2 Вопрос – нету нигде!

3 Вопрос: Основные виды технологического оборудования при разработке карьера открытым способом

Выемочно-погрузочные работы заключаются в выемке горной массы из забоя и погрузке ее в средства транспорта или перемещении в отвал. В качестве выемочно-погрузочного оборудования на карьерах используются экскавационные машины цикличного и непрерывного действия (рис. 3.1). В машинах цикличного действия (одноковшовые экскаваторы, погрузчики, колесные скреперы, бульдозеры и др.) рабочий орган состоит только из одного ковша или режущего элемента (лемех бульдозера), периодически выполняющего функции выемки и перемещения горной массы. В машинах непрерывного действия (многоковшовые цепные и роторные экскаваторы и др.) ковши (черпаки) перемещаются по замкнутой траектории и создают непрерывный поток груза. Забой представляет собой торец, откос или площадку уступа. По структуре пород забои могут быть однородными (простыми) и разнородными (сложными). В однородных забоях горные породы имеют одинаковые свойства, а в разнородных — различные (вскрышные породы с различными свойствами, вскрышные породы и полезное ископаемое, полезное ископаемое разных сортов). Разработка простых забоев осуществляется валовым (сплошным) способом. В сложных забоях выемка полезного ископаемого и вскрыши или полезного ископаемого различных сортов осуществляется раздельно (селективно).

В зависимости от взаимного расположения забоя и горизонта установки выемочно-погрузочной машины различают выемку верхним, нижним и смешанным (верхним и нижним) черпанием. Аналогично различают и ногрузку нижнюю, верхнюю и смешанную (рис. 3.2).

Техническая возможность и экономическая целесообразность использования на карьерах различного выемочно-погрузочного оборудования зависит от крепости пород, условий залегания полезного ископаемого, требуемой производительности одной

машины и карьера в целом, вида механизации смежных процессов (подготовка пород к выемке и транспортирование горной массы), климатических условий, способа выемки (валовой или селективной) и от других факторов.

Билет 16

1 Вопрос: Подготовительные процессы обогащения. Машины и механизмы подготовительных процессов.

Способы подготовки горных пород к выемке:

Подготовка горных работ к выемке осуществляется с целью создания технической возможности и наилучших условий для выполнения последующих процессов выемки и погрузки горной массы, транспортирования, отвалообразования и переработки. В зависимости от типа и состояния пород подготовка их к выемке может в основном осуществляться следующими способами: предохранением от промерзания, оттаиванием мерзлых пород, гидравлическим ослаблением или разупрочепием, механическим или взрывным рыхлением.

Предохранение пород от промерзания вызвано тем, что при отрицательных температурах их невозможно или нерационально разрабатывать без предварительного рыхления. Расчеты показывают, что удельные' усилия копания при промерзании пород па глубину до 2 м увеличиваются для мягких и плотных пород в 5— 5,5 раза, для бурых углей в 3—3,5 раза. Крепость промерзших пород соответствует крепости полускальных пород. По данным практики, карьерные мехлопаты с ковшом вместимостью 4 м3 могут разрабатывать без предварительного рыхления слой мерзлой породы мощностью 0,5—0,6 м. Бульдозерами, скреперами и цепными многоковшовыми экскаваторами в большинстве случаев невозможно или нерационально разрабатывать мерзлые породы без предварительного рыхления. Для предохранения пород от промерзания применяются вспашка, рыхление, боронование и утепление (теплоизоляционными материалами) поверхностного слоя, создается снеговой или искусственный льдовоздушный покров, устраиваются специальные навесы и тепляки. Вспашка, рыхление и боронование значительно уменьшают теплопроводность поверхностного слоя пород благодаря образованию в нем пустот, заполненных воздухом. Вспашка и рыхлеине производятся специальными плугами и рыхлителями на глубину 40—50 см, а боронование — на глубину до 20 см. Снегозадержание осуществляется путем образования снежных валов или установки снегозадерживающих іцитов. В качестве теплоизоляционных материалов для предохранения поверхностного слоя от промерзания используются мох,опилки, минеральная вата. Устройство навесов и тепляков практикуют на карьерах по добыче глин для кирпичных и керамических заводов.

У; Оттаивание пород осуществляется паром, водой, глубинным или поверхностным электрообогревом, поверхностным пожогом и др. При глубинном электрообогреве электроды размещаются в шпурах, пробуренных на глубину промерзания на расстоянии 0,5—0,7 м друг от друга. Электрическая цепь замыкается по талой породе и ее оттаивание осуществляется снизу вверх. Расход электроэнергии на оттаивание 1 м3 породы составляет 8—20 кВт-ч. При поверхностном электрообогреве электроды в виде полос или металлических сеток располагаются на поверхности оттаиваемого участка. Питание осуществляется от высокочастотного генератора.

При оттаивании паром применяются стальные трубы внутренним диаметром 19—22 мм и длиной 1,5—3 м, которые помещаются в шпуры (расстояние между шпурами 2—2,5 м) или забиваются в породу по мере ее оттаивания. Продолжительность оттаивания 4—6 ч при расходе пара 24—27 кг на оттаивание 1 м3 породы. Аналогично осуществляется оттаивание холодной и горячей водой. Оттаивание водой и паром (гидрооттанвапие и парооттаива- ние) широко применяется при разработке многолетнемерзлых пород.

Сущность оттаивания поверхностным пожогом заключается в сжигании слоя угля, торфа или дров на поверхности мерзлых пород. Примерный расход топлива на оттаивание 1 м3 породы составляет 30—60 кг угля, 120—140 кг торфа и 0,14—0,17 м3 дров. Поверхностный пожог используется при оттаивании небольших объемов глины.

Ъ Гидравлические способы подготовки пород к выемке основаны на свойствах пород пропускать воду и растворы. При этом ослабление прочности пород при просачивании воды проявляется в снижении сил сцепления отдельных частиц и вымывании скрепляющего их цемента. Гидравлическое разупрочнение используется при разработке плотных глин способом гидромеханизации. 4fX Механическое рыхление пород осуществляется специальными рыхлителями (см. раздел 2.13).

Сущность взрывного рыхления состоит в отделении пород от массива и дроблении их до заданной крупности. Взрывное рыхление нашло широкое применение при подготовке полускальпых пород к выемке. Оно является практически единственным способом при подготовке скальных пород к выемке на карьерах.

МЕХАНИЗАЦИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОТ ПРИ

ВЫЕМКЕ И ПОГРУЗКЕ ГОРНОЙ МАССЫ

При выемке и погрузке горной массы наиболее трудоемкими вспомогательными работами являются:

очистка ковшей и ходовой части экскаваторов от налипания и намерзания горной массы;

зачистка кровли полезного ископаемого от просыпей и недобора вскрыши;

уборка просыпавшейся при погрузке горной массы; обрушение козырьков в экскаваторных забоях и ликвидация местных превышений уступов;

подавление пыли в экскаваторных забоях;

планировка трассы экскаваторов и выравнивание подошвы уступов после отгрузки горной массы;

перемещение питающего кабеля вслед за движущимися экскаваторами;

мелкий ремонт и смазка оборудования.

Наиболее трудоемкими являются вспомогательные работы при использовании одноковшовых экскаваторов. Их трудоемкость составляет 20—30 %" общей трудоемкости выемочно-погрузочных работ. Простои экскаваторов при выполнении вспомогательных работ составляют 10—12 % и более (например, при разработке влажных глинистых пород в зимних условиях).

Очистка ковшей производится в основном механическим способом с помощью специальных скребков, отбойных молотков и др. Скребки иногда устанавливают на бульдозерах. С целью избежания налипания при разработке влажных глинистых пород днище ковшей роторных экскаваторов заменяют днищем из цепей.

Для предотвращения намерзания пород применяют подогрев ковшей открытым пламенем и электроподогрев. Подогрев открытым пламенем требует тщательного соблюдения режима нагрева. Резкий подогрев, а затем резкое охлаждение приводят к выходу ковша из строя из-за образования трещин в его стенках. При электроподогреве суточный расход электроэнергии для ковша вместимостью 4—8 м3 составляет 20—50 кВт-ч. Потребляемая мощность нагревательных элементов составляет 8—10 кВт. Подогрев позволяет увеличить производительность экскаватора при разработке влажных глинистых пород на 5—7 %.

Зачистка кровли залежи осуществляется бульдозерами, скреперами, обратными мехлопатами и драглайнами с ковшом вместимостью до 5 м3.

Уборка просыпавшейся горной массы осуществляется отвальными плугами со специальными лемехами, приспособлениями, навешиваемыми на ковш экскаватора, и погрузчиками, снабженными грейферным ковшом.

Ликвидация козырьков в экскаваторных забоях производится скребками длиной более 2,5 м, навешиваемыми па зубья ковша экскаватора, и навесными приспособлениями к тракторам.

Выравнивание подошвы уступов производится бульдозерами. При разработке крепких пород бульдозеры используются только после рыхления неровностей буровзрывным способом. Для буре- нйя скважин и шпуров в этом случае используются легкие буровые станки или колонковые перфораторы.

Перемещение отключенного кабеля на значительное расстояние производится с помощью тракторов. На небольшое расстояние кабель одноковшовых экскаваторов перемещается ковшом экскаватора с использованием эластичных петель или специальных изоляционных клещей. Перемещение кабеля при работе роторных и цепных экскаваторов осуществляется с помощью кабельных барабанов, встроенных в экскаваторы. Навесные барабаны применяются и на мощных одноковшовых экскаваторах.

Профилактические, а иногда и средние ремонты выполняются непосредственно на уступах. Для этого применяются краны, передвижные механические мастерские, тракторы и др. Доставка малых и средних экскаваторов на ремонтную базу осуществляется в разобранном и собранном виде. Строительные экскаваторы перевозятся на платформах и на специальных прицепах-трайлерах.

" Карьерные экскаваторы массой до 300 т возможно транспортировать с использованием специальных многоосных вагонов. Мощные экскаваторы массой более 300 т ремонтируют в карьерах на специально оборудованных ремонтных площадках.