж е
То ж е
»
»
39
Толщина по­
верхностной
пропитки
битумо-цементным в я ж у щ и м ,
см
3
6
10
У к а з а н н ы е в т а б л . 39 т и п ы п о к р ы т и й р а з р а б о т а н ы д л я
экс­
п л у а т а ц и и транспортных машин общей массой
до 40 т (с н а ­
г р у з к о й на один с к а т до 12 т) и скорости д в и ж е н и я
до
30—
4 0 км/ч. С т о и м о с т ь 1 м п о к р ы т и я с о с т а в и т 2 0 — 2 5 р у б . Д л я пог р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы х и в с п о м о г а т е л ь н ы х в ы р а б о т о к (при г р у з о ­
п о д ъ е м н о с т и м а ш и н 10—15 т и скорости д в и ж е н и я до 12—15 к м / ч )
м о ж е т б ы т ь р е к о м е н д о в а н о щ е б е н о ч н о е п о к р ы т и е т о л щ и н о й 130—
150 мм из д р о б л е н о й п о р о д ы к р у п н о с т ь ю 16 мм. Д л я
буровых
п о д э т а ж н ы х в ы р а б о т о к искусственного п о к р ы т и я
не т р е б у е т с я ,
нужны л и ш ь п л а н и р о в к а и п о д с ы п к а м е л к о й щ е б е н к о й .
2
С р о к с л у ж б ы п о к р ы т и й з а в и с и т от т и п а и к а ч е с т в а и с п о л н е ­
н и я . А с ф а л ь т о - б е т о н н о е п о к р ы т и е с л у ж и т без р е м о н т а при и н т е н ­
с и в н о м д в и ж е н и и о к о л о 5 лет, щ е б е н о ч н о е — не б о л е е 3 лет. К а ­
п и т а л ь н ы й р е м о н т п о к р ы т и я т р е б у ю т с о о т в е т с т в е н н о ч е р е з 12—15
и 6—9 лет. П р и в ы б о р е тип п о к р ы т и я с л е д у е т у в я з ы в а т ь со сро­
ком службы выработки.
На рудниках для ремонта покрытий, как показывает практика,
необходимо иметь специальную бригаду рабочих и соответствую­
щее оборудование.
Высота выработок о п р е д е л я е т с я г е о м е т р и ч е с к и м
построением
с в о д а и высотой п р я м о г о у ч а с т к а стенки в ы р а б о т к и ( ^ 1800 м м ) .
К а б е л и , т р у б ы д л я в о д ы и с ж а т о г о в о з д у х а р а з м е щ а ю т с я в пре­
д е л а х с в о д а или сбоку.
При установлении высоты выработки следует учитывать верти­
кальные колебания движущихся самоходных машин, которые в
з а в и с и м о с т и от с к о р о с т и д в и ж е н и я м о г у т д о с т и г а т ь 300—500 м м ,
а т а к ж е в о з м о ж н о с т ь п о г р у з к и м а ш и н «с ш а п к о й » высотой 5 0 0 —
€00 мм.
Уклон выработок в ы б и р а е т с я с учетом их к л а с с а , т и п а при­
меняемого оборудования и срока службы.
Выбор оптимального угла наклона транспортных
выработок
имеет большое значение для эффективного использования само­
ходных машин. С увеличением угла наклона протяженность вы­
р а б о т о к с о к р а щ а е т с я в е с ь м а з н а ч и т е л ь н о , что п о з в о л я е т с о к р а ­
т и т ь к а п и т а л ь н ы е з а т р а т ы . Т а к , при у в е л и ч е н и и у г л а н а к л о н а с
6 до 9° п р о т я ж е н н о с т ь в ы р а б о т к и в п р е д е л а х э т а ж а с о к р а щ а е т с я
на одну треть.
Однако увеличение угла наклона выработок отрицательно ска­
з ы в а е т с я на э к с п л у а т а ц и о н н ы х р а с х о д а х , особено в тех с л у ч а я х ,
к о г д а т р а н с п о р т и р о в а н и е р у д ы о с у щ е с т в л я е т с я на п о д ъ е м . У в е л и ­
ч е н и е п о д ъ е м а ца 3 0 % т р е б у е т п о в ы ш е н и я ( ~ н а 1 5 % ) м о щ н о с т и
двигателя и соответствующего увеличения расхода топлива. Рас­
тут м а с с а и стоимость м а ш и н ы , у в е л и ч и в а ю т с я р а с х о д ы на вен­
т и л я ц и ю . С у в е л и ч е н и е м на 1 0 — 1 5 % н а г р у з к и с р о к с л у ж б ы м а ­
ш и н ы с о к р а щ а е т с я на 2 0 — 2 5 % .
Таким образом, наряду с конструктивными
возможностями
м а ш и н угол подъема транспортных выработок ограничен эксплуа­
тационными расходами.
Н а р у д н и к а х Ш в е ц и и при п е р е в о з к е р у д ы а в т о с а м о с в а л а м и на
п о д ъ е м о п т и м а л ь н ы м с ч и т а е т с я угол 6°, он м о ж е т б ы т ь у в е л и ч е н
д о 7—9° т о л ь к о при о г р а н и ч е н н о м с р о к е э к с п л у а т а ц и и (не б о л е е
2—3 л е т ) .
Угол н а к л о н а в с п о м о г а т е л ь н ы х в ы р а б о т о к ( с ъ е з д о в ) з а в и с и т
от их н а з н а ч е н и я , т и п а м а ш и н и и н т е н с и в н о с т и д в и ж е н и я .
На­
клонные съезды для сообщения между подэтажными выработка­
ми п р о х о д я т под у г л а м и 10—12° и в ы ш е , т а к к а к с р о к с л у ж б ы их
о б ы ч н о н е б о л ь ш о й и интенсивность д в и ж е н и я м а ш и н
невысока.
К р о м е того, м а ш и н ы в с п о м о г а т е л ь н о г о н а з н а ч е н и я ( д л я п е р е в о з ­
ки л ю д е й , г р у з о в и пр.) при о т н о с и т е л ь н о н е б о л ь ш о й г р у з о п о д ъ ­
емности и м е ю т д о с т а т о ч н ы й р е з е р в м о щ н о с т и д л я
преодоления
крутых подъемов.
На подавляющем большинстве зарубежных рудников ( ~ 6 0 % )
угол н а к л о н а в ы р а б о т о к н а х о д и т с я в п р е д е л а х 6—12°, на пяти
р у д н и к а х он д о с т и г а е т 14° и на д в у х р у д н и к а х 16° [54].
Сопряжение выработок в ы п о л н я е т с я о б ы ч н о с н е к о т о р ы м их
р а с ш и р е н и е м в м е с т е п р и м ы к а н и я под п р я м ы м у г л о м или п о д
у г л о м не менее 50—55°.
Разгрузочная камера (рис. 75) п р о с т а по у с т р о й с т в у . Р у д о ­
спуск с о п р я г а е т с я обычно в т о р ц е д о с т а в о ч н о й в ы р а б о т к и и от­
г о р а ж и в а е т с я от п р о е з ж е й части о т б о й н ы м б р у с о м . Н а у с т ь е р у ­
д о с п у с к а у к л а д ы в а е т с я грохот и по п е р и м е т р у о р о с и т е л ь н ы й т р у ­
б о п р о в о д . Д л я у м е н ь ш е н и я п ы л е о б р а з о в а н и я грохот п е р е к р ы в а е т ­
ся м е т а л л и ч е с к о й л я д о й с э л е к т р о п р и в о д о м ,
дистанционно
уп­
равляемой машинистом.
Перегрузочный узел (рис. 76) с о о р у ж а е т с я в с л у ч а е о т с у т с т ­
вия р у д о с п у с к а на н и ж е л е ж а щ и й горизонт, в ч а с т н о с т и при п р о ­
ходке горно-капитальных
и горно-подготовительных выработок
или при о т р а б о т к е о т д е л ь н ы х н е б о л ь ш и х з а л е ж е й , к о г д а у с т р о й ­
ство р у д о с п у с к а н е ц е л е с о о б р а з н о . Э ф ф е к т и в н о с т ь п о г р у з к и з а в и ­
сит от к у с к о в а т о с т и руды и с о о т н о ш е н и я е м к о с т е й к о в ш а и в а г о ­
на, к о т о р о е при н а и б о л е е р а с п р о с т р а н е н н ы х
типах машин мо­
ж е т к о л е б а т ь с я от 1 : 1 до 1 : 4. О т б о й н ы й п о л о к уменыпае-i п р о ­
с ы п ь . З а ч и с т к а почвы п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н о й м а ш и н о й в о з м о ж н а
при у т о п л е н н ы х р е л ь с а х и п е р е к р ы т и и почвы
бетонными
пли­
тами.
Организация движения самоходных машин в подземных выра­
ботках. К с п е ц и ф и ч е с к и м у с л о в и я м р а б о т ы с а м о х о д н ы х м а ш и н в
п о д з е м н ы х у с л о в и я х , к о т о р ы е с л е д у е т у ч и т ы в а т ь при о р г а н и з а ц и и
д в и ж е н и я , м о ж н о отнести с л е д у ю щ и е :
о г р а н и ч е н н а я в и д и м о с т ь , стесненные у с л о в и я , н е р о в н а я и, з а ­
частую, о б в о д н е н н а я п р о е з ж а я часть, с о в м е щ е н н а я с п е ш е х о д н о й
дорожкой, предъявляют повышенные требования к обеспечению
безопасности движения и квалификации водителей;
д в и ж е н и е м а ш и н в б о л ь ш и н с т в е с л у ч а е в о с у щ е с т в л я е т с я по*
установленным маршрутам, хорошо знакомым водителям.
Для
автосамосвалов характерной является кольцевая схема движения,
для погрузочно-доставочных — челноковая;
и н т е н с и в н о с т ь и с к о р о с т ь д в и ж е н и я м а ш и н , к а к п р а в и л о , не
в ы с о к и , о т с у т с т в у ю т м а н е в р ы на п р о е з ж е й
части, связанные с
р а з в о р о т о м и п е р е с т р о е н и е м , о д н а к о не и с к л ю ч е н о встречное д в и -
Рис.
/ — грохот;
2— л я д а ;
75.
3 — блок;
Устройство
разгрузочной
4 — электромотор с лебедкой;
вод с форсунками
камеры:
5 — оросительный
трубопро­
ж е н и е и п е р е с е ч е н и е т р а н с п о р т н ы х в ы р а б о т о к , что т р е б у е т соот­
ветствующей организации движения.
В п о д з е м н ы х у с л о в и я х нет с м ы с л а в в о д и т ь о с о б ы е
правила
д в и ж е н и я и з н а к и , о т л и ч н ы е от о б щ е п р и н я т ы х на п о в е р х н о с т и *
* П р а в и л а д о р о ж н о г о д в и ж е н и я . М., « Р е к л а м а » , 1973. 64 с.
Б о л е е ц е л е с о о б р а з н ы м п р е д с т а в л я е т с я и с п о л ь з о в а т ь из них н а и ­
более подходящие к условиям подземных выработок.
Нами отобраны и рекомендуются к применению
ш е с т ь пре­
д у п р е ж д а ю щ и х , шесть запрещающих, шесть предписывающих и
т р и у к а з а т е л ь н ы х з н а к а (рис. 7 7 ) . Х а р а к т е р и с т и к а
и
действие
этих знаков аналогичны обычным правилам дорожного движе­
ния, д е й с т в у ю щ и м на поверхности, о д н а к о их п р и м е н е н и е н о с и т
с п е ц и ф и ч е с к и й х а р а к т е р . В ч а с т н о с т и , з н а к 1.3 у с т а н а в л и в а е т с я
в местах пересечения с выработкой, оборудованной
рельсовым
п у т е м , з н а к 1.4 в л ю б о м и з п е р е с е ч е н и й т р а н с п о р т н ы х в ы р а б о т о к
( н е з а в и с и м о от его к о н ф и г у р а ц и и ) , з н а к 1.6 в о з л е п е р е с е ч е н и я с
г л а в н ы м т р а н с п о р т н ы м ш т р е к о м или к в е р ш л а г о м , з н а к и 1.12 и
1.13 у с т а н а в л и в а ю т с я на с ъ е з д е или на в ъ е з д е у н а к л о н н ы х в ы ­
р а б о т о к . З н а ч е н и е з н а к а 1.21 р а с ш и р я е т с я , он, в ч а с т н о с т и , м о ж е т
о з н а ч а т ь не т о л ь к о р е м о н т н ы е р а б о т ы на п р о е з ж е й ч а с т и , но и
р а б о т ы по к р е п л е н и ю в ы р а б о т о к .
И з запрещающих движение машин достаточно
иметь
один
з н а к 2.1; з н а к 2.10, з а п р е щ а ю щ и й д в и ж е н и е п е ш е х о д о в , д о л ж е н
у с т а н а в л и в а т ь с я в н а ч а л е в ы р а б о т о к , где о т с у т с т в у е т с в о б о д н ы й
п р о х о д д л я л ю д е й . З н а к и 2.13 и 2.14, о г р а н и ч и в а ю щ и е р а з м е р ы
д в и ж у щ и х с я т р а н с п о р т н ы х средств, у с т а н а в л и в а ю т с я в устье ш т о ­
л е н и в н а к л о н н ы х с т в о л а х ( с ъ е з д а х ) . З н а к и 2.20 и 2.23, о г р а н и ­
чивающие скорость движения и з а п р е щ а ю щ и е
стоянку,
имеют
о б ы ч н о е п р и м е н е н и е , то ж е с а м о е с л е д у е т с к а з а т ь и о п р е д п и с ы ­
в а ю щ и х н а п р а в л е н и е д в и ж е н и я з н а к а х 3.1 а, б, в, г и д. О с о б о е
з н а ч е н и е в п о д з е м н ы х в ы р а б о т к а х п р и о б р е т а е т з н а к 3.6, о б о з н а -
Чающий п е ш е х о д н у ю д о р о ж к у . Он у с т а н а в л и в а е т с я в в ы р а б о т к а х
СО стороны с в о б о д н о г о п р о х о д а д л я л ю д е й . П р и н а л и ч и и э т о г о
з н а к а в о д и т е л ь не д о л ж е н п р и б л и ж а т ь с я к той стороне в ы р а б о т ­
ки, где у с т а н о в л е н этот з н а к , о б е с п е ч и в а я тем с а м ы м б е з о п а с ­
ность п е р е д в и ж е н и я п е ш е х о д о в . У к а з а т е л ь н ы е з н а к и 4.12, 4.20 а
Рис.
77.
Дорожные
знаки, р е к о м е н д у е м ы е
выработках:
/ — красный
цвет;
для
установки
в
подземных
2 — синий
4.22 о б о з н а ч а ю т
место с т о я н к и , т о п л и в о з а п р а в о ч н о г о
пункта,
п у н к т а м е д п о м о щ и или а п т е ч к и . К р о м е п р и в е д е н н ы х в ы ш е знаков^
в м е с т а х и н т е н с и в н о г о д в и ж е н и я (у р у д о с п у с к о в и пр.)
может
б ы т ь п р и м е н е н а с в е т о ф о р н а я с и г н а л и з а ц и я , н е о б х о д и м о с т ь кото­
рой о п р е д е л я е т с я п р о е к т о м .
4.2. Особенности вентиляции при использовании
дизельных машин
Д и з е л ь н ы й п р и в о д при многих его д о с т о и н с т в а х , обеспечивших
•ему ш и р о к о е р а с п р о с т р а н е н и е ( б о л ь ш а я м о щ н о с т ь при относи
т е л ь н о н е б о л ь ш и х г а б а р и т а х и м а с с е , в о з м о ж н о с т ь и з м е н е н и я на
грузок в широком диапазоне, простота и легкость
управления,
э к о н о м и ч н о с т ь ) , имеет в е с ь м а с у щ е с т в е н н ы й
н е д о с т а т о к — вы,\
л о п н ы е г а з ы с о д е р ж а т токсически в р е д н ы е д л я ч е л о в е к а в е щ е а
лза, т а к и е , к а к окись у г л е р о д а , о к и с л ы
азота,
альдегиды,
сажу и др.
Указанный недостаток в подземных
условиях
имеет особе.'
з н а ч е н и е в с в я з и с о г р а н и ч е н н о й п р о п у с к н о й способностью горны х
в ы р а б о т о к по в о з д у х у , сечение к о т о р ы х у с т а н а в л и в а е т с я обычно
исходя из р а з м е щ е н и я г о р н о - т р а н с п о р т н о г о о б о р у д о в а н и я и ком
муникаций.
У в е л и ч е н и е сечения или п р о х о д к а с п е ц и а л ь н ы х в е н т и л я ц и о н
ных в ы р а б о т о к (стволов ш а х т , к в е р ш л а г о в и ш т р е к о в ) т р е б у ю т
б о л ь ш и х д о п о л н и т е л ь н ы х з а т р а т , что в з н а ч и т е л ь н о й степени сни­
ж а е т э ф ф е к т от п р и м е н е н и я с а м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я с д и з е л ь ­
ным п р и в о д о м .
П о э т о м у н е й т р а л и з а ц и я в ы х л о п н ы х г а з о в и о р г а н и з а ц и я дей
•ственной в е н т и л я ц и и в очистных з а б о я х
составляют
серьезную
п р о б л е м у при э к с п л у а т а ц и и д и з е л ь н о г о о б о р у д о в а н и я .
Окись углерода ( С О ) — п р о д у к т н е п о л н о г о с г о р а н и я т о п л и в а ,
•бесцветный, в е с ь м а я д о в и т ы й г а з с очень с л а б ы м з а п а х о м , слегка
н а п о м и н а ю щ и м з а п а х ч е с н о к а ; п л о т н о с т ь по о т н о ш е н и ю к воздуху
Ю,967 [7]. В в ы х л о п н ы х г а з а х с о д е р ж и т с я в з а в и с и м о с т и от состоя­
ния и типа д и з е л ь н о г о д в и г а т е л я
от 0,01 до 0,2% * (в бензи­
н о в ы х д в и г а т е л я х — до 6 , 3 — 1 3 , 5 % ) . П р е д е л ь н о д о п у с т и м а я кон­
центрация ( П Д К ) — 0 , 0 0 1 6 % .
Окислы азота ( N O , N O 2 , N 2 O 5 ) о б р а з у ю т с я в к а м е р е сгорания
при высокой т е м п е р а т у р е и и з б ы т к е к и с л о р о д а .
О к и с ь а з о т а ( N O ) — б е с ц в е т н ы й г а з , при в ы б р о с е в а т м о с ф е р у
п е р е х о д и т в д в у о к и с ь а з о т а N 0 . П р и м а л ы х к о н ц е н т р а ц и я х про­
цесс п р о т е к а е т м е д л е н н о .
Двуокись азота ( N 0 ) — п а р ы красно-бурого
цвета,
хорошо
р а с т в о р я е т с я в воде с о б р а з о в а н и е м H N 0 и N O . П л о т н о с т ь по
о т н о ш е н и ю к в о з д у х у 1,58.
Пятиокись азота ( N 2 O 5 ) — б е с ц в е т н ы е игольчатые кристаллы,
р а с п л ы в а ю щ и е с я в в о з д у х е . П л о т н о с т ь по о т н о ш е н и ю к воздуху
1,64. П р и в з а и м о д е й с т в и и с водой о б р а з у е т H N 0 , при и с п а р е н и и
р а з л а г а е т с я на N O 2 и 0 . О к и с л ы а з о т а д е й с т в у ю т р а з д р а ж а ю щ е
на в е р х н и е д ы х а т е л ь н ы е пути и л е г к и е . Т о к с и ч н о с т ь N O и N 0
з а в и с и т о т их к о н ц е н т р а ц и и и д л и т е л ь н о с т и в о з д е й с т в и я . О щ у щ е ­
ние з а п а х а и р а з д р а ж е н и е в о рту н а б л ю д а ю т с я у ч е л о в е к а
при
с о д е р ж а н и и о к и с л о в а з о т а 0,008 м г / л [7].
2
2
3
3
2
2
(
* У д в и г а т е л я , д о п у щ е н н о г о к э к с п л у а т а ц и и в п о д з е м н ы х у с л о в и я х [20].
В о т р а б о т а н н ы х г а з а х в з а в и с и м о с т и от с о с т о я н и я и типа д в и ­
г а т е л я с о д е р ж и т с я от 0,001 до 0 , 0 5 % о к и с л о в а з о т а в пересчете
на N 2 O 5 ; П Д К — 0 , 0 0 0 1 % . С л е д у е т о т м е т и т ь , что о к и с л ы
азота
м а л о у л а в л и в а ю т с я в с у щ е с т в у ю щ и х г а з о о ч и с т и т е л ь н ы х устройст­
в а х и именно д л я их р а з ж и ж е н и я до б е з в р е д н ы х
концентраций
требуется наибольшее количество воздуха.
Альдегиды (формальдегид С Н 0 , акролеин С Н 0 ) — п р о д у к т ы
н е п о л н о г о с г о р а н и я т о п л и в а , х о р о ш о р а с т в о р и м ы в воде.
Ф о р м а л ь д е г и д — газ с резким з а п а х о м , а к р о л е и н — б е с ц в е т н а я
ж и д к о с т ь с з а п а х о м п р и г о р е л о г о ж и р а , л е г к о п о л и м е р и з у е т с я , об­
р а з у я с а ж у . А л ь д е г и д ы р а з д р а ж а ю щ е д е й с т в у ю т на с л и з и с т ы е
о б о л о ч к и г л а з и носа. С о д е р ж а н и е в о т р а б о т а н н ы х г а з а х к о л е б ­
л е т с я от 0 , 2 - 1 0 ^ д о 0,001 (в пересчете па а к р о л е и н ) ; П Д К —
0,7 м г / м ( 0 , 0 0 0 0 3 % ) .
Д в у о к и с ь у г л е р о д а ( С О 2 ) — б е с ц в е т н ы й г а з без з а п а х а , с кис­
л о в а т ы м в к у с о м . П л о т н о с т ь о т н о с и т е л ь н о в о з д у х а 1,57. П р и кон­
ц е н т р а ц и я х б о л е е 8 % действует р а з д р а ж а ю щ е на к о ж у и с л и з и ­
с т ы е о б о л о ч к и д ы х а т е л ь н ы х путей. В о т р а б о т а н н ы х г а з а х содер­
ж и т с я от 1 до 1 0 % ; П Д К — 0 , 5 % .
Сернистый г а з ( S 0 ) — б е с ц в е т н ы й , с о с т р ы м з а п а х о м . П л о т ­
ность в ж и д к о м состоянии 1,43. При р а с т в о р е н и и
в воде д а е т
с е р н и с т у ю кислоту. Д е й с т в у е т р а з д р а ж а ю щ е на верхние
дыха­
т е л ь н ы е пути. О щ у щ а е т с я при к о н ц е н т р а ц и я х 0,003—0,006 мг/л.
С о д е р ж а н и е в о т р а б о т а н н ы х г а з а х к о л е б л е т с я от 0,00014 до 0,003;
П Д К —0,00035%.
С а ж а ( т в е р д ы й у г л е р о д ) — п р о д у к т неполного с г о р а н и я топ­
л и в а , о б р а з у е т с я вследствие н е д о с т а т к а к и с л о р о д а или
плохого
п е р е м е ш и в а н и я в о з д у х а с т о п л и в о м . Д е й с т в у е т р а з д р а ж а ю щ е на
в е р х н и е д ы х а т е л ь н ы е пути. С о д е р ж а н и е в о т р а б о т а н н ы х
газах
к о л е б л е т с я от 0,01 до 1,5 г / м . С а ж а видна
при
концентрации
~ 130 м г / м . П Д К не у с т а п о н л е н а , о д н а к о при н е о т р е г у л и р о в а н ­
ном д в и г а т е л е или н е к а ч е с т в е н н о м т о п л и в е
атмосфера
может
сильно загрязняться, затрудняя пребывание людей в выработке.
Е д и н о й о ц е н к и вредности токсичных к о м п о н е н т о в в в ы х л о п н ы х
г а з а х д и з е л ь н ы х д в и г а т е л е й нет. о чем с в и д е т е л ь с т в у ю т р а з н ы е
значения П Д К токсичных компонентов,
принятые в различных
странах (табл. 40).
Методы расчета потребного количества свежего воздуха для
р а з ж и ж е н и я выхлопных газов, принятые в ряде стран, т а к ж е раз­
личны.
В Ш в е ц и и п о т р е б н о е к о л и ч е с т в о в о з д у х а о п р е д е л я е т с я по р а с ­
ходу д и з е л ь н о г о т о п л и в а и у д е л ь н о м у р а с х о д у в о з д у х а из р а с ч е ­
т а 1500 м на 1 кг т о п л и в а в о б ы ч н ы х у с л о в и я х и 2000 м в т я ­
ж е л ы х условиях.
В Ш в е й ц а р и и при п р о х о д к е т о н н е л е й н е о б х о д и м у ю к р а т н о с т ь
р а з ж и ж е н и я выхлопных газов дизельных двигателей определяют
по ф о р м у л е , у которой в ч и с л и т е л е с о д е р ж а т с я з н а ч е н и я ф а к т и 2
3
4
3
2
3
3
3
8
ЗЕК.
800
3
201
чески в ы д е л я е м ы х т о к с и ч н ы х г а з о в , а в з н а м е н а т е л е их п р е д е л ь н а
допустимые концентрации:
NO
.
NO
a
.
СН. 0
альдегиды
5
2
2
.
акролеин
,
i_
=
25
5
0,1
Таблица
40
П р е д е л ь н о д о п у с т и м ы е концентрации токсичных компонентов
выхлопных газов в рудничной атмосфере [16, 3 3 ]
Концентрации (в % по о б ъ е м у ) ,
в различных странах
Наименование компонента
Окись углерода
Окислы азота
Акролеин
Формальдегид
Сернистый газ
Углекислый газ
принятые
Химическая
формула
СО
NO, N 0
с,н,о
СН 0
so
С0
2
2
2
2
СССР
США
Канада
0,0016
0,00025*
0,00003
0,00004
0,00035
0,5**
0,01
0,0025
0,000053
0,00053
0,0005
0,5
0,002
0,0005
0,5
П р о д о л ж е н и е табл. 4 0
Концентрации (в % по о б ъ е м у ) , принятые в различных
странах
Наименование компонента
Окись углерода
Окислы азота
Акролеин
Формальдегид
Сернистый газ
Углекислый газ
ФРГ
Швеция
Финляндия
Япония
0,0096
0,00055
0,006
0,002
0,005
0,0005
0,01
0,0005
0,00048
0,00091
0,5
}
0,0005
0,00053
0,0005
* В пересчете на N , 0 — 0 , 0 0 0 1 .
** В угольных шахтах.
5
В Ф Р Г д л я д и з е л ь н ы х д в и г а т е л е й м о щ н о с т ь ю не более 200 л . с.
установлена минимальная норма подачи
свежего
в о з д у х а 2—2,5 м / м и н на 1 л . с. у с т а н о в л е н н о й м о щ н о с т и .
В Канаде и США установлены максимальные требования и»
р а с х о д у в о з д у х а д л я д в и г а т е л е й : с п р е д к а м е р н ы м в п р ы с к о м не
б о л е е 5,1 м / м и н и с н е п о с р е д с т в е н н ы м в п р ы с к о м 8,15 м / м и н на
1 л . с. н о м и н а л ь н о й м о щ н о с т и . Ф а к т и ч е с к и п о д а ю т от 2,75 до4,4 м / м и н .
У к а з а н н ы е н о р м ы р а с х о д а в о з д у х а в ы ш е , чем н о р м ы , п о л у ч а е ­
м ы е с п о м о щ ь ю п р е д ы д у щ и х р а с ч е т н ы х м е т о д о в , о д н а к о они не.
3
3
3
3
учитывают фактического времени, отрабатываемого
двигателем,
о с о б е н н о с т е й в ы д е л е н и я в ы х л о п н ы х г а з о в (объем к о т о р ы х з а в и с и т
о т у с л о в и й э к с п л у а т а ц и и , т . е . от н а г р у з к и ) , а т а к ж е у д а л е н и я
части токсичных газов с помощью катализаторов.
В отечественной п р а к т и к е п о т р е б н о е к о л и ч е с т в о с в е ж е г о воз­
д у х а д л я с т а т и ч е с к о г о р а з ж и ж е н и я в ы х л о п н ы х г а з о в до б е з в р е д ­
н ы х к о н ц е н т р а ц и й о п р е д е л я е т с я к а к с у м м а о б ъ е м о в в о з д у х а , не­
обходимых для р а з ж и ж е н и я каждого газа в отдельности:
п
3
Q = q\)-^-,u /C
(19)
p
д
7*
г д е q — к о л и ч е с т в о в ы х л о п н ы х г а з о в , в ы д е л я е м ы х д в и г а т е л е м на
н о м и н а л ь н о м р е ж и м е , м / с ; G — к о н ц е н т р а ц и я в р е д н о г о г а з а на
в ы х л о п е , м г / м или в % по о б ъ е м у ; б — п р е д е л ь н о д о п у с т и м а я
к о н ц е н т р а ц и я этого г а з а в тех ж е е д и н и ц а х ; п — ч и с л о в р е д н ы х
г а з о в , по к о т о р ы м о п р е д е л я е т с я п о т р е б н о е к о л и ч е с т в о в о з д у х а .
Р а с ч е т н о е к о л и ч е с т в о в о з д у х а по ф о р м у л е (19) п р и у к а з а н н ы х
в ы ш е с о д е р ж а н и я х в р е д н ы х г а з о в и П Д К к о л е б л е т с я от 8—15 д о
27 м / м и н на 1 л . с. н о м и н а л ь н о й м о щ н о с т и д и з е л ь н о г о д в и г а т е л я ,
что з н а ч и т е л ь н о п р е в ы ш а е т ф а к т и ч е с к и е р а с х о д ы , а т а к ж е у с т а ­
н о в л е н н у ю м и н и м а л ь н у ю н о р м у 5 м / м и н на 1 л . с. [20].
Н а М и р г а л и м с а й с к о м р у д н и к е при к а м е р н о - с т о л б о в о й системе
р а с х о д в о з д у х а с о с т а в л я е т 17 м / с на 100 тыс. т годовой д о б ы ч и .
В очистные
забои
подают
5—8 м / с , что
составляет
1,6—
2,6 м / м и н на 1 л. с. н о м и н а л ь н о й м о щ н о с т и .
П р и р а б о т е а в т о с а м о с в а л о в А Н Ф , П Д М типа С Т - 5 А с д в и г а ­
телями фирмы «Дейц» в тупиковой выработке
протяженностью
200 м н о р м а л ь н о е состояние р у д н и ч н о й а т м о с ф е р ы
обеспечива­
л о с ь при п о д а ч е с в е ж е г о в о з д у х а в з а б о й в к о л и ч е с т в е 2,5 м / м и н ,
а в устье в ы р а б о т к и — о к о л о 4 м / м и н на 1 л . с.
номинальной
м о щ н о с т и д в и г а т е л я [34].
Н а р у д н и к а х Д ж е з к а з г а н с к о г о Г М К при к а м е р н о - с т о л б о в о й си­
с т е м е к о л и ч е с т в о с в е ж е г о в о з д у х а , п о д а в а е м о г о в ш а х т ы , опре­
д е л е н о из р а с ч е т а 4—5 м / м и н на 1 л. с. н о м и н а л ь н о й мощности
дизельных двигателей, работающих в подземных условиях. Фак­
т и ч е с к и р а с х о д в о з д у х а н а х о д и л с я на у р о в н е 2,42—3 м / м и н [2!)|.
На руднике «Комсомольский»
при с и с т е м е
горизонтальных
с л о е в с з а к л а д к о й и и с п о л ь з о в а н и и к о м п л е к с а с а м о х о д н ы х ма­
шин в с о с т а в е П Д М т и п а
СТ-5А,
буровой
установки
«Г>ум
мер-131», м а ш и н д л я в с п о м о г а т е л ь н ы х
работ
«Флекситраки
« С е к о м а » б е з о п а с н а я к о н ц е н т р а ц и я о к и с л о в а з о т а и окиси yi.nr
р о д а д о с т и г а л а с ь при р а с х о д е в о з д у х а 8,4 м / м и н на 1 л . с. сум
м а р н о й у с т а н о в л е н н о й м о щ н о с т и д в и г а т е л е й [33].
Н а С а л а и р с к о м р у д н и к е р а з б а в л е н и е в ы х л о п н ы х г а з о в до ni
н и т а р н ы х н о р м при сквозной схеме п р о в е т р и в а н и я очистных мы
р а б о т о к , в к о т о р ы х р а б о т а л а м а ш и н а СТ-5А, д о с т и г а л о с ь
при
р а с х о д е в о з д у х а 2,5—2,8 м / м и н на 1 л . с. [30, 38].
3
B
3
д
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Ш и р о к и й д и а п а з о н и з м е н е н и я потребности в о з д у х а м о ж н о объ­
яснить р а з л и ч и е м условий п р о в е т р и в а н и я
(т.е. эффективностью
в е н т и л я ц и и ) , типом и состоянием д и з е л ь н ы х д в и г а т е л е й ,
разной
степенью их з а г р у з к и . П р и оценке этих д а н н ы х с л е д у е т у ч и т ы в а т ь
отсутствие к н а с т о я щ е м у в р е м е н и единой м е т о д и к и о т б о р а проб
и п р о в е д е н и я а н а л и з о в , что н а р я д у с п о г р е ш н о с т ь ю м о ж е т д а в а т ь
несопоставимые результаты.
О ц е н к а токсичности в ы х л о п н ы х г а з о в , о с у щ е с т в л я е м а я по за­
м е р а м на NO2 с п о л у ч е н и е м р е з у л ь т а т о в а н а л и з а через сутки, н е
характеризует фактической вредности рудничного
воздуха,
так
к а к в ы д е л я е м а я д и з е л ь н ы м и д в и г а т е л я м и окись а з о т а N 0 , кото­
р а я с о с т а в л я е т 7 0 — 8 0 % от с у м м ы о к и с л о в , менее токсична, чем
д в у о к и с ь N 0 , а процесс о к и с л е н и я N 0 в N 0 в р у д н и ч н ы х у с л о ­
виях происходит медленно.
Д л я получения п р и е м л е м ы х с точки з р е н и я э к с п л у а т а ц и и в е ­
л и ч и н р а с ч е т н о г о к о л и ч е с т в а воздуха п р е д л а г а е т с я в ф о р м у л у (19)
вводить коэффициент фактического газовыделения К , , устанав­
л и в а е м ы й по з а м е р а м ф а к т и ч е с к и х р а с х о д о в в о з д у х а и о т н о ш е ­
нию их к р а с ч е т н ы м в е л и ч и н а м [17]:
2
2
ф
г
п
Q =>K*.rlJ^^-,
v
3
м /с.
(20)
В е л и ч и н а Кф.г, п о л у ч е н н а я д л я р у д н и к о в Д ж е з к а з г а н с к о г о и
Ачисайского комбинатов
(0,15—0,18), характеризует
довольно
н и з к у ю степень и с п о л ь з о в а н и я м о щ н о с т и с а м о х о д н ы х
машин, в
с в я з и с чем в о з н и к а е т сомнение в в о з м о ж н о с т и и с п о л ь з о в а н и я е г о
при д р у г и х с и с т е м а х , отличных от к а м е р н о - с т о л б о в о й по у с л о в и ­
ям проветривания. Оптимальный режим нагрузки дизельных дви­
г а т е л е й в п о д з е м н ы х у с л о в и я х с точки з р е н и я токсичности в ы х л о п ­
н ы х г а з о в н а х о д и т с я в п р е д е л а х 6 0 — 7 0 % от н о м и н а л ь н о й .
П о с к о л ь к у з а г р у з к а д и з е л е й в течение смены у н е к о т о р ы х м а ­
шин н е п о с т о я н н а ( б у р о в ы е у с т а н о в к и , в с п о м о г а т е л ь н ы е м а ш и н ы
и п р . ) , и м е ю т с я п р е д л о ж е н и я у ч и т ы в а т ь при р а с ч е т е о б щ е г о ко­
личества воздуха коэффициент одновременности
К = о + ± р - ,
у п
0
0
(21)
где а — к о э ф ф и ц и е н т и с п о л ь з о в а н и я д в и г а т е л я в течение с м е н ы ;
п — число однотипных машин.
К о э ф ф и ц и е н т ы и с п о л ь з о в а н и я д л я р а з л и ч н ы х т и п о в м а ш и н мо­
гут иметь с л е д у ю щ и е з н а ч е н и я *
0
* О ф и ц и а л ь н о установлены коэффициенты одновременности: при одной м а ­
ш и н е — 1, д в у х м а ш и н а х — 0 , 9 , т р е х и б о л е е — 0 , 8 5 . П р и и с п о л ь з о в а н и и в с п о м о ­
г а т е л ь н ы х м а ш и н не б о л е е 10 м и н в т е ч е н и е д в у х ч а с о в о н и из р а с ч е т а п о т р е б н о г о
количества воздуха исключаются.
Погрузочно-доставочные машины и автосамосвалы . . . . 0 , 7
Самоходные буровые установки
0,1
Каретки для осмотра кровли, заряжания шпуров . . . .
0,2
Вспомогательное оборудование
0,15
0,77
0,34
0,4
0,4
Х а р а к т е р и з у я методы р а с ч е т а п о т р е б н о г о к о л и ч е с т в а в о з д у х а
по ф о р м у л е (20) и по м и н и м а л ь н о й н о р м е 5 м / м и н на 1 л . с. [20],
с л е д у е т о т м е т и т ь , что они не у ч и т ы в а ю т с п е ц и ф и ч е с к и х
условий
п р о в е т р и в а н и я при р а з л и ч н ы х с и с т е м а х р а з р а б о т к и и не г а р а н т и ­
р у ю т д о с т и ж е н и я с а н и т а р н ы х н о р м . Р а с ч е т по ним о б щ е г о коли­
ч е с т в а в о з д у х а , п о д а в а е м о г о в р у д н и к , м о ж е т о к а з а т ь с я недоста­
т о ч н ы м , т а к к а к не и с к л ю ч а е т с я н е о б х о д и м о с т ь п о д а в а т ь т р е б у е ­
мое д л я о б е с п е ч е н и я с а н и т а р н ы х н о р м к о л и ч е с т в о в о з д у х а в от­
д е л ь н ы е б л о к и , где могут р а б о т а т ь в течение н е к о т о р о г о в р е м е н и
все м а ш и н ы с и с п о л ь з о в а н и е м м о щ н о с т и , б л и з к о й к н о м и н а л ь н о й .
К о э ф ф и ц и е н т о д н о в р е м е н н о с т и или ф а к т и ч е с к о г о г а з о в ы д е л е н и я в
этом с л у ч а е не д о л ж н ы у ч и т ы в а т ь с я , а
потребное
количество
в о з д у х а д о л ж н о б ы т ь п е р е р а с п р е д е л е н о из д р у г и х у ч а с т к о в .
Р е а л и з а ц и я т а к о й схемы в е н т и л я ц и и в у с л о в и я х р у д н и к а т р е ­
бует з н а ч и т е л ь н ы х у с и л и й и в о з м о ж н а л и ш ь при
определенных
условиях.
Таким образом, предложенные расчетные методы имеют суще­
с т в е н н ы е н е д о с т а т к и , что не п о з в о л я е т р е к о м е н д о в а т ь их д л я по­
всеместного применения.
Расчетные методы определения потребного количества свежего
в о з д у х а д л я р у д н и к а в ц е л о м , у ч а с т к а или б л о к а д о л ж н ы б ы т ь
р а з р а б о т а н ы на основе с п е ц и а л ь н ы х и с с л е д о в а н и й с учетом на­
копленного опыта эксплуатации самоходных машин и специфи­
ческих у с л о в и й систем р а з р а б о т к и .
П р и к а м е р н о - с т о л б о в о й системе у с л о в и я
вентиляции
можно
считать относительно благоприятными в связи с наличием боль­
ших о б ъ е м о в в о з д у х а в к а м е р а х , где р а б о т а ю т м а ш и н ы и и м е е т с я
потенциальная возможность р а з ж и ж е н и я выхлопных
газов
до
санитарных норм. Поскольку область наибольших концентраций
в р е д н ы х г а з о в н а х о д и т с я в б л и з и р а б о т а ю щ и х м а ш и н , то д л я э ф ­
ф е к т и в н о г о их р а з ж и ж е н и я н е о б х о д и м о с о з д а в а т ь и с к у с с т в е н н у ю
т у р б у л е н т н о с т ь и ц и р к у л я ц и ю в о з д у ш н о г о п о т о к а , что в у с л о в и я х
камер является довольно трудной задачей.
П р е д с т а в л я е т интерес в с в я з и с этим опыт к а л и й н ы х р у д н и ­
ков Г Д Р , где д л я этой цели и с п о л ь з у ю т и м п у л ь с н ы е в е н т и л я т о р ы
(с ф о р с у н к а м и на стороне н а г н е т а н и я ) , к о т о р ы е п о з в о л я ю т э ж е к т и р о в а т ь струю на р а с с т о я н и е до 40—50 м.
В очистных к а м е р а х на этих р у д н и к а х с о б л ю д а е т с я концент­
р а ц и я в с р е д н е м 6 0 — 7 0 % от П Д К по окиси у г л е р о д а (55 м г / м )
и окиси а з о т а (20 м г / м ) . Н е б л а г о п р и я т н о е в л и я н и е на р а б о ч и х
( г о л о в н а я б о л ь ) о т м е ч а е т с я при к о н ц е н т р а ц и и г а з о в , с о с т а в л я ю ­
щ е й 9 0 % от П Д К . Н а этих р у д н и к а х п л а н и р у е т с я с н и ж е н и е со­
д е р ж а н и я г а з о в до 5 0 — 6 0 % от П Д К , что будет п р и б л и ж а т ь с я к
действующим в С С С Р санитарным нормам.
3
3
3
П р и с и с т е м а х , где с а м о х о д н ы е м а ш и н ы р а б о т а ю т в в ы р а б о т ­
к а х о г р а н и ч е н н о г о сечения, а н а и б о л ь ш у ю м о щ н о с т ь р а з в и в а ю т в
постоянных местах погрузки, условия для р а з ж и ж е н и я выхлопных
г а з о в на р а б о ч и х м е с т а х м е н е е б л а г о п р и я т н ы и з - з а о г р а н и ч е н н о г о
объема воздуха вокруг машин.
В е н т и л я ц и ю в э т о м с л у ч а е ц е л е с о о б р а з н о о с у щ е с т в л я т ь путем
отсоса в ы х л о п н ы х г а з о в из мест п о г р у з к и и с о з д а н и я о п т и м а л ь ­
н ы х скоростей д в и ж е н и я в о з д у х а по в ы р а б о т к а м с учетом
на­
правления и скорости движения машин.
Э т и м у с л о в и я м в н а и б о л ь ш е й степени о т в е ч а е т н а г н е т а т е л ь н о о т с а с ы в а ю щ а я схема проветривания. При движении
м а ш и н ы со
скоростью v
п р о т и в н а п р а в л е н и я в е н т и л я ц и о н н о й струи, и м е ю ­
щ е й с к о р о с т ь 1 > , о б ъ е м в о з д у х а д л я р а з ж и ж е н и я в ы х л о п н ы х га­
зов Q получится к а к произведение сечения выработки S
на
с у м м у скоростей м а ш и н ы и с т р у и :
M
С
p
B
3
Qp = S (v +v ),
B
M
м /с.
c
(22)
П р и д в и ж е н и и м а ш и н ы по в е н т и л я ц и о н н о й струе о б ъ е м в о з ­
духа для р а з ж и ж е н и я выхлопных газов получится к а к произве­
д е н и е сечения в ы р а б о т к и на р а з н о с т ь с к о р о с т е й д в и ж е н и я струи
и машины:
Qv = S (v ~v ),
B
c
м'/с.
M
(23)
Л е г к о у б е д и т ь с я , что в п е р в о м с л у ч а е о б ъ е м в о з д у х а
будет
б о л ь ш е , а во в т о р о м н а и б о л е е н е б л а г о п р и я т н ы е у с л о в и я
могут
с о з д а в а т ь с я при р а в е н с т в е с к о р о с т е й . П о э т о м у н а п р а в л е н и е д в и ­
ж е н и я г р у ж е н ы х м а ш и н , к о г д а имеет м е с т о н а и б о л ь ш е е г а з о в ы д е ­
л е н и е , с л е д у е т п р е д у с м а т р и в а т ь против в е н т и л я ц и о н н о й с т р у и , а
с к о р о с т ь д в и ж е н и я п о р о ж н и х р е г л а м е н т и р о в а т ь с учетом с к о р о ­
сти в о з д у ш н о й с т р у и .
Интервал движения машин в выработке может быть определен
из в ы р а ж е н и я
Д
' =
- б В Д - '
где q — к о л и ч е с т в о в ы х л о п н ы х г а з о в ,
ным дизельным двигателем,
9
=
М
2-60-1000
м
и
н
'
(24)
выделяемых
четырехтакт­
з
'
м
, / с ;
Уц — р а б о ч и й о б ъ е м ц и л и н д р о в , л; п — ч а с т о т а в р а щ е н и я д в и г а т е ­
л я , мин
N — кратность разбавления
г а з о в до с а н и т а р н ы х
н о р м (с учетом ф а к т и ч е с к о г о г а з о в ы д е л е н и я ) ; L — п р о т я ж е н н о с т ь
в ы р а б о т к и , м; v — с к о р о с т ь м а ш и н ы , м/с.
Р а с ч е т в ы т я ж н о й с и с т е м ы в е н т и л я ц и и из с т а ц и о н а р н ы х мест
погрузки и разгрузки выполняется индивидуально для к а ж д о г о
Kp
B
M
к о н к р е т н о г о с л у ч а я с учетом о б ъ е м а в ы х л о п н ы х г а з о в , д л и н ы и
диаметра трубопроводов, а т а к ж е типа используемых вентилято­
ров по и з в е с т н ы м в п р а к т и к е р а с ч е т н ы м м е т о д а м . И з в е с т н о , что
наибольшее количество токсичных компонентов в выхлопных газах
о б р а з у е т с я в п е р и о д п у с к а при н е п р о г р е т о м д в и г а т е л е . О б о р у д о ­
в а н и е мест с т о я н к и в ы т я ж н о й в е н т и л я ц и е й и п р и м е н е н и е э ж е к т о ­
ров на п е р и о д п р о г р е в а д в и г а т е л я с у щ е с т в е н н о у м е н ь ш а ю т з а г а ­
з о в а н н о с т ь р у д н и ч н о й а т м о с ф е р ы . Т а к и м о б р а з о м , н а р я д у с об­
щ и м и р е ш е н и я м и по о р г а н и з а ц и и д е я т е л ь н о й в е н т и л я ц и и с л е д у е т
п р е д у с м а т р и в а т ь и л о к а л ь н ы е г а з о о т с а с ы в а ю щ и е с и с т е м ы с изо­
л и р о в а н н ы м в ы б р о с о м или с т а ц и о н а р н ы м и с р е д с т в а м и газоочист­
ки в р е м о н т н ы х п у н к т а х , с т о я н к а х и п о с т о я н н ы х м е с т а х п о г р у з к и .
Расширению масштабов использования самоходного оборудо­
в а н и я с д и з е л ь н ы м п р и в о д о м и п о в ы ш е н и ю его э ф ф е к т и в н о с т и бу­
дет с п о с о б с т в о в а т ь с о з д а н и е м а л о т о к с и ч н ы х д и з е л е й и э ф ф е к т и в ­
ных с р е д с т в г а з о о ч и с т к и .
Существующие устройства
д л я очистки в ы х л о п н ы х
газов —
о к с и к а т а л и т и ч е с к и е и б а р б о т а ж н ы е н е й т р а л и з а т о р ы — л и ш ь до не­
которой степени с н и ж а ю т т о к с и ч н о с т ь о т д е л ь н ы х г а з о в . О к с и к а т а ­
л и т и ч е с к и е н е й т р а л и з а т о р ы , в к о т о р ы х п р о и с х о д и т д о ж и г а н и е оки­
си у г л е р о д а и у г л е в о д о р о д о в , у д о в л е т в о р и т е л ь н о р а б о т а ю т при
постоянной, устойчивой р а б о т е д и з е л я с т е м п е р а т у р о й в ы х л о п н ы х
г а з о в не н и ж е 300° С. Т а к к а к д в и г а т е л ь ч а щ е р а б о т а е т с неполной
н а г р у з к о й , э т а т е м п е р а т у р а з а ч а с т у ю не в ы д е р ж и в а е т с я и т о г д а
катализатор менее эффективен.
Л у ч ш и е к о н с т р у к ц и и к а т а л и т и ч е с к и х н е й т р а л и з а т о р о в на опти­
мальном режиме снижают содержание углеводородов и альдеги­
д о в на 9 0 — 9 5 % .
Б а р б о т а ж н ы е н е й т р а л и з а т о р ы , в к о т о р ы х в ы х л о п н ы е г а з ы про­
х о д я т ч е р е з п р о м ы в о ч н у ю ж и д к о с т ь , д о некоторой степени с н и ж а ­
ю т с о д е р ж а н и е а л ь д е г и д о в , сернистого г а з а и с а ж и .
Снижение
о к и с л о в а з о т а м е н е е о щ у т и м о . Н е д о с т а т к о м их я в л я е т с я б о л ь ш о й
р а с х о д в о д ы (в 2,5 р а з а п р е в ы ш а е т р а с х о д т о п л и в а ) , что т р е б у е т
у с т а н о в к и на м а ш и н а х р е з е р в у а р о в з н а ч и т е л ь н о й е м к о с т и .
Однако эффективность жидкостных нейтрализаторов возраста­
ет при п р е д в а р и т е л ь н о м о х л а ж д е н и и в ы х л о п н ы х г а з о в , к а к это
о с у щ е с т в л е н о на а в т о с а м о с в а л а х « К и р у н а - Т р а к » , у к о т о р ы х содер­
ж а н и е о к и с л о в а з о т а с н и ж а е т с я на 2 0 % , причем они не т р е б у ю т
д о з а п р а в к и водой, т а к ,как п о п о л н я ю т с я з а счет к о н д е н с а т а из вых­
лопных газов.
По существующей оценке наименее токсичным является дизель­
ный д в и г а т е л ь с п р е д к а м е р н ы м в п р ы с к о м т о п л и в а , р е ц и р к у л я ц и е й
выхлопных газов и автоматически регулируемым впрыском топли­
ва, с н а б ж е н н ы й к а т а л и т и ч е с к и м и ж и д к о с т н ы м н е й т р а л и з а т о р а м и ,
хотя э ф ф е к т и в н о с т ь п о с л е д н и х не о т в е ч а е т е щ е в полной м е р е тре­
б о в а н и я м п р а к т и к и . В п е р с п е к т и в е м о г у т б ы т ь с о з д а н ы принципи­
а л ь н о н о в ы е д в и г а т е л и с очень м а л о й степенью токсичности, н а п р и ­
мер на основе ц и к л а С т е р л и н г а или с п р и м е н е н и е м в качестве топ­
л и в а г а з о о б р а з н о г о или с ж и ж е н н о г о в о д о р о д а .
4.3. Организация обслуживания и ремонта
самоходного оборудования
О д н и м из г л а в н ы х у с л о в и й в ы с о к о э ф ф е к т и в н о г о и с п о л ь з о в а н и я
самоходного оборудования в подземных условиях является пра­
в и л ь н а я о р г а н и з а ц и я технического о б с л у ж и в а н и я и р е м о н т а м а ш и н .
Н а в ы б о р той и л и иной схемы о р г а н и з а ц и и р е м о н т н о й с л у ж б ы
о к а з ы в а ю т в л и я н и е с х е м а в с к р ы т и я и р а з м е р ы ш а х т н о г о поля, тех­
н о л о г и я г о р н ы х р а б о т , способ с п у с к а и т р а н с п о р т и р о в а н и я обору­
д о в а н и я по г о р н ы м в ы р а б о т к а м , н а л и ч и е р е м о н т н о й б а з ы на по­
верхности и д р у г и е ф а к т о р ы .
С поверхности на р а б о ч и е г о р и з о н т ы о б о р у д о в а н и е м о ж е т д о с ­
тавляться следующими путями:
по д е й с т в у ю щ и м в с п о м о г а т е л ь н ы м к л е т е в ы м с т в о л а м с р а з б о р ­
кой на о т д е л ь н ы е у з л ы ;
по к л е т е в о м у о т д е л е н и ю в с п о м о г а т е л ь н о г о с т в о л а и л и по специ­
альному грузовому стволу;
Рис.
грузовая
7 8 . С п у с к с а м о х о д н ы х м а ш и н по к л е т ь
л е б е д к а Л П 4 5 / 3 ; 2 — п о д ъ е м н а я м а ш и н ы 2 Ц - 6 Х 2 . 4 ; 3 — шкивы; 4 — с а м о
платформа;
8 — пневмопривод платформы;
9 — накидной мост около
по у к л о н у с п о в е р х н о с т и .
П е р в ы й путь и с п о л ь з у е т с я н а д е й с т в у ю щ и х р у д н и к а х со с л о ж и в ­
ш е й с я с т а р о й технологией, к о г д а с а м о х о д н о е о б о р у д о в а н и е п р и м е ­
н я е т с я в н е б о л ь ш о м о б ъ е м е . Этот путь неудобен, т а к к а к т р е б у е т
р а з б о р к и о б о р у д о в а н и я , п о г р у з к и с п л а т ф о р м ы в к л е т ь (или п о д ­
в е ш и в а н и я у з л о в м а ш и н ы п о д к л е т ь ю ) с п о с л е д у ю щ е й их п о г р у з ­
кой на с п е ц и а л ь н ы е п л а т ф о р м ы ( н а горизонте) и т р а н с п о р т и р о в а ­
нием к р е м о н т н о м у пункту, г д е п р о и з в о д и т с я
сборка
машины.
В т о р о й путь п о з в о л я е т о с у щ е с т в л я т ь с п у с к о б о р у д о в а н и я на р а ­
бочий г о р и з о н т к р у п н ы м и ч а с т я м и и л и без р а з б о р к и . Н а р у д н и к а х
А ч и с а й с к о г о к о м б и н а т а , н а п р и м е р , к л е т е в о е о т д е л е н и е с т в о л а обо­
рудовано лебедкой и надвигающимися в рудничных дворах плат­
ф о р м а м и ( р и с . 7 8 ) . О б о р у д о в а н и е в с т в о л е п о д д е р ж и в а е т с я специ­
альной направляющей рамой. Недостатками эксплуатации клетевоА-А
евому отделению вспомогательного
ствола:
ходная машина;
5 — вагон или п л а т ф о р м а ;
6 — направляющая рама;
с т в о л ь н о г о д в о р а ; 10 — л е б е д к а д л я с п у с к а п о д ъ е м а м о с т а ; 11 — клеть
7 — надвижная
го о т д е л е н и я в д е й с т в у ю щ е м с т в о л е я в л я ю т с я н е о б х о д и м о с т ь в ус­
ложнении конструкции надшахтного здания, м а л а я скорость спуска
при п о л ь з о в а н и и л е б е д к о й , т р у д н о с т ь у д е р ж и в а н и я г р у з а от р а з в о ­
р о т а при спуске.
Б о л е е у д о б н ы м р е ш е н и е м я в л я е т с я п р о х о д к а с п е ц и а л ь н о г о гру­
з о в о г о с т в о л а , к а к это в ы п о л н е н о на р у д н и к а х Д ж е з к а з г а н с к о г о
к о м б и н а т а . Г р у з о в о й ствол д и а м е т р о м 7 м о с н а щ е н к р а н о м г р у з о ­
п о д ъ е м н о с т ь ю 3 0 — 6 0 т с высотой п о д ъ е м а д о 700 м. К э т о м у ство­
л у п о д в е д е н ы ж е л е з н о д о р о ж н ы е пути н о р м а л ь н о й к о л е и . Н а к а ж ­
д о м г о р и з о н т е и м е ю т с я п р и е м н ы е т е л е ж к и , п е р е к р ы в а ю щ и е ствол
в о в р е м я с п у с к а , к р а н ы и г р у з о в ы е п л а т ф о р м ы (рис. 7 9 ) .
Т р е т и й путь с и с п о л ь з о в а н и е м о с н о в н ы х в с к р ы в а ю щ и х
или
в с п о м о г а т е л ь н ы х у к л о н о в н а и б о л е е у д о б е н , т а к к а к п о з в о л я е т осу­
щ е с т в л я т ь д о с т а в к у м а ш и н с поверхности на г о р и з о н т ы своим хо­
д о м . Этот путь н а ш е л ш и р о к о е п р и м е н е н и е в з а р у б е ж н о й п р а к т и к е
при и с п о л ь з о в а н и и а в т о с а м о с в а л о в ( т а б л . 4 1 ) .
Таблица
41
Параметры автотранспортных уклонов на некоторых зарубежных рудниках [в]
Параметры уклонов
Грузо­
подъем­
ность
автосамо­
свалов, т
Рудники
«Боутч» (США)
«Крейтон» (Канада)
« Б о у э р с Кэмпбелл» ( С Ш А )
«Барвью» (Канада)
«Гаспе» (Канада)
10
9,5
22
14—25
Длина,
м
Ширина X
X высота, и
Угол
наклона,
градусы
1800
3048
1420
1550
435
5,2X3,65
4,88X2,9
5,25x4,6
4,9x5,4
4,8X4,8
6—8
10
8—10
6—8
8—12
Н а М и р г а л и м с а й с к о м р у д н и к е у к л о н п р о т я ж е н н о с т ь ю 2600 м,
сечением 22 м пройден под у г л о м 8—12°; на А л т ы н - Т о п к а н с к о м
р у д н и к е у к л о н сечением 14 м , д л и н о й 1000 м п р о й д е н , п о д уг­
л о м 12—13°. В с п о м о г а т е л ь н ы е н а к л о н н ы е с ъ е з д ы без в ы х о д а на по­
в е р х н о с т ь и с п о л ь з у ю т с я на Л е н и н о г о р с к о м , Г а й с к о м , « К о м с о м о л ь ­
ском» рудниках д л я сообщения между выемочными слоями-камера­
ми и п о д э т а ж а м и .
Объем ремонтных работ в подземных условиях в значительной
степени о п р е д е л я е т с я способом т р а н с п о р т и р о в а н и я м а ш и н с по­
верхности к очистным з а б о я м . П р и н а л и ч и и в с п о м о г а т е л ь н ы х у к л о ­
нов, к о г д а м а ш и н ы м о г у т в ы е з ж а т ь на п о в е р х н о с т ь своим х о д о м ,
все в и д ы р е м о н т о в ц е л е с о о б р а з н о в ы п о л н я т ь на поверхности в спе­
ц и а л и з и р о в а н н ы х м а с т е р с к и х , где м о ж н о обеспечить их н а д л е ж а ­
щ е е к а ч е с т в о . В этом с л у ч а е м о ж н о о т к а з а т ь с я от с т р о и т е л ь с т в а
п о д з е м н ы х р е м о н т н ы х пунктов, г а р а ж е й , с к л а д о в г о р ю ч е - с м а з о ч ­
ных м а т е р и а л о в ( Г С М ) .
С п у с к о б о р у д о в а н и я в р у д н и к о д н и м из п е р в ы х д в у х способов
т р е б у е т б о л ь ш и х з а т р а т т р у д а и в р е м е н и . В э т и х с л у ч а я х техничес2
2
кое о б с л у ж и в а н и е и т е к у щ и е р е м о н т ы в ы п о л н я ю т о б ы ч н о в п о д з е м ­
ных у с л о в и я х , а к а п и т а л ь н ы й р е м о н т м а ш и н , у з л о в и а г р е г а т о в на поверхности.
Рис.
79.
Спуск — п о д ъ е м
крупногабаритного
вания
по
самоходного
оборудо­
стволу:
/ — г р у з о в о й с т в о л ; 2—груз;
3— н а д ш а х т н о е з д а н и е ; 4 — с п е ц и а л ь н ы й м о с т о ­
вой кран г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю 30—60 т с в ы с о т о й п о д ъ е м а д о 500 м; 5 — т р а ­
в е р с а ; 6 — м о н т а ж н ы е к а м е р ы ; 7 — м о с т о в о й э л е к т р и ч е с к и й кран г р у з о п о д ъ е м ­
н о с т ь ю 20 т; 8 — г р у з о в а я п л а т ф о р м а на р у д н ы х г о р и з о н т а х ; 9 — л я д ы пере­
крытия с т в о л а ;
10— к а л о р и ф е р н ы й к а н а л ;
/ / — самоходная платформа для
доставки грузов по рудным горизонтам
Т а к а я схема п р и н я т а н а б о л ь ш и н с т в е о т е ч е с т в е н н ы х и з а р у б е ж ­
н ы х р у д н и к о в . И н о г д а в с в я з и со с л о ж н о с т ь ю д о с т а в к и м а ш и н в
подземные ремонтные пункты из-за больших габаритов
машин,
у д а л е н н о с т и и л и отсутствия у д о б н ы х п о д ъ е з д о в т е х н и ч е с к о е обслу­
живание и ремонт выполняют на рабочих местах.
Н а р у д н и к е « М а у н т - А й з а » ( А в с т р а л и я ) , где при системе йоризонт а л ь н ы х слоев с з а к л а д к о й п р и м е н я ю т д и з е л ь н ы е б у р о в ы е у с т а н о в ­
ки ф и р м ы « Г а р д е н - Д е н в е р » , п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы е
машины с
к о в ш о м е м к о с т ь ю 3,8 м ф и р м ы « В а г н е р » , т е х н и ч е с к о е о б с л у ж и в а ­
ние и м е л к и й р е м о н т п р о и з в о д я т в о ч и с т н ы х к а м е р а х . Д и з е л ь н о е
топливо хранится в цистерне вблизи устья ходового восстающего.
Т а к о й способ о б с л у ж и в а н и я я в л я е т с я в ы н у ж д е н н ы м , п о с к о л ь к у к
п е р е м е щ а ю щ и м с я по в ы с о т е в ы е м о ч н ы м с л о я м - к а м е р а м н а к л о н н ы е
с ъ е з д ы не б ы л и п р е д у с м о т р е н ы [14].
3
Рис.
80.
Подземные мастерские для ремонта самоходного обо­
р у д о в а н и я на руднике «Крайгмонт»:
/ — материальный склад;
2 — контора;
3 — пятитонный м о с т о в о й кран;
4 — металлообрабатывающий станок; 5 — место ремонта буровых агрега­
тов; 6 — т р а н с п о р т н а я м а ш и н а ; 7 — м е с т о п р о и з в о д с т в а с в а р о ч н ы х р а б о т ;
8 — место хранения горюче-смазочных материалов; 9 — самоходная буро­
вая у с т а н о в к а и п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н а я м а ш и н а
Н а руднике «Крайгмонт» (Канада) ремонт самоходных буровых
у с т а н о в о к и п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы х м а ш и н п р о и з в о д я т в специ­
а л ь н о м р е м о н т н о м п у н к т е (рис. 8 0 ) . П у н к т о б о р у д о в а н д в у м я п я т и ­
т о н н ы м и к р а н а м и , и м е е т ч е т ы р е р е м о н т н ы х поста, с к л а д з а п а с н ы х
частей и горюче-смазочных материалов, сварочное отделение и
контору. Н а р у д н и к е э к с п л у а т и р у ю т 8 п о г р у з о ч н о - д о с т а в о ч н ы х м а ­
ш и н типа « С к у п т р э м » , CT-4A, CT-5A, к о э ф ф и ц и е н т и с п о л ь з о в а н и я
к о т о р ы х д о с т и г а е т 7 5 % . М а л ы е з а т р а т ы в р е м е н и на р е м о н т обус­
л о в л е н н а л и ч и е м всех н е о б х о д и м ы х з а п а с н ы х ч а с т е й и д е т а л е й .
Р а б о т ы по р е м о н т у в е д у т в д в е с м е н ы — п е р в у ю и т р е т ь ю , в п е р в у ю
с м е н у в ы п о л н я е т с я о б щ и й о с м о т р , с м а з к а и м е л к и й ремонт, в
третью — основные ремонтные работы. Срок с л у ж б ы двигателей
П Д М с о с т а в л я е т 7000 ч ( м а к с и м а л ь н ы й 8 0 0 0 ) , ш и н ы с л у ж а т 9 8 0 ч,
а с в т о р и ч н ы м п о к р ы т и е м 6 3 5 ч [53].
Н а руднике «Ниди Маунтен» ( К а н а д а ) , камера
ремонтного
п у н к т а о б ъ е м о м 1300 м в к л ю ч а е т мойку, т р и р е м о н т н ы х поста, сва­
рочное о т д е л е н и е , и н с т р у м е н т а л ь н у ю к л а д о в у ю , с к л а д Г С М , конто3
р у и столовую. В ремонтном пункте производят текущий ремонт
«оборудования и в о с с т а н о в л е н и е шин. М е ж р е м о н т н ы е п е р и о д ы сос­
т а в л я ю т д л я о т д е л ь н ы х м а ш и н 100, 150 или 200 р а б о ч и х ч а с о в .
Ш т а т р е м о н т н ы х р а б о ч и х — 34 ч е л о в е к а .
Н а руднике «Комсомольский» техническое обслуживание и
ремонт самоходных машин производятся в подземных ремонтных
мастерских. Техническое обслуживание выполняется машиниста­
ми с п р и в л е ч е н и е м в о т д е л ь н ы х с л у ч а я х ( д л я у с т р а н е н и я м е л к и х
неисправностей)
слесарей-ремонтников. Самоходные машины с
пневмоприводом ремонтируют в специальной подземной мастер­
ской. Н а р е м о н т е в течение с м е н ы з а н я т ы д в а ч е л о в е к а . Р а б о т у
в е д у т в три с м е н ы . П е р и о д и ч н о с т ь
планово-предупредительного
ремонта 1 м е с , продолжительность
ремонта
погрузочно-доставочных м а ш и н 42 ч, с а м о х о д н ы х б у р о в ы х у с т а н о в о к 48 ч. С р е д ­
ний и к а п и т а л ь н ы й р е м о н т ы м а ш и н п р о и з в о д я т с я с л у ж б о й г л а в ­
ного м е х а н и к а на п о в е р х н о с т и в р е м о н т н о - м е х а н и ч е с к о м цехе.
Д л я р е м о н т а д и з е л ь н ы х с а м о х о д н ы х м а ш и н п о с т р о е н ы специ­
а л ь н ы е р е м о н т н ы е б а з ы (рис. 8 1 ) . П е р с о н а л ,
обслуживающий
д и з е л ь н ы е м а ш и н ы , состоит из ш е с т и - с е м и человек, в том числе
трех д е ж у р н ы х с л е с а р е й (по о д н о м у в смену) и т р е х - ч е т ы р е х сле­
сарей, выполняющих
п л а н о в о - п р е д у п р е д и т е л ь н ы й ремонт.
При
необходимости к ремонту привлекаются электросварщик и элект­
рик. Д л я к а ж д о г о т и п а д и з е л ь н о й м а ш и н ы
установлены нормы
времени
ежемесячного
планово-предупредительного
ремонта
(48—70 ч ) . Из-за больших габаритов
и тихоходности
буровых
у с т а н о в о к д о с т а в к а их в р е м о н т н ы й п у н к т на е ж е м е с я ч н ы е п р о ­
филактические ремонты признана нецелесообразной. Д л я произ­
в о д с т в а П П Р и а в а р и й н ы ^ р е м о н т о в с о з д а н ы п е р е д в и ж н ы е ре­
м о н т н ы е м а с т е р с к и е , о с н а щ е н н ы е с л е с а р н ы м о б о р у д о в а н и е м и ин­
с т р у м е н т о м . З а п р а в к а м а ш и н т о п л и в о м п р о и з в о д и т с я на с к л а д е
ГСМ, а т а к ж е заправочными
машинами
типа
ДЗ
и «БергаТ а н к » на м е с т а х [50].
На рудниках
Ачисайского
полиметаллического
комбината
т е х н и ч е с к о е о б с л у ж и в а н и е б у р о в ы х у с т а н о в о к , п о г р у з о ч н ы х ма­
шин и к а р е т о к д л я о с м о т р а к р о в л и п р о и з в о д и т с я на месте их ра­
боты. Т е к у щ и е р е м о н т ы , а т а к ж е к а п и т а л ь н ы е с и с п о л ь з о в а н и е м
о т р е м о н т и р о в а н н ы х на п о в е р х н о с т и у з л о в и д е т а л е й п р о и з в о д и т с я
в с п е ц и а л ь н ы х р е м о н т н ы х к а м е р а х (рис. 8 2 ) . К а ж д ы й
участок
и м е е т н е о б х о д и м у ю р е м о н т н у ю с л у ж б у и м и н и м а л ь н ы й станоч­
ный п а р к . У з л ы и а г р е г а т ы с а м о х о д н ы х м а ш и н ( д и з е л и , к о р о б к и
п е р е д а ч , х о д о в ы е т е л е ж к и , р е д у к т о р ы и др.) р е м о н т и р у ю т на по­
верхности и д о с т а в л я ю т в п о д з е м н ы е р е м о н т н ы е м а с т е р с к и е по
г р а ф и к у п л а н о в о - п р е д у п р е д и т е л ь н ы х р е м о н т о в ( П П Р ) . Н а руд­
нике « Г л у б о к и й » п р и н я т п о у з л о в о й и а г р е г а т н ы й
ремонт само­
ходного о б о р у д о в а н и я в п о д з е м н ы х м а с т е р с к и х , а на М и р г а л и м с а й с к о м р у д н и к е — в п о д з е м н ы х м а с т е р с к и х и на п о в е р х н о с т и .
Продолжительность
текущего ремонта самоходного
вагона
60Е5-1 с о с т а в л я е т 7 2 ч, б у р о в о й у с т а н о в к и С Б У - 2 м — 48 ч, у д е л ь ­
н ы е т р у д о в ы е з а т р а т ы с о с т а в л я ю т с о о т в е т с т в е н н о 165 и 112 чел/ч.
ч
Рис.
81. Схема подземном
самоходного оборудования
ремонтной базы дизельного
(рудник «Комсомольский»):
/ — основное ремонтное отделение;
2 — мостовой кран г р у з о ­
п о д ъ е м н о с т ь ю .15,3 т; 3 — с м о т р о в а я я м а ; 4 — э л е к т р о с в а р о ч н ы й
пост;
5 — моечное
отделение с обособленной
вентиляцией;
6 — с к л а д з а п а с н ы х частей; 7 — к а м е р а д л я х р а н е н и я техниче­
ской д о к у м е н т а ц и и с л е с а р н о г о и н с т р у м е н т а ; 8 — к а м е р а д л я ре­
з е р в н ы х м а ш и н , х р а н е н и я автошин;
9 — в е н т и л я ц и о н н ы е выра­
б о т к и ; 10 — в е н т и л я ц и о н н ы й в о с с т а ю щ и й ; 11 — п р о т и в о п о ж а р н ы е
пояса
Рис.
ного
82. Общий вид
подземного
п у н к т а на М и р г а л и м с а й с к о м
ремонт­
руднике
Межремонтный период д л я указанных
видов о б о р у д о в а н и я —
.2160 ч. \
Практика п о к а з а л а , что д л я о б е с п е ч е н и я н о р м а л ь н о й э к с п л у ­
атации самоходных машин ежегодно требуется запасных частей
на сумму, с о с т а в л я ю щ у ю не м е н е е 1 5 — 2 0 % их стоимости [8].
Н а р у д н и к а х Д ж е з к а з г а н с к о г о к о м б и н а т а т е х н и ч е с к о е обслу­
ж и в а н и е |и т е к у щ и й р е м о н т с а м о х о д н ы х м а ш и н о с у щ е с т в л я ю т с я
Рис. 83. Ремонтный
пункт:
' — кран г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю Ю т ; 2 — г а б а р и т ы м а ш и н ы ; 3 — вентилятор ц е н т р о б е ж н ы й ;
4 — ниши д л я о с в е щ е н и я и и н с т р у м е н т а ; 5 — с т е л л а ж и ; 6 — ш к а ф д л я з а п а с н ы х ч а с т е й ;
7 — п р о т и в о п о ж а р н а я д в е р ь ; 8 — станки точильные и с в е р л и л ь н ы е ; 9 — пресс г и д р а в л и ­
ческий; 10 — рельсовый путь к стволу ш а х т ы ; / / — к л а д о в ы е ; 12 — квершлаг или с ъ е з д ;
13 — околоствольный д в о р ; 14 — п е р ф о р а т о р н а я
мастерская
в ремонтном пункте специальным ремонтным участком, находя­
щ и м с я в ведении г л а в н о г о м е х а н и к а . Р е м о н т н ы й у ч а с т о к р а б о т а ­
ет в д в е с м е н ы , состоит из с п е ц и а л и з и р о в а н н ы х з в е н ь е в по ре­
монту б у р о в ы х у с т а н о в о к , с а м о х о д н ы х в а г о н о в , а в т о с а м о с в а л о в
и д р у г и х м а ш и н . Н а у ч а с т к е и м е е т с я р е м о н т н ы й пункт, о б о р у д о ­
в а н н ы й в с п е ц и а л ь н о й или очистной к а м е р е , п е р е д в и ж н о й
авто­
к р а н г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю 5—7 т, т р а н с п о р т н а я п л а т ф о р м а и сма­
зочный а г р е г а т типа ПСА-5, с п о м о щ ь ю которого п р о и з в о д и т с я
ц е н т р а л и з о в а н н а я с м а з к а всех с а м о х о д н ы х м а ш и н .
Г о р ю ч е - с м а з о ч н ы е м а т е р и а л ы х р а н я т с я на с п е ц и а л ь н а обору­
д о в а н н ы х с к л а д а х Г С М , р а с п о л а г а е м ы х на к а ж д о м
горизонте.
К а п и т а л ь н ы й р е м о н т м а ш и н ц е н т р а л и з о в а н , п р о и з в о д и т с я на
ремонтной б а з е к о м б и н а т а , с о с т о я щ е й из л и т е й н о - м е х а я и ч е с к о г о
з а в о д а , р е м о н т н о - м е х а н и ч е с к о г о цеха и депо по р е м о н т у с а м о ­
х о д н ы х м а ш и н . Р е м о н т н о е о т д е л е н и е , где п р о и з в о д и т с я р а з б о р к а
и сборка самоходных машин, оснащено
кранами
грузоподъем­
ностью 10—30 т, у н и в е р с а л ь н ы м прессом, с в а р о ч н ы м о б о р у д о в а ­
нием и мойкой. В о т д е л е н и и имеется 17 р е м о н т н ы х ростов. Р е ­
монт о с у щ е с т в л я е т с я по в и д а м о б о р у д о в а н и я
специализирован­
ными б р и г а д а м и в с о с т а в е 8—12 ч е л о в е к к а ж д а я [51].
Подземный ремонтный пункт на один пост ( р и с . 83) р а с с ч и ­
т а н на с б о р к у , т е х н и ч е с к о е о б с л у ж и в а н и е и т е к у щ и й р е м о н т м а ­
шин с п р и м е н е н и е м готовых ( о т р е м о н т и р о в а н н ы х на поверхнос­
ти) д е т а л е й , у з л о в и а г р е г а т о в . В нем о с у щ е с т в л я е т с я
первая
з а п р а в к а м а ш и н т о п л и в о м , м а с л о м и водой, а т а к ж е их регули­
ровка и н а л а д к а . М о й к а о б ы ч н о в ы п о л н я е т с я з а счет п о в т о р н о г о
и с п о л ь з о в а н и я в о д ы после ее очистки от м е х а н и ч е с к и х примесей
и горюче-смазочных материалов в специальных установках. В ре­
монтном п у н к т е и м е ю т с я с в е р л и л ь н ы е с т а н к и ( 2 — 3 т и п а ) г и д р о ­
пресс, ш л и ф о в а л ь н ы е м а ш и н ы , с в а р о ч н ы й т р а н с ф о р м а т о р и пре­
образователь, домкраты, краны, верстаки с тисками и правиль­
но-гибочной плитой, в и б р о н о ж н н ц ы , п н е в м а т и ч е с к и й и н с т р у м е н т ,
с т е л л а ж и , ш к а ф ы д л я з а п а с н ы х частей, б у р о в о г о и н с т р у м е н т а и
другое оборудование.
М а ш и н ы к месту р а б о т ы обычно д о с т а в л я ю т своим х о д о м и л и
на б у к с и р е . С т о я н к и м а ш и н о б о р у д у ю т с я в в ы р а б о т к а х или в га­
р а ж е . Ч и с л о постов в ремонтном п у н к т е з а в и с и т от ч и с л а м а ш и н ,
находящихся в эксплуатации (табл. 4 2 ) .
Таблица
42
Ч и с л о п о с т о в в ремонтном пункте для комплексов, с о с т о я щ и х из 6,
11, 16 и 31 машины при д в у х добычных с м е н а х
Число эксплуатируемых машин
Комплекс
Самоходные
буровые
установки
Погрузочнодоставочные
машины
1
2
3
4
2
3
5
10
3
5
10
Вспомогатель­
ные машины
2
5
6
11
Число
постов
1
2
3
5
П р и р а с ч е т е к о э ф ф и ц и е н т а технической готовности м а ш и н и чис­
л а постов в р е м о н т н о м п у н к т е с л е д у е т у ч и т ы в а т ь , что е ж е д н е в н о е
обслуживание, техническое обслуживание и первый текущий ре­
монт могут в ы п о л н я т ь с я в н е р а б о ч у ю смену, а в т о р о й т е к у щ и й р е ­
монт и к а п и т а л ь н ы й р е м о н т — з а счет э к с п л у а т а ц и о н н о г о в р е м е н и .
В составе р е м о н т н о г о п у н к т а ц е л е с о о б р а з н о и м е т ь п е р ф о р а т о р ­
ную м а с т е р с к у ю , что п о з в о л и т п р о и з в о д и т ь р е м о н т б у р о в ы х у с т а ­
новок и п е р ф о р а т о р о в в одном месте.
П о д з е м н ы й т о п л и в о з а п р а в о ч н ы й п у н к т (рис. 84) с о о р у ж а е т с я
д л я х р а н е н и я т о п л и в а и м а с л а , а т а к ж е з а п р а в к и м а ш и н при су­
точном р а с х о д е Г С М б о л е е 1 т. К о л и ч е с т в о г о р ю ч е - с м а з о ч н ы х м а -
Рис. 8 4 . Т о п л и в о з а п р а в о ч н ы й п у н к т со с к л а д о м
ГСМ:
/ — камера тарного хранения масел;
2 — к а м е р а р е з е р в у а р н о г о х р а н е н и я топлива;
3 — к а м е р а д л я у с т а н о в к и н а с о с о в ; 4 —• с о е д и н и т е л ь н ы е х о д к и ; 5 — з а п р а в о ч н а я каме­
ра; 6 — р а з д а т о ч н ы е колонки топлива и м а с е л ; 7 — м е с т о стоянки з а п р а в л я е м о й м а ­
шины; 8 — с л и в н о е у с т р о й с т в о
3
т е р и а л о в о б ы ч н о не п р е в ы ш а е т 10 м , т а к к а к при б о л ь ш е м к о л и ­
честве н е о б х о д и м о к р у г л о с у т о ч н о е д е ж у р с т в о . С к л а д о б о р у д у е т с я
противопожарной автоматикой и средствами пожаротушения. При
н е б о л ь ш и х р а с х о д а х (до 2 — 3 т в сутки) д о с т а в к у Г С М в с к л а д
м о ж н о п р о и з в о д и т ь в ц и с т е р н а х и л и в т а р е на п л а т ф о р м е .
При
б о л ь ш и х р а с х о д а х т а м , где и м е е т с я в о з м о ж н о с т ь , т о п л и в о л у ч ш е
п о д а в а т ь с поверхности по т р у б о п р о в о д у .
При расчете парка самоходных машин следует учитывать зат­
р а т ы в р е м е н и на р е м о н т . Р а с ч е т н о е ч и с л о р е з е р в н ы х м а щ и н з а в и ­
с и т от в и д а о б о р у д о в а н и я и п а р к а м а ш и н ( т а б л . 4 3 ) .
Т а б/л и ц а
43
Число резервных машин* при д в у х добычных с м е н а х
При рабочем г|арке машин
1
Масса,
Машины
Погрузочно-доставочные
То же
•Самоходные буровые установки
Автосамосвалы грузоподъемностью 2 0 т
Вспомогательные**
0,61
0,57
0,2
0,61
0,28
Д о 20
Д о 10
Д о 10,8
Д о 17
До 6
10
20
1,22
1,14
0,4
1,22
0,56
2,4
2,28
0,8
2,4
1,12
* П р и н я т о е учетом простоев при аварийных (неплановых) р е м о н т а х , равных 3 0 % от планиру­
е м ы х простоев в текущих ремонтах.
* * Д л я всего парка вспомогательных машин, монтируемых на универсальных шасси, с л е д у е т
принимать в резерв одно универсальное шасси и полный комплект сменного оборудования.
Техническое обслуживание и ремонт самоходных
м а ш и н со­
с т а в л я ю т одну из г л а в н ы х с т а т е й з а т р а т в э к с п л у а т а ц и о н н ы х р а с ­
х о д а х и д о с т и г а ю т , по д а н н ы м з а р у б е ж н о й п р а к т и к и , 4 0 — 5 0 % от
п р я м ы х р а с х о д о в на д о б ы ч у р у д ы .
Н а р у д н и к е « Н и д и М а у н т е н » они х а р а к т е р и з у ю т с я с л е д у ю щ и ­
ми данными, долл/т:
Ремонт
Автосамосвалы г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю :
18 т
30 т
Погрузчики с ковшом емкостью:
2,1 м»
2 , 8 мз
Р а с х о д м а т е р и а л о в на о б с л у ж и в а н и е
работы):
Заработная плата
Топливо
Шины
. .*
Техническое о б с л у ж и в а н и е '
Амортизация
Прочие затраты
0,2
0,13
0,15
0,1
0,1
0,11
0,16
0,15
автосамосвалов
Консистентная смазка, кг
М а с л о д л я двигателя, л
М а с л о д л я коробки передач, л
Гипоидное масло, л
Д и з е л ь н о е т о п л и в о , тыс. л
Трудозатраты на о б с л у ж и в а н и е , чел-ч
Трудозатраты на ремонт, чел-ч
У д е л ь н ы й вес о т д е л ь н ы х
расходах, %:
Обслувание
Ж И
статей з а т р а т
(100 ч
4—5
50—60
40—50
5—6
4—5
6
9
в эксплуатационных
10—12
5—8
1 5 - 2 5 (у П Д М
до 35%)
30—35
25
5—8
С р о к Ь л у ж б ы шин п о в ы ш а е т с я с у в е л и ч е н и е м их р а з м е р а з а
счет п о в ы ш е н и я их износостойкости, у л у ч ш е н и я у с л о в и й работы,,
так как для более мощных машин обычно
предусматривается
с п е ц и а л ь н о е п о к р ы т и е дорог. И н т е н с и в н о с т ь износа ш и н помимо»
к а ч е с т в а д о р о ж н о г о п о к р ы т и я и о б в о д н е н н о с т и з а в и с и т от у с л о ­
вий погрузки, в п р о ц е с с е которой п р о и с х о д и т п р о б у к с о в к а к о л е с ,
а т а к ж е от д а в л е н и я в ш и н а х , ш и р и н ы п р о е з ж е й части и наличиябордюра. Срок службы шин у П Д М значительно
увеличивается
з а счет п р и м е н е н и я з а щ и т н ы х цепей, х о т я это и п р и в о д и т к р а з ­
рушению покрытия проезжей части дорог.
С точки з р е н и я у д е ш е в л е н и я э к с п л у а т а ц и и а в т о с а м о с в а л о в ж е ­
л а т е л ь н о у в е л и ч и т ь срок с л у ж б ы шин в 2—3 р а з а .
Стойкость отдельных узлов и деталей погрузочно-транспортных м а ш и н х а р а к т е р и з у е т с я с л е д у ю щ и м и д а н н ы м и :
Д в и г а т е л ь , тыс. ч
Ковш, тыс. т
Зубья ковша, тыс. т
Шины, ч:
передние
задние
Погрузчик в целом, тыс. ч
Автосамосвал, тыс. ч
7 — 1 0 (у автосамосвала
до 1 4 — 2 0 )
8 0 — 3 0 (в скальной руде):
25
3 0 0 — 4 0 0 ( у автосамосва­
л о в д о 1200, с учетом
восстановления д о 5 0 0 0 )
400—800
10 (срок амортизации 4 —
5 лет)
20 (срок амортизации
д о 7 лет)
Обобщающим экономическим показателем, характеризующим
к а ч е с т в о м а ш и н и их т р у д о е м к о с т ь в о б с л у ж и в а н и и и р е м о н т е , я в ­
ляется стоимость машино-смены.
Таблица
44
Примерная стоимость машино-смены для некоторых типов самоходных машин
* На доставке, монтаже, обслуживании и ремонте.
* * Стоимость с ж а т о г о в о з д у х а .
* * * При р а с х о д е 8 8 кг в смену.
В стоимость м а ш и н о - с м е и ( т а б л . 44) в к л ю ч е н ы р а с х о д ы на до­
ставку, монтаж, техническое обслуживание
и ремонт.
Учтены
т а к ж е амортизационные отчисления и энергетические/ расходы.
Это п о з в о л я е т в ы я с н и т ь у р о в е н ь з а т р а т на б у р е н и е , /погрузку и
траспортирование 1 т руды различными
м а ш и н а м и , д л я чего к
у к а з а н н о й в т а б л . 44 стоимости м а ш и н о - с м е н ы с л е д у е т д о б а в и т ь
е ж е с м е н н ы е р а с х о д ы на з а р а б о т н у ю п л а т у м а ш и н и с т о в - в о д и т е л е й
(с учетом н а ч и с л е н и й ) и отнести их к с м е н н о й в ы р а б о т к е .
Н а отечественных и з а р у б е ж н ы х рудниках принята
система
планово-предупредительного ремонта. Д л я зарубежной практики
характерно объединение служб главного механика и энергетика, в
р е з у л ь т а т е чего с о з д а ю т с я с п е ц и а л ь н ы е п о д р а з д е л е н и я по техни­
ческому о б с л у ж и в а н и ю , с м а з к е и р е м о н т у м а ш и н . В н е п л а н о в ы е
ремонты выполняются
специальными
бригадами.
На каждую
м а ш и н у обычно з а в о д и т с я к а р т о ч к а , в которой о т е ч а ю т с я все све­
дения о выполненных ремонтных операциях. Д л я устаревшего и
сильно изношенного оборудования применяется система паллиа­
т и в н о г о р е м о н т а (по п о т р е б н о с т и ) .
В п о с л е д н и е годы во Ф р а н ц и и и д р у г и х с т р а н а х
внедряется
с и с т е м а о т л а д о ч н о г о ( к о р р е к т и р у ю щ е г о ) р е м о н т а д л я нового обо­
р у д о в а н и я с ц е л ь ю п о в ы ш е н и я его н а д е ж н о с т и и д о л г о в е ч н о с т и .
Э т а с и с т е м а в к л ю ч а е т не т о л ь к о п о с т о я н н о е н а б л ю д е н и е з а состо­
я н и е м м а ш и н ы , но и н о р м а л и з а ц и ю у з л о в и д е т а л е й , их р е г у л и ­
ровку и доводку. Надежность и ремонтопригодность оборудова­
ния изучаются предприятиями перед приобретением у фирм. При­
менение этой системы п о з в о л я е т с о к р а т и т ь з а т р а т ы на э к с п л у а т а ­
ц и ю и ремонт в 1,5—2 р а з а .
5. О Ц Е Н К А Э Ф Ф Е К Т И В Н О С Т И С И С Т Е М Р А З Р А Б О Т К И
С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЛЕКСОВ
САМОХОДНЫХ МАШИН
С а м о х о д н ы е м а ш и н ы по с р а в н е н и ю с п е р е н о с н ы м о б о р у д о в а ­
н и е м имеют, к а к п р а в и л о , б о л е е с л о ж н у ю и с о в е р ш е н н у ю конст­
р у к ц и ю , и з г о т о в л е н н у ю из в ы с о к о к а ч е с т в е н н ы х м а т е р и а л о в , что
п р е д о п р е д е л я е т их в ы с о к у ю стоимость. Они т р е б у ю т б о л е е к в а ­
л и ф и ц и р о в а н н о г о о б с л у ж и в а н и я и р е м о н т а , з а т р а т ы на к о т о р ы е
д о с т и г а ю т и н о г д а , к а к п о к а з а н о в ы ш е , п о л о в и н ы всех э к с п л у а т а ­
ционных расходов. При внедрении самоходных машин, отличаю­
щ и х с я к о н с т р у к т и в н ы м и и т е х н о л о г и ч е с к и м и п а р а м е т р а м и , возни­
к а е т н е о б х о д и м о с т ь в частичной или полной р е к о н с т р у к ц и и гор­
ных
выработок,
устройстве
подземных
ремонтных
пунктов,
р а з г р у з о ч н ы х к а м е р , а т а к ж е п о в е р х н о с т н ы х с о о р у ж е н и й , в част­
ности м а с т е р с к и х и з а п р а в о ч н ы х п у н к т о в . Н а р я д у с п е р е ч и с л е н н ы ­
ми и м е ю т с я и д р у г и е р а с х о д ы , с в я з а н н ы е с в н е д р е н и е м с а м о х о д ­
ных м а ш и н , в том ч и с л е р е к о н с т р у к ц и я
в е н т и л я ц и и и обучение
рабочих.
Э к о н о м и ч е с к и й э ф ф е к т от п р и м е н е н и я с а м о х о д н ы х м а ш и н дос­
т и г а е т с я в том с л у ч а е , если рост п р о и з в о д и т е л ь н о с т и т р у д а р а б о ­
чих о б е с п е ч и в а е т с н и ж е н и е с е б е с т о и м о с т и
добычи
в размерах,
д о с т а т о ч н ы х д л я о к у п а е м о с т и в ы ш е у к а з а н н ы х з а т р а т в течение
нормативного срока.
Э ф ф е к т и в н о с т ь с а м о х о д н ы х м а ш и н з а в и с и т в о с н о в н о м от гор­
нотехнических условий, применяемой технологии горных работ и
м а с ш т а б а в н е д р е н и я . Н а о т е ч е с т в е н н ы х р у д н и к а х в н е д р е н и е са­
моходной техники сопровождается постепенным
наращиванием
о б ъ е м о в д о б ы ч и , при этом п р и м е н е н и е с а м о х о д н ы х м а ш и н иногда
о с у щ е с т в л я е т с я в р а м к а х той ж е т е х н о л о г и и без с у щ е с т в е н н о г о
изменения качественных показателей извлечения руды.
В этом
случае экономическая эффективность самоходных машин может
б ы т ь о п р е д е л е н а на основе учета р а з н и ц ы в с е б е с т о и м о с т и д о б ы ч и
1 т р у д ы при с т а р о й и новой т е х н о л о г и и с учетом у д е л ь н ы х к а п и ­
т а л о в л о ж е н и й и к о э ф ф и ц и е н т а э к о н о м и ч е с к о й э ф ф е к т и в н о с т и по
общеизвестной методике расчета эффекта
от в н е д р е н и я
новой
техники.
Годовой э к о н о м и ч е с к и й э ф ф е к т
Э = ( С + ЕК ) с
С
( С + ЕК )
н
Н
А,
и
тыс. руб.,
(25)
где Сс и С„ — с е б е с т о и м о с т ь д о б ы ч и 1 т р у д ы с о о т в е т с т в е н н о по
с т а р о й и новой т е х н о л о г и и , руб.; Е — н о р м а т и в н ы й к о э ф ф и ц и е н т
э ф ф е к т и в н о с т и к а п и т а л о в л о ж е н и й ; К и Кж— у д е л ь н ы е к а п и т а л ь с
ные з а т р а т ы с о о т в е т с т в е н н о по с т а р о й и новой т е х н о л о г и и , р у б / т ;
Л — о б ъ е м д о б ы ч и р у д ы по новой т е х н о л о г и и , т ы с . т/год.
Себестоимость добычи 1 т руды определяется общепринятым
способом с у ч е т о м з а т р а т на з а р а б о т н у ю п л а т у ,
амортизацию,
м а т е р и а л ы , э н е р г и ю и т е к у щ и й ремонт.
А н а л и з и з м е н е н и я с т а т е й з а т р а т при и с п о л ь з о в а н и и с а м о х о д ­
ных м а ш и н в с р а в н е н и и с п е р е н о с н ы м
оборудованием,
выпол­
ненный д л я р а з л и ч н ы х систем р а з р а б о т к и при ч а с т и ч н о й рекон­
с т р у к ц и и р у д н и к о в , п о к а з а л , что р а с х о д ы
по з а р а б о т н о й
плате
с о к р а щ а ю т с я при новой т е х н о л о г и и и и с п о л ь з о в а н и и р а с с м о т р е н ­
ных в ы ш е типов с а м о х о д н ы х м а ш и н в с р е д н е м на 5 0 % (за счет
роста п р о и з в о д и т е л ь н о с т и т р у д а р а б о ч и х в 2,6 р а з а ) , н е с к о л ь к о
с н и ж а ю т с я э н е р г е т и ч е с к и е з а т р а т ы (на 5 — 1 0 % ) , о д н а к о р а с х о д ы
на м а т е р и а л ы у в е л и ч и в а ю т с я на 1 0 — 2 0 % , а по с т а т ь е « А м о р т и з а ­
ц и я » — на 1 5 — 2 0 % . В ц е л о м р а з м е р
снижения
себестоимости
добычи находится в пределах 12—20%.
В с в я з и с высокой с т о и м о с т ь ю с а м о х о д н ы х м а ш и н и у в е л и ч е ­
нием а м о р т и з а ц и о н н ы х отчислений особое з н а ч е н и е п р и о б р е т а е т
с т е п е н ь их и с п о л ь з о в а н и я , к о т о р а я
определяется
несколькими
показателями.
Коэффициент использования календарного времени
и
Г р
к
K.D
7^
-
1
'
ПЛ
где Т — ф а к т и ч е с к и о т р а б о т а н н о е в р е м я (на основной и вспомо­
г а т е л ь н о й р а б о т е ) , ч; Т — п л а н о в ы й
фонд времени
(разность
между календарным временем и временем праздничных, выходных
дней, м е ж с м е н н ы х п е р е р ы в о в , п л а н о в ы м в р е м е н е м т е х н и ч е с к о г о
о б с л у ж и в а н и я и р е м о н т а ) , ч.
Коэффициент внутрисменного использования машины
р
ал
Г р
к
Ав.с
=
где п — число смен, о т р а б о т а н н ы х з а о т ч е т н ы й
и п о д о л ж и т е л ь н о с т ь смены, ч.
К о э ф ф и ц и е н т готовности м а ш и н ы
см
К
Г
г
_
Т
период; t
c u
—
Р
Тр -\~ Т р е м
где Трем — о б щ е е в р е м я р е м о н т о в , ч.
С у в е л и ч е н и е м у к а з а н н ы х к о э ф ф и ц и е н т о в и в ы р а б о т к и на м а ­
ш и н у з а т р а т ы по с т а т ь е « А м о р т и з а ц и я » у м е н ь ш а ю т с я , но н е с к о л ь ­
ко у в е л и ч и в а ю т с я р а с х о д ы по з а р а б о т н о й п л а т е и на ремонт. П о с ­
л е д н и е резко« в о з р а с т а ю т при к о э ф ф и ц и е н т е готовности
более
0,85—0,90. К а к п о к а з ы в а е т а н а л и з
изменения статей
расходов,
н а и б о л ь ш и й э ф ф е к т д о с т и г а е т с с я от п р и м е н е н и я с а м о х о д н ы х бу­
р о в ы х у с т а н о в о к , П Д М , а в т о с а м о с в а л о в при 4 — 5 т ы с . ч их р а б о ­
ты в год.
В тех случаях, когда внедрение самоходных машин приводит
к существенным изменениям в технологии горных работ и затра­
гивает к а ч е с т в е н н ы е п о к а з а т е л и и з в л е ч е н и я р у д ы , н а п р и м е р при
в н е д р е н и и систем с з а к л а д к о й , э к о н о м и ч е с к а я э ф ф е к т и в н о с т ь но­
вой т е х н о л о г и и д о л ж н а о п р е д е л я т ь с я с учетом д о п о л н и т е л ь н о из­
в л е к а е м о г о м е т а л л а или с у м м ы м е т а л л о в . П р и э т о м и з в л е к а е м а я
ценность металлов, подсчитанная
по д е й с т в у ю щ и м
отпускным
ц е н а м , д о л ж н а п р е в ы ш а т ь з а т р а т ы на д о б ы ч у с учетом с т о и м о с т и
с а м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я и з а к л а д к и . Д л я э к о н о м и ч е с к о й оцен­
ки систем р а з р а б о т к и в этом с л у ч а е в о с п о л ь з у е м с я м е т о д и к о й [44],
о с н о в а н н о й на у с т а н о в л е н и и п р е д е л ь н о д о п у с т и м ы х з а т р а т на до­
б ы ч у , — с о о т в е т с т в у ю щ и х ценности и з в л е к а е м ы х из нее м е т а л л о в .
Т а к и е з а т р а т ы характеризуют тот предел, который можно допус­
тить при данном содержании металлов в руде (блока или участка
м е с т о р о ж д е н и я ) , ч т о б ы обеспечить б е з у б ы т о ч н у ю р а б о т у или з а ­
д а н н у ю п р и б ы л ь . А б с о л ю т н у ю в е л и ч и н у их м о ж н о о п р е д е л и т ь по
формуле
С + С < г а е е , руб/т,
д
0
д
(26)
0
где С д + С о — з а т р а т ы на д о б ы ч у и о б о г а щ е н и е , р у б / т ; Z — стои­
мость т о н н о - п р о ц е н т а м е т а л л а , п о д с ч и т а н н а я по оптовой цене Ц
з а вычетом стоимости металлургического передела С ,
м
2
= -^5Г".
6
РУ /Т-%;
(27)
а — содержание металла
в руде,
% (для
полиметаллических
р у д — у с л о в н ы й м е т а л л , п р и в е д е н и е к к о т о р о м у п р о и з в о д и т с я по
и з в л е к а е м о й ценности н а х о д я щ и х с я в р у д е п о л е з н ы х к о м п о н е н ­
т о в ) ; Бд — к о э ф ф и ц и е н т к а ч е с т в е н н о г о и з в л е ч е н и я р у д при д о б ы ч е ,
Е д = ( 1 — г ) , где г — р а з у б о ж и в а н и е р у д ы в д о л я х е д и н и ц ы ; е —
о б щ и й к о э ф ф и ц и е н т и з в л е ч е н и я при о б о г а щ е н и и и м е т а л л у р г и ч е с ­
ком п е р е д е л е ,
0
«о = | ] е 8 ,
к
(28)
м
п
где 2
— с у м м а извлечений
металла
в различные
концентраты;
е — и з в л е ч е н и е м е т а л л а в к о н ц е н т р а т ы при о б о г а щ е н и и в д о л я х
е д и н и ц ы ; е — и з в л е ч е н и е м е т а л л а из к о н ц е н т р а т о в при м е т а л ­
лургическом переделе в долях единицы.
С ц е л ь ю у п р о щ е н и я з а в и с и м о с т и с т о и м о с т ь о б о г а щ е н и я выве­
д е н а в л е в у ю ч а с т ь ф о р м у л ы ( 2 6 ) , т а к к а к она
калькулируется
на 1 т исходной р у д ы и в д а н н о м с л у ч а е м о ж е т р а с с м а т р и в а т ь с я
как постоянная величина. В стоимость обогащения включаются
т а к ж е з а т р а т ы , с в я з а н н ы е с т р а н с п о р т и р о в а н и е м р у д ы и концен­
т р а т о в , ц е х о в ы е и прочие р а с х о д ы . З а в и с и м о й п е р е м е н н о й (функ­
цией) я в л я е т с я с е б е с т о и м о с т ь д о б ы ч и 1 т р у д ы . П р а в а я
часть
к
м
ф о р м у л ы (26) х а р а к т е р и з у е т и з в л е к а е м у ю ц е н н о с т ь р у д ы , из ко­
т о р о й д л я с о х р а н е н и я р а в е н с т в а и с к л ю ч е н ы з а т р а т ы на м е т а л л у р ­
гический п е р е д е л . П е р е м е н н ы е в е л и ч и н ы в п р а в о й ч а с т и ф о р м у л ы
(26) — с о д е р ж а н и е а и и з в л е ч е н и е е при о б о г а щ е н и и руд цвет­
н ы х м е т а л л о в — с в я з а н ы м е ж д у собой ф у н к ц и о н а л ь н о й з а в и с и ­
мостью. С т о и м о с т ь м е т а л л у р г и ч е с к о г о п е р е д е л а при с о х р а н е н и и
качества концентратов, а следовательно, и стоимость
тонно-процента металла Z в определенном интервале содержаний рассмат­
р и в а е т с я в е л и ч и н о й постоянной. К о э ф ф и ц и е н т к а ч е с т в е н н о г о и з ­
в л е ч е н и я р у д ы при д о б ы ч е е есть в е л и ч и н а п о с т о я н н а я д л я о п р е ­
д е л е н н ы х у с л о в и й и д а н н о й системы, о д н а к о д л я с р а в н и т е л ь н о й
о ц е н к и новой т е х н о л о г и и , о т л и ч а ю щ е й с я по р а з у б о ж и в а н и ю р у д ы ,
ее н е о б х о д и м о р а с с м а т р и в а т ь к а к п е р е м е н н у ю .
П о ф о р м у л е (26) л е г к о у с т а н о в и т ь з а в и с и м о с т ь п р е д е л ь н о д о ­
п у с т и м ы х з а т р а т на д о б ы ч у в ф у н к ц и и с о д е р ж а н и я м е т а л л а в ру­
де, п о л ь з у я с ь которой м о ж н о о ц е н и в а т ь системы с точки з р е н и я
о т р а с л е в о й р е н т а б е л ь н о с т и или о т н о с и т е л ь н о й э ф ф е к т и в н о с т и .
В качестве примера рассмотрим относительную эффективность
систем с п р и м е н е н и е м к о м п л е к с о в с а м о х о д н ы х м а ш и н , р а з л и ч а ­
ю щ и х с я с т о и м о с т н ы м и и к а ч е с т в е н н ы м и п о к а з а т е л я м и [46]:
0
д
Камерно столбовая
с оставле­ СплошнаяТвыемка с за­
нием р у д ­
кладкой
ных ц е л и ­
ков
Объем горно-подготовительных и нарезных
бот, м / 1 0 0 0 т
Потери р у д ы , %
Разубоживание, %
В и д закладки и е е прочность, к г / с м
ра­
3
2
1
Удельный р а с х о д цемента, к г / м
Производительность труда рабочего, т/смену
.
Себестоимость добычи р у д ы , р у б / т
В том числе себестоимость закладочных работ,
руб/т
33,6
68
19—25
5—8,5
7
3—5
—
Твердеющая,
20—25
—
120
33—46
24
2,4—3
5,09
—
1,69
Р а с ч е т н а я з а в и с и м о с т ь , а т а к ж е у р о в е н ь з а т р а т на д о б ы ч у
при с р а в н и в а е м ы х с и с т е м а х р а з р а б о т к и п р е д с т а в л е н ы на рис. 8 5 ,
из к о т о р о г о видно, что к а м е р н о - с т о л б о в а я с и с т е м а о б е с п е ч и в а е т
б о л ь ш у ю п р и б ы л ь , т а к к а к А —А >А\—А.%
П о л ь з у я с ь этой ж е
з а в и с и м о с т ь ю , м о ж н о у с т а н о в и т ь д о п у с т и м ы й р а з м е р з а т р а т на
оборудование и закладку, компенсируемый дополнительно извле­
каемой ценностью металла:
{
г
A(C„ + C ) < ( Z a e „ e ) A ^ ,
0
0
(29)
где Д Я — р а з н о с т ь потерь с р а в н и в а е м ы х систем р а з р а б о т к и в д о ­
лях единицы.
В д а н н о м п р и м е р е п р и Ар = 2 руб/т и р а з н и ц е в п о т е р я х 1 4 %
затраты компенсируются
при с о д е р ж а н и и
меди в р у д е 2 , 5 %
(см. рис. 8 5 , л и н и я 2 ) .
У с т а н о в л е н и е р а в е н с т в а д о п о л н и т е л ь н ы х з а т р а т на д о б ы ч у с
извлекаемой ценностью металла
з а счет с о к р а щ е н и я п о т е р ь не
дает окончательного решения вопроса о целесообразности приме­
н е н и я новой т е х н о л о г и и . Д е л о в т о м , что д л я в н е д р е н и я ее н е о б х о ­
д и м о в к л а д ы в а т ь с р е д с т в а в д а н н ы й момент, а п р и б ы л ь п р е д п р и ­
я т и я у м е н ь ш и т с я , т а к к а к п о л у ч а е м ы й з а счет у л у ч ш е н и я п о л н о т ы
выемки металл компенсирует в лучшем случае текущие расходы
сд, руб/т
а
Р и с . 8 5 . График з а в и с и м о с т и у д е л ь ­
ных з а т р а т на д о б ы ч у р у д ы С
от
с о д е р ж а н и я м е т а л л а а:
д
д
1 — п р е д е л ь н о д о п у с т и м ы е ; 2 — при систе­
ме с з а к л а д к о й ; 3 — при к а м е р н о - с т о л б о в о й
системе
с
5
J
/
2
2,5
3
а, %
н а о б о р у д о в а н и е и з а к л а д к у . П р е д п р и я т и е , т а к и м о б р а з о м , не з а ­
и н т е р е с о в а н о в р е к о н с т р у к ц и и и п е р е х о д е на новую
технологию,
п о с к о л ь к у это п р и в е д е т к с н и ж е н и ю е ж е г о д н о п о л у ч а е м о й п р и б ы ­
л и , а потери р у д ы в н е д р а х при с у щ е с т в у ю щ е м п о р я д к е ф и н а н с и ­
р о в а н и я не с к а з ы в а ю т с я на э к о н о м и к е п р е д п р и я т и я . П о э т о м у це­
лесообразность
применения
новой т е х н о л о г и и
может
быть
у с т а н о в л е н а л и ш ь в о т р а с л е в о м м а с ш т а б е с учетом в о з м о ж н о с т и
добычи необходимого количества металла и компенсации у щ е р б а
от потерь на вновь в в о д и м ы х в э к с п л у а т а ц и ю
месторождениях.
В р а с с м а т р и в а е м о м п р и м е р е в о з н и к а е т в о п р о с : ч т о в ы г о д н е е по­
л у ч а т ь — д о п о л н и т е л ь н у ю п р и б ы л ь при к а м е р н о - с т о л б о в о й систе­
м е в течение в р е м е н и Т и п о т е р я т ь ч а с т ь р у д ы , д л я в о с с т а н о в л е ­
ния ценности которой п о т р е б у е т с я в л о ж и т ь з а в р е м я t к концу пе­
риода
Т с р е д с т в а на р а з в е д к у Д
и строительство
нового
предприятия К
п р о п о р ц и о н а л ь н о п о т е р я н н о м у м е т а л л у £> , и л и
о т к а з а т ь с я от д о п о л н и т е л ь н о й п р и б ы л и , п р и м е н и в б о л е е д о р о г о ­
с т о я щ у ю систему с з а к л а д к о й ? О ч е в и д н о , что п р и м е н е н и е систе­
м ы с б о л ь ш и м и п о т е р я м и д о п у с т и м о в том с л у ч а е , е с л и в о з м о ж н а
к о м п е н с а ц и я т е р я е м о й р у д ы , а ее ценность будет в о с с т а н о в л е н а
с м е н ь ш и м и з а т р а т а м и по с р а в н е н и ю с п о л у ч а е м о й п р и б ы л ь ю , т. е.
р
с
п
V
< Я ,
т
где V — з а т р а т ы , с в я з а н н ы е с в о с с т а н о в л е н и е м п о т е р я н н о й цен­
ности, руб.; Я — о б щ а я п р и б ы л ь , п о л у ч е н н а я з а счет б о л е е низ­
к о й с е б е с т о и м о с т и при к а м е р н о - с т о л б о в о й системе, руб.
В з а т р а т ы V в к л ю ч а ю т с я з а т р а т ы на г е о л о г о р а з в е д о ч н ы е ра­
б о т ы Д , у с т а н а в л и в а е м ы е на основе ф а к т и ч е с к и х д а н н ы х с уче­
т о м п е р с п е к т и в п р и р о с т а з а п а с о в того или иного м е т а л л а , а т а к т
р
ж е з а т р а т ы на с т р о и т е л ь с т в о нового п р е д п р и я т и я К , о п р е д е л я ­
е м ы е на основе ф а к т и ч е с к и х и п л а н и р у е м ы х у д е л ь н ы х к а п и т а л е
в л о ж е н и й в о т р а с л и на п р о и з в о д с т в о 1 т м е т а л л а :
с
У = (Д
р
+ К )Б ,
с
п
руб.,
(30)
г д е Б — к о л и ч е с т в о п о т е р я н н о г о м е т а л л а , т.
П р и о п р е д е л е н и и п р и б ы л и Я н е о б х о д и м о р а з л и ч а т ь д в а слу­
чая.
П е р в ы й с л у ч а й . В р е м я о т р а б о т к и з а п а с о в Т р а в н о или м е н ь ­
ше в р е м е н и t, к о т о р о е обычно д о с т и г а е т 10—15 л е т и н е о б х о д и м о
на поиск, р а з в е д к у , п р о е к т и р о в а н и е и с т р о и т е л ь с т в о нового п р е д ­
п р и я т и я , где к о м п е н с и р у е т с я п о т е р я н н а я ценность (T^it).
В этом
с л у ч а е п р и б ы л ь от п р и м е н е н и я б о л е е п р о и з в о д и т е л ь н о й
системы
с б о л ь ш и м и п о т е р я м и п о л н о с т ь ю и л и частично м о ж е т б ы т ь н а ­
п р а в л е н а на в о с с т а н о в л е н и е п о т е р я н н о й ценности. В е л и ч и н у э т о й
п р и б ы л и м о ж н о о п р е д е л и т ь по ф о р м у л е
и
т
П = Л
т
г 0 Д
Д р Г , руб.,
(31)
где Лгод — годовой о б ъ е м д о б ы ч и р у д ы , т; Ар— д о п о л н и т е л ь н а я
прибыль, определяемая в данном случае к а к разность себестои­
мости д о б ы ч и с р а в н и в а е м ы х в а р и а н т о в , руб/т.
Второй с л у ч а й . В р е м я о т р а б о т к и з а п а с о в Т п р е в ы ш а е т в р е м я
t, н е о б х о д и м о е на поиск, р а з в е д к у и д р . . П р е д п р и я т и е в п е р и о д
Т—t п о л у ч а е т чистую п р и б ы л ь . В э т о м с л у ч а е н а д о
учитывать
фактор времени:
77, = A Apt
rm
+ " j T * А Ар(1
г0П
{t+n
+ Ef- \
руб.,
(32)
где Е — н о р м а т и в н ы й к о э ф ф и ц и е н т д л я п р и в е д е н и я р а з н о в р е м е н ­
ных з а т р а т .
П р а в о е с л а г а е м о е в ф о р м у л е (32) х а р а к т е р и з у е т п р и в е д е н н у ю
п р и б ы л ь з а п е р и о д Т—t к н а ч а л у в р е м е н и t.
Схема расчета приведенных затрат и прибыли для
оценки
с р а в н и в а е м ы х систем п р и в е д е н а на рис. 86. В ы п о л н е н н ы е по э т о й
с х е м е д л я н а ш е г о п р и м е р а р а с ч е т ы п о к а з ы в а ю т , что с у м м а п р и б ы ­
л и Я при к а м е р н о - с т о л б о в о й с и с т е м е и з а т р а т ы на в о с с т а н о в л е ­
ние п о т е р я н н о й ценности (при с у щ е с т в у ю щ и х в о т р а с л и
удель­
ных к а п и т а л о в л о ж е н и я х ) б у д у т р а в н ы при н е о б х о д и м о с т и в л о ж е ­
н и я з а т р а т на к о м п е н с а ц и ю п о т е р ь ч е р е з ( Г — 1 ) = \\ л е т (что со­
о т в е т с т в у е т обеспеченности з а п а с а м и на 2 0 — 2 6 л е т ) . П р и с о к р а ­
щ е н и и этого с р о к а з а т р а т ы на в о с с т а н о в л е н и е п о т е р я н н о г о м е т а л ­
л а в р у д е п р е в ы ш а ю т п р и б ы л ь П , п о э т о м у п р е д п о ч т е н и е следует
о т д а т ь с и с т е м е с з а к л а д к о й . И н а о б о р о т , при б о л ь ш е й обеспечен­
ности з а п а с а м и и у в е л и ч е н и и п е р и о д а о т н е с е н и я
капиталовложе­
ний ( Т — г > 1 1 л е т ) к а м е р н о - с т о л б о в а я с и с т е м а р а з р а б о т к и б о л е е
выгодна.
Д л я о ц е н к и в л и я н и я д о п о л н и т е л ь н о й п р и б ы л и Ар и в е л и ч и н ы
потерь Л / 7 м о ж н о п о д с ч и т а т ь з а т р а т ы и п р и б ы л ь , при р а з л и ч н ы х
т
т
ИХ
ЗНАЧЕНИЯХ
ПРИБЫЛЬ
ОТКАЗА
(РИС. 8 7 ) ,
ЛР,
ОТКУДА
ПОЛУЧАЕМАЯ
ПРИ
ОТ ПЕРЕВООРУЖЕНИЯ
ЗАКЛАДОЧНЫЕ
ОБЛАСТЬ
РАБОТЫ,
ПРИМЕНЕНИЯ
СЛЕДУЕТ,
РУДНИКА
ОКАЗЫВАЕТ
СИСТЕМЫ
ЧТО
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
КАМЕРНО-СТОЛБОВОЙ
И,
В
БОЛЕЕ
ЗА
СЖЕТ
ЧАСТНОСТИ,
ОТ З А Т Р А Т
ИА
СУЩЕСТВЕННОЕ
ВЛИЯНИЕ
ИА
С ЗАКЛАДКОЙ,
Рис. 86. Схема приведения разновре­
менных затрат и прибыли:
П — с у м м а п р и б ы л и при к а м е р н о - с т о л б о ­
вой с и с т е м е р а з р а б о т к и , р у б . ; Л — г о д о в а я
производительность
рудника,
т ы с . т;
£ — коэффициент приведения разновремен­
н ы х з а т р а т ; Ар — д о п о л н и т е л ь н а я прибыль
при к а м е р н о - с т о л б о в о й с и с т е м е р а з р а б о т ­
ки, р у б / т ; Т — в р е м я о т р а б о т к и м е с т о р о ж ­
д е н и я , л е т ; t — время в л о ж е н и я з а т р а т на
компенсацию
выбывающих
мощностей,
.£«10—Л 5 л е т ; V — з а т р а т ы н а в о с с т а н о в л е ­
н и е п о т е р я н н о г о м е т а л л а в р у д е при ка­
мерно-столбовой системе, р у б . ;
— за­
траты н а п р о и з в о д с т в о р а з в е д о ч н ы х р а б о т ,
руб.;
K Q — з а т р а т ы на с т р о и т е л ь с т в о но­
в о г о п р е д п р и я т и я , р у б . ; Б — потерянный
металл, т
СИСТЕМЕ
ЧЕМ
ВЕЛИЧИНА
ПОТЕЦЬ
т
.Прибыль
Рис. 87.
прибыль
П Р И УВЕЛИЧЕНИИ
ПРИБЫЛИ
НИИ
ЗАТРАТ
ОБОРУДОВАНИЕ
•СУЩЕСТВЕННО
СОКРАЩАЕТСЯ
ОГРАНИЧЕННЫХ
ЗАПАСАХ.
СЛЕДУЕТ
НАРЯДУ
С ВЫБОРОМ
СТВЕННЫХ
УСЛОВИЙ
РАЗРАБОТКИ
НИЯ
И П Р И ОКОНТУРИВАНИИ
СТВИИ
С ОЖИДАЕМЫМИ
МАЛЬНО-ПРОМЫШЛЕННОЕ
НАИЛУЧШЕГО
КОНЕЧНЫЕ
А СЛЕДОВАТЕЛЬНО,
И
и
Т—t,
БЛОКОВ
НЕДР,
УТОЧНЯТЬ
В
ЕСТЕ­
МЕСТОРОЖДЕ­
В
СООТВЕТ­
И ОБОГАЩЕНИЕ
МЕТАЛЛА
ОНА
ПРИ
МЕТОДИКА
РАЗЛИЧИЕ
УЧАСТКОВ
НА Д О Б Ы Ч У
СОДЕРЖАНИЕ
ЛИШЬ
ЧТО Д А Н Н А Я
УЧИТЫВАТЬ
УВЕЛИЧЕ­
РАБОТЫ
ЦЕЛЕСООБРАЗНОЙ
ОТДЕЛЬНЫХ
ОЧИСТНЫХ
ПРИ
ЗАКЛАДОЧНЫЕ
ОТМЕТИТЬ,
СИСТЕМЫ
ЗАТРАТАМИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
СИСТЕМЫ И САМОХОДНОЙ
АР,
И СТАНОВИТСЯ
ПОЗВОЛЯЕТ
Приведенные
затраты
в функции времени
лет:
Л/7.
НОВОЕ
7
/ — / — граница
целесообразного
примене­
ния с и с т е м ы со сплошной выемкой, с з а ­
кладкой ( 3 ) и к а м е р н о - с т о л б о в о й с и с т е м ы
(К) при с о д е р ж а н и и м е д и в р у д е 2,5%
п
НА
П и затраты
V в уел'ов
ных
единицах
РУДЕ,
МИНИ­
ДОБИВАЯСЬ
КОНСТРУКТИВНЫХ
ПАРАМЕТРОВ
ТЕХНИКИ.
ЗАВИСИМОСТИ
МОГУТ
БЫТЬ
ПРИВЕДЕНЫ
К
ЛИНЕЙНОМУ
"ВИДУ
С + С = Ка±
л
ЧТО
ПОЗВОЛЯЕТ
ТИМЫЕ
ЗАТРАТЫ
УПРОСТИТЬ
К
ПЕРЕДЕЛА,
А ВОЗМОЖНОСТЬ
НИЯ
АНАЛИЗУ
ОТРАСЛЕВОЙ
П Р И ИХ В Ы Б О Р Е .
РАСЧЕТЫ
НА Д О Б Ы Ч У
ПРИБЕГАЯ
0
Ь,
И ОПРЕДЕЛИТЬ
И ОБОГАЩЕНИЕ
ПРОЦЕССОВ
ОЦЕНКИ
РЕНТАБЕЛЬНОСТИ
ОБОГАЩЕНИЯ
СИСТЕМ
ПРЕДЕЛЬНО
В УСЛОВИЯХ
И
НЕ
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО
РАЗРАБОТКИ
ИЗБАВЛЯЕТ
ДОПУС­
РУДНИКА,
С ТОЧКИ
ОТ Н Е В Е Р Н Ы Х
ЗРЕ­
РЕШЕНИЙ
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В н е д р е н и е с а м о х о д н о й техники
на о т е ч е с т в е н н ы х
рудниках
,является п р о г р е с с и в н ы м н а п р а в л е н и е м в м е х а н и з а ц и и п о д з е м ­
ных горных р а б о т , которое з н а м е н у е т собой новый к а ч е с т в е н н ы й
уровень в технологии добычи, так как обеспечивает наряду с
р е з к и м ростом п р о и з в о д и т е л ь н о с т и и з м е н е н и е
характера труда
горнорабочих, выполняющих роль водителей
и операторов, из­
б а в л е н н ы х от т я ж е л о г о ф и з и ч е с к о г о т р у д а .
И с п о л ь з о в а н и е с а м о х о д н о й техники на п о д з е м н ы х р у д н и к а х
п р и о б р е т а е т все б о л ь ш и й р а з м а х , н е с м о т р я на то, что р я д в о п р о ­
сов т е о р е т и ч е с к о г о и э к с п л у а т а ц и о н н о г о х а р а к т е р а
не п о л у ч и л
е щ е своего о к о н ч а т е л ь н о г о р е ш е н и я .
И з р а с с м о т р е н н ы х систем в отечественной п р а к т и к е н а и б о л е е
ш и р о к о е р а з в и т и е п о л у ч и л а к а м е р н о - с т о л б о в а я , в процессе внед­
р е н и я которой б ы л и и с п ы т а н ы р а з л и ч н ы е т и п ы с а м о х о д н ы х м а ­
шин и н а к о п л е н д о с т а т о ч н ы й опыт. Т а к и е с и с т е м ы , к а к п о д э т а ж ное о б р у ш е н и е , п о д э т а ж н ы е ш т р е к и , г о р и з о н т а л ь н ы е слои с з а к ­
л а д к о й , п р и м е н я ю т с я пока в о г р а н и ч е н н ы х м а с ш т а б а х .
Недостаточно изученными представляются
горно-технологи­
ческие требования,
предъявляемые к самоходным
машинам;
принципы формирования комплексов
и типовые
составы
для
р а з л и ч н ы х горнотехнических
условий
и систем
разработки. В
книге в этом н а п р а в л е н и и с д е л а н ы о п р е д е л е н н ы е о б о б щ е н и я и
р е к о м е н д а ц и и , к о т о р ы е могут с л у ж и т ь основой д л я п о с л е д у ю щ и х
и с с л е д о в а н и й в этой о б л а с т и .
Рассмотренные
в работе некоторые
вопросы
эксплуатации
самоходных машин находятся
на р а з н о й степени
изученности.
П а р а м е т р ы горных в ы р а б о т о к а п р о б и р о в а н ы п р а к т и к о й , о б о б щ е ­
ние и р е к о м е н д а ц и и по ним, п р и в е д е н н ы е в книге, в о ш л и в с о ­
с т а в д е й с т в у ю щ е й и н с т р у к ц и и по б е з о п а с н о м у п р и м е н е н и ю са­
моходного ( н е р е л ь с о в о г о )
оборудования
в подземных
рудни­
к а х [20].
Вопрос п р о в е т р и в а н и я р у д н и к о в при и с п о л ь з о в а н и и с а м о х о д ­
ных м а ш и н с д и з е л ь н ы м п р и в о д о м т р е б у е т п о с т а н о в к и д о п о л н и ­
т е л ь н ы х и с с л е д о в а н и й . То ж е с а м о е с л е д у е т с к а з а т ь об о р г а н и ­
з а ц и и р а б о т с п р и м е н е н и е м с а м о х о д н ы х м а ш и н и с т р у к т у р е ре­
монтной с л у ж б ы на рудниках- И н ф о р м а ц и я
по этим вопросам,,
о с н о в а н н а я на отечественной и з а р у б е ж н о й п р а к т и к е , п р и в е д е н а
в книге в м и н и м а л ь н о м о б ъ е м е в с в я з и с т е х н о л о г и ч е с к и м и ас­
пектами рассматриваемой темы.
Т е х н и к о - э к о н о м и ч е с к а я о ц е н к а систем р а з р а б о т к и и с а м о х о д ­
ной техники н е о б х о д и м а д л я в ы я в л е н и я р а ц и о н а л ь н о й
области
п р и м е н е н и я новой т е х н о л о г и и . П р и в е д е н н а я
в книге
методика
получила апробацию
в проектной
и научно-исследователы'кж
п р а к т и к е , она п о з в о л я е т
оценивать возможную
эффективность
новой т е х н о л о г и и с учетом к а ч е с т в а и з в л е к а е м о й р у д ы и ф а к т о ­
ра времени.
Д л я успешного осуществления
программы
перевооружения
о т е ч е с т в е н н ы х р у д н и к о в с а м о х о д н о й техникой н е о б х о д и м о скон­
центрировать усилия конструкторских
организаций
и машино­
с т р о и т е л ь н ы х з а в о д о в на с о з д а н и и в п е р в у ю о ч е р е д ь
наиболее
в а ж н ы х , и м е ю щ и х н а и б о л ь ш у ю о б л а с т ь п р и м е н е н и я типов ша\
шин.
Н а основе в ы п о л н е н н о г о в д а н н о й
работе
анализа
систем
разработки и сформулированных горно-технологических требова­
ний м о ж н о р е к о м е н д о в а т ь и з г о т о в л е н и е д л я о т е ч е с т в е н н ы х р у д ­
ников 15 типов и 36 т и п о р а з м е р о в
м а ш и н , из к о т о р ы х
могут
быть составлены
8 комплексов,
обеспечивающих
о к о л о 80%,
добычи руд цветных металлов.
СПИСОК
ЛИТЕРАТУРЫ
1. Агошков
М. И., Малахов
Г. М. П д з е м н а я
разработка рудных
место­
р о ж д е н и й . М., « Н е д р а » , 1966. 6 6 3 с.
2. Андо С. П р и м е н е н и е с и с т е м ы р а з р а б о т к и с л о я м и с з а к л а д к о й на р у д н и ­
к а х Ш в е ц и и . — « К а н а д и а н М а й н и н г Д ж о р н а л » , 1968, № 3, с. 9 0 — 9 1.
3. Бронников
Д. М., Замесов
Н. Ф., Богданов
Г. И. Т е х н о л о г и я п о д з е м н о й '
разработки рудных месторождений с применением самоходного оборудования. —
« Ц в е т м е т и н ф о р м а ц и я » , 1970, 3 6 с.
4. Байконуров
О. А., Филимонов
А. Т. К о м п л е к с н а я м е х а н и з а ц и я о ч и с т н ы х
работ при подземной разработке рудных месторождений. Алма-Ата, «Наука»,.
1973. с. 3 0 2 .
5. Влияние
к у с к о в а т о с т и р у д ы на п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь к о в ш о в ы х П Д М п р и
с и с т е м а х с м а с с о в ы м о б р у ш е н и е м р у д ы . — « Г о п н ы й ж у р н а л » , 1973, № 8, с. 4 3 —
46. А в т . : В . Р . И м е н и т о в . В . Ф . А б р а м о в , Е . И . М и р о н о в и д р .
6. Воронюк
А. С. В с к р ы т и е р у д н ы х м е с т о р о ж д е н и й п о д з е м н ы м и н а к л о н ­
ными и спиральными выработками для самоходного оборудования. — «Цветмет­
и н ф о р м а ц и я » , 1 9 7 1 , 108 с.
7. Вредные
в е щ е с т в а в п р о м ы ш л е н н о с т и , ч. I I . М . , Г о с х и м и з д а т ,
1963..
6 2 0 с.
8. Васильченко
И. С. О р г а н и з а ц и я п л а н о в о - п р е д у п р е д и т е л ь н о г о р е м о н т а с а ­
м о х о д н о г о о б о р у д о в а н и я на р у д н и к а х А ч и с а й с к о г о п о л и м е т а л л и ч е с к о г о к о м б и ­
н а т а . — « Г о р н ы й ж у р н а л » , 1972, № 6, с. 4 1 — 4 3 .
9. Гринблат
А. С. С о в е р ш е н с т в о в а н и е д о с т а в к и р у д ы на н и ж н и х г о р и з о н ­
т а х р у д н и к о в к о м б и н а т а А ч п о л и м е т а л л . — « Ц в е т н а я м е т а л л у р г и я » , 1972, № 13,.
с. 1 3 — 1 5 .
10. Гринблат
А. С. И с с л е д о в а н и е и с о в е р ш е н с т в о в а н и е т е х н о л о г и и п р и р а з ­
р а б о т к е н а к л о н н ы х р у д н ы х з а л е ж е й . А в т о р е ф . на с о и с к . у ч е н , с т е п е н и к а н д .
т е х н . н а у к . М . , 1 9 7 5 . 2 8 с. ( В З П И ) .
11. Гребешок
В. А., Цой Н. Д. О п ы т р а з р а б о т к и з а л е ж е й б о г а т ы х р у д вс л о ж н ы х горно-геологических условиях системами с закладкой. — «Горный ж у р ­
н а л » , 1972, № 10, с. 2 3 — 2 5 .