Технологічний комплекс поверхні шахти

Будівлі і споруди, розміщені на промисловій площадці для технічних та господарських потреб, становлять технологічний комплекс поверхні шахти. комплекс забезпечує виконання всіх процесів, пов’язаних від ведення підземних гірничих робіт до відправки вугілля споживачам.

Найважливішим серед цих процесів є такі: підйом; переробка та відправка корисної копалини; спуск і підіймання людей, матеріалів та обладнання; подання повітря для вентиляції виробок; забезпечення гірничих робіт електроенергією та стисненим повітрям; побутове обслуговування працівників; охорона природи.

Поверхневий комплекс сучасної шахти складається з трьох основних блоків: блока головного ствола, блока допоміжного ствола та блока адміністративно побутового комбінату.

Рис. 22‑1 – Генеральний план поверхні шахти:

1 – адміністративно-побутовий комбінат; 2 – блок головного ствола; 3, 4 – стволи допоміжний і головний; 5 – збагачувальна фабрика; 6 – вугленавантажувальний бункер; 7 – аварійний вугільний склад; 8 – котельна; 9 – породонавантажувальний бункер; 10 – резервуар води; 11 – вентиляційний канал; 12 – будівля вентиляторів; 13 – електропідстанція; 14 – склад кріпильних матеріалів; 15 – козловий кран

Блок головного ствола складається з копра над устям головного ствола, на котрому встановлені напрямні шківи підйомних канатів і будівля підйомної машини. Навколо копра розміщуються збагачувальна фабрика, котельна, приміщення технологічного комплексу приймання вугілля, а в деяких умовах і породи.

Блок допоміжного копра складається з копра над устям допоміжного ствола і будівлі підйомної машини допоміжного ствола. Блок об’єднує приміщення приймальної площадки клітьового ствола, механічні майстерні, калориферну, матеріальний склад, підсобні приміщення різного призначення. Блок виконує операції спуску та підіймання людей, матеріалів і обладнання в шахту.

Блок адміністративно-побутового комбінату розміщує загальну та дільничні нарядні, лампову, гардеробні для чистої та робочої одежі, лазню, медичний пункт, станцію питної води, кабінети адміністрації та технічних служб, приміщення диспетчерського центру тощо. Блок АПК з’єднується з блоком допоміжного стволу утепленим переходом (галереєю або тунелем).

Деякі будівлі допоміжного призначення із-за особливих вимог не можуть бути заблоковані. Це, в першу чергу, будівля вентиляторної установки, яка споруджується біля скіпового ствола і з’єднується з ним спеціальним підземним каналом. На поверхні шахти розміщені під’їзні колії, електропідстанція, резервуар для води, вугленавантажувальні і породонавантажувальні бункери, аварійний склад вугілля, склад кріпильних матеріалів, ремонтні майстерні, насосні станції, відстійники, градирні тощо.

Для виконання транспортних операцій на поверхні шахти споруджуються будови з технологічним обладнанням. Завантаження вугілля в залізничні состави може здійснюватись прямо у вагони (так зване безбункерне завантаження) і з вантажних бункерів. Найекономічнішим вважається безбункерне завантаження, але неможливість ритмічного забезпечення шахт залізничними вагонами ще перешкоджає застосуванню його на практиці. Через те на шахтах будують завантажувальні бункери, в яких нагромаджується вугілля до часу подачі чергового залізничного порожнякового поїзда.

На випадок довготривалої перерви відвантаження, у зв’язку з негодою та інших причин, на шахті влаштовуються аварійні вугільні склади місткістю 5-12 кратної добової потужності шахти. Вони мають відповідати певним вимогам. під час їх експлуатації треба запобігати розкришенню вугілля та пилоутворенню, а висота штабеля не повинна перевищувати 10 м для коксівного і 5 м для бурого вугілля. Склади обладнуються стаціонарними скреперними установками для подачі вугілля на склад і зі складу в завантажувальний бункер.

Дуже важливою залишається проблема видачі породи з шахти. З 1985 року в Україні заборонено відводити шахтам землі під породні відвали. З метою поліпшення екологічного становища породу, яку видають з шахти, треба транспортувати за межі шахтної поверхні та житлових масивів в місця непридатні для сільськогосподарських цілей (балки, яри). Суттєвим резервом підвищення ефективності породного господарства є залишення породи в шахті для закладання виробленого простору.

23.Основні поняття і елементи відкритої розробки вугільних родовищ.

Гірниче підприємство, що здійснює видобуток корисної копалини відкритим способом, називається кар'єром (вугільний кар'єр називається вугільним розрізом). Природно як шахті виділяють шахтне поле, так кар'єру виділяють гірничий відвід. Принцип відкритої розробки полягає в тому, що товща порід, що покриває пласт корисної копалини, у межах гірничого відводу, розділяється на горизонтальні шари, що виймають послідовно в напрямку зверху вниз з випередженням нижніх шарів верхніми. Товщина шару залежить від міцності порід і застосовуваної техніки та коливається від декількох метрів до декількох десятків метрів.

Уступи, в яких добувають корисну копалину, називають видобувними уступами. Уступи, призначені для виїмки порожніх порід, називають розкривними уступами, а гірничі роботи в цих уступах – розкривними роботами.

Елементи уступу.

Як указувалося раніше, розробка корисної копалини і порожньої породи в кар'єрах ведеться в уступах видобувних і розкривних. На рис. 13.2 показані два уступи з указівкою посування вибою заходок і загальний фронт робіт.

Розрізняють наступні елементи уступу.

Площадка уступу – горизонтальна поверхня, що обмежує уступ за висотою. Відповідно виділяють верхню і нижню площадки. Для уступу «а»: верхня – 1, нижня – 5, для уступу «б»: верхня – 5, нижня – 2.

Укіс уступу – похила площина – 3, що обмежує уступ з боку виробленого простору.

Кут укосу уступу α – кут між укосом уступу і нижньою його площадкою. Кут укосу не повинний бути більш кута внутрішнього тертя порід уступу.

Бровка уступу – лінія перетинання укосу і площадки уступу. Відповідно виділяють верхню – 8 і нижню – 4 бровки.

Заходка уступу – смуга порід чи корисної копалини, у якій проводять виїмку гірських порід 6 і корисної копалини 7. Ширина заходки залежить від засобів механізації робіт.

Верхній контур кар'єру – лінія перетинання борта кар'єру з денною поверхнею. Положення верхнього контуру кар'єру до моменту закінчення робіт називають кінцевим контуром кар'єру.

Рис. 23‑1 – Елементи уступу

Етапи відкритої розробки.

Відкрита розробка проходить наступні етапи (періоди):

вибір ділянки, тобто визначення контуру гірничого відводу і напрямок експлуатаційних робіт;

підготовка поверхні родовища, що полягає у видаленні природних (ліса, струмки, озера, болота і т. п.) і штучних (будинки, спорудження) перешкод для ведення гірничих робіт;

попереднє осушення родовища – дренаж;

розкриття родовища;

розкривні і видобувні роботи;

рекультивація.

Перші три етапи, а саме – вибір ділянки, підготовка поверхні родовища і попереднє його осушення не вимагають роз'яснень. Тому перейдемо до розгляду основних виробничих процесів, тобто до розкривних, відвальних і видобувних робіт.

Для транспортування порід розкриву і корисної копалини в кар'єр застосовують наступні транспортні засоби:

автотранспорт;

конвеєрний транспорт;

залізничний транспорт.

Вид застосовуваного транспорту залежить від довжини перевезень, продуктивності кар'єру, рельєфу поверхні і кліматичних умов.

Автомобільний транспорт застосовують на кар'єрах із продуктивністю до 20 млн. т/рік і відстанню перевезення до 4-5 км. Для перевезення вантажів використовують автосамоскиди КрАЗ, БелАЗ вантажопідйомністю до 180 т (рис. 23-2). Цьому транспорту властиві гнучкість, маневреність, здатність працювати в стиснутих умовах, переборювати з вантажем значні підйоми, забезпечувати високі експлуатаційні показники. Разом з тим він деякою мірою залежить від кліматичних умов і дорогий в експлуатації.

Конвеєрний транспорт – стрічковий дозволяє мати кут нахилу траншеї до 18°, при цьому забезпечується потоковість транспортування. Транспорт легко піддається автоматизованому керуванню. Разом з тим він пред'являє більш жорсткі вимоги до кусковатості матеріалу, що транспортується, має місце високий знос стрічки. Конвеєрний транспорт застосовують при транспортуванні м'яких сипучих порід.

Рис. 23-2– Автосамоскид БелАЗ

Залізничний транспорт має основне значення на відкритих розробках. Він забезпечує високі техніко-економічні показники при великих вантажообігах і відстанях перевезення. Застосовують при продуктивності кар'єру більш 25 млн. т/рік і довжинах перевезення більш 4-5 км. На робочих площадках уступів споруджують рейковий шлях із шириною колії 1520 мм, що у міру посування уступу переміщають на нове місце. Як локомотиви використовують тепловози і контактні електровози (рис. 23-3, а). Рухомий склад представлений вантажними вагонами – думпкарами (рис. 23-3, б), що розвантажуються шляхом перекидання кузова, «гондола» і «хопер», розвантаження шляхом відкривання днища вагона. Ємність вагонів від 60 до 180 т. На рис. 23-4 на загальному фоні кар'єру показане навантаження поїзда екскаватором. Залізничний транспорт – самий економічний вид транспорту.

Рис. 23-3– а – контактний електровоз; б – думпкар ємністю 160 т

Рис. 24-3– Завантаження поїзда екскаватором

Дата добавления: 2013-12-14