Технологическая схема горнодобывающего предприятия

горизонтальная техсхема с автотранспортом руды на поверхность

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ГОРНОДОБЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ (а. flowsheet of а mine; н. technologisches Schema eines Bergwerk; ф. schema technologique de l’entreprise miniere; и. esquema technologica de empresa minera) — совокупность основных и вспомогательных производственных процессов в сочетании с необходимыми для их выполнения выработками, средствами механизации и автоматизации, обеспечивающая при рациональной организации работ безопасную и эффективную разработку месторождения.

Реклама

горизонтальная техсхема с конвейерным транспортом руды на поверхность

На рудных шахтах горизонтальные маломощные залежи предопределяют площадное развитие горных работ (как бы в объёме одной ступени) с горизонтальными рудопотоками в пределах всей рабочей площади месторождения по извлечению и воспроизводству запасов выемочных единиц. С увеличением угла наклона либо мощности залежи в рудопотоках начинает расти вертикальная составляющая и они приобретают ступенчатую форму. Для крутых, а также для пологих мощных и особенно сверхмощных залежей рудопотоки становятся многоступенчатыми.

Кроме основных, могут быть выделены и дополнительные признаки: число рудопотоков и горизонтов для транспортирования руды, наличие закладочных работ, расположение мест производства буровых, поставочных работ по отношению к транспортному горизонту и т.п.

Главный отличительный признак этих схем — продолжительный (на всё время отработки запасов месторождения или его части) срок службы главной транспортной и вентиляционной горизонтальных выработок, развитие фронта горных работ и преобладающее перемещение горной массы и грузов по горизонтали. В первую очередь, сюда относятся схемы разработки большинства месторождений калийных и марганцевых руд, отличающиеся большими площадями распространения, относительно выдержанными элементами залегания, значительными запасами полезных ископаемых в пределах одного горизонта.

Главный отличительный признак этих технологических схем горнодобывающего предприятия — постоянное понижение уровня горных работ, относительно небольшие запасы полезных ископаемых в пределах одного горизонта. Очистная выемка, как правило, ведётся одновременно на 2-3 горизонтах и более.

При добыче крепких руд с буровзрывной отбойкой в большинстве случаев применяют технологическую схему горнодобывающего предприятия с использованием техники цикличного действия. На погрузке и доставке используются экскаваторы, вибропитатели, погрузочные машины, погрузочно-доставочные машины на пневмошинном ходу, автосамосвалы, скреперные установки, транспорт руды — электровозный или автомобильный. Последний эффективен при глубине разработки не более 300 м, когда руда без перегрузок транспортируется непосредственно на поверхность.

Как при одноступенчатых, так и многоступенчатых технологических схемах горнодобывающего предприятия очистная выемка может быть или сосредоточена на одном горизонте, или рассредоточена по вертикали. Погрузочно-доставочные выработки, предназначенные для перемещения полезных ископаемых в пределах выемочного участка, могут проводиться на одном уровне с транспортным горизонтом или выше его. В первом случае руда, поступающая из очистных забоев, напрямую грузится непосредственно на конвейер или в вагоны, во втором — через систему рудоспусков. Наличие системы аккумулирующих рудоспусков сокращает простои оборудования из-за перерывов в работе соответственно очистного оборудования или транспорта. С этой целью в высокопроизводительных схемах с прямой погрузкой при разработке пластовых месторождений создают промежуточные участковые подземные склады, с которых руда перегружается на магистральный транспорт. При многоступенчатых технологических схемах горнодобывающего предприятия возможны варианты с совмещённым буро-погрузочно-транспортным, с совмещённым погрузочно-транспортным и с промежуточными буровыми и доставочными горизонтами.

вертикальная схема с несколькими транспортными горизонтами

В технологической схеме горнодобывающего предприятия с закладкой выработанного пространства и утилизацией отходов производства может быть применён механический («машинный») или гидравлический способ транспорта закладки и отходов. Подачу сухой закладки или отходов с поверхности осуществляют или непосредственно в выработанное пространство по скважинам и восстающим, или по трубопроводу, проложенному в одном из стволов, с последующей доставкой сухой закладки (отходов) конвейерами или электровозным транспортом. Прокладку рабочего и резервного трубопроводов для подачи в шахту гидравлической или твердеющей закладки также осуществляют по скважинам или одному из стволов. В исключительных случаях проводится специальный закладочный ствол, который одновременно используют в целях вентиляции.

вертикальная схема с промежуточными транспортными горизонтами (наклонные мевсторождения)

Построение и расчёты технологической схемы горнодобывающего предприятия базируются на результатах разносторонних исследований вопросов отбойки, выпуска и вторичного дробления руды, конструкций днищ блоков, схем вскрытия и подготовки, параметров применения циклично-поточной и поточной технологий с использованием самоходного оборудования, виброустановок и конвейерных систем. В основе расчёта технологических схем рудных шахт лежат зависимости занятости пунктов выпуска руды от соотношения затрат времени на погрузку транспортной единицы ко времени её движения и разгрузки, от соотношения вида, характеристики и числа транспортных средств к числу пунктов выпуска и кусковатости рудной массы, от соотношения простоев транспорта к числу очистных забоев и ёмкости аккумулирующих выработок. Для формирования и оценки технологической схемы горнодобывающего предприятия как системы рудопотоков определяют мощность технологических звеньев — количество и производительность очистных и подготовительных забоев, число и ёмкость транспортных единиц, типоразмеры оборудования подземного дробильно-бункерного комплекса, производительность подъёма. При этом мощность каждого технологического звена понимается как наибольшая возможная его производительность при отсутствии помех со стороны других звеньев, а мощность действующей рудной шахты при данной технологической схеме горнодобывающего предприятия — как максимальная добыча полезных ископаемых установленного качества в единицу времени при наиболее полном использовании средств и возможностей организации производства. Перспективы технологической схемы горнодобывающего предприятия в первую очередь связываются со схемами с вертикальными рудоподъёмными и вспомогательными стволами, расположенными в центре на общей площадке, и вентиляционными — на флангах шахтного поля. При освоении месторождений, залегающих на глубине до 500-600 м, наиболее целесообразна схема с вертикальным рудоподъёмным стволом в сочетании с наклонным съездом для самоходного оборудования, а при больших глубинах — в сочетании с грузовым вертикальным стволом, оборудованным кабель-краном для спуска самоходного и крупногабаритного стационарного оборудования без разборки. Эффективной может оказаться схема с конвейерным транспортом руды по наклонному стволу прямо на обогатительную фабрику. Одно из возможных направлений — развитие технологической схемы горнодобывающего предприятия с выдачей горной массы на поверхность по наклонному стволу троллейвозами грузоподъёмностью 40-50 т, а также схем с предварительным обогащением рудной массы под землёй. Широкое распространение получает технологическая схема горнодобывающего предприятия с твердеющей и гидравлической закладкой выработанного пространства, в т.ч. отходами горного производства, обогатительного и металлургического переделов. Снижение стоимости закладки расширяет область эффективного применения этих схем на отработку рядовых по стоимости и бедных руд. В вертикальных технологических схемах складывается тенденция к переходу на плоские днища и торцевой выпуск. При комбинированной (открыто-подземной) отработке месторождений возможно использование единых технологических схем горнодобывающего предприятия. Для отбойки применяют карьерные буровые станки, на погрузке — гидравлические экскаваторы, конвейерный подъём по общему стволу, заполнение пустот вскрышными породами.

В угольных шахтах СССР, КНР и стран Европы получили распространение технологические схемы горнодобывающего предприятия с длинными очистными забоями, оборудованными комбайнами флангового действия или стругами, механизированной или стоечной крепью, скребковыми конвейерами. Управление горным давлением осуществляется, как правило, полным обрушением пород кровли. Закладка выработанного пространства применяется при разработке мощных крутых пластов, представленных самовозгорающимися углями, и для охраны объектов на земной поверхности. Подготовка очистных забоев производится одиночными или спаренными выработками, погашаемыми вслед за очистным забоем или используемыми повторно при отработке соседней лавы. Горизонтальные магистральные выработки проводят также одиночными или спаренными, чаще полевыми, наклонные — по 2-3 на выемочное поле (рис. 9).

Технологические схемы горнодобывающего предприятия с короткими очистными забоями характеризуются высоким уровнем производительности труда и низким извлечением угля из недр. Область наиболее эффективного применения этих схем — пологие и горизонтальные пласты средней мощности.

Технологическая схема горнодобывающего предприятия с разделением шахтного поля на блоки используется при значительных размерах шахтного поля по простиранию (до 10-16 км). Размеры блоков по простиранию от 2,5-3 км при выемке пластов по простиранию и до 4-4,5 км при выемке по падению или восстанию. Оптимальное число блоков 4-6 при одном горизонте и 3-4 при разделении шахтного поля на два горизонта. Каждый блок вскрывается двумя стволами, предпочтительно центрально-сдвоенными. На откаточном горизонте блоки соединяют общей транспортной магистралью (как правило, полевым штреком) с главным стволом, пройденным в центре шахтного поля (рис. 11).

Одногоризонтные схемы характерны для шахт, разрабатывающих одиночные горизонтальные и пологие пласты угля и горючего сланца или свиты из 2-4 пластов при размерах шахтных полей по падению до 3 км. Основные транспортные и вентиляционные выработки имеют продолжительный срок службы (на всё время отработки запасов шахтного поля или на период отработки крупных его частей — бремсберговой, уклонной или крыла поля). Углепотоки из всех участков шахтного поля сосредоточиваются на едином транспортном горизонте и направляются к главному стволу для выдачи на поверхность (рис. 12).

Многогоризонтные технологические схемы характерны для шахт, разрабатывающих свиты крутых и наклонных пластов (рис. 13), а также пологие пласты при размерах шахтных полей по падению свыше 2,5-3 км и при значительной мощности междупластья в случае залегания пластов, близких к горизонтальному.

Важный параметр технологической схемы горнодобывающего предприятия — порядок отработки пластов в свите, выемочных полей и участков в пределах пласта. Решающую роль в его выборе играет геомеханический фактор.

На пологих пластах панели в бремсберговой части поля разрабатывают в направлении от ствола к границам шахтного поля, в уклонной — от границ к стволу. В пределах панели ярусы отрабатывают в нисходящем порядке, последовательно или через один ярус с последующей выемкой промежуточных. На сильно обводнённых пластах практикуется предварительная отработка нижнего в панели яруса для частичного осушения вышележащих. На тонких крутых пластах выемочные участки в этаже отрабатывают в направлении от ствола (главного квершлага) к границам шахтного поля. На пластах средней мощности и мощных предпочтителен обратный порядок отработки выемочных участков, при котором в случае самовозгорания или опасного нагрева угля можно обеспечить более надёжную изоляцию выработанного пространства от сети действующих горных выработок.

Существуют разновидности технологическая схем горнодобывающих предприятий гидрошахт: с короткими очистными забоями при разрушении и отбойке угля гидравлическими, механо-гидравлическими и взрывогидравлическими способами и с длинными очистными забоями, где отбойка угля производится механо-гидравлическим способом.

Источник

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.