Структуры комплексной механизации

Системы разработки и их классификация

Система разработки — это установленный порядок выполнения вскрышных, добычных и горно-подготовительных работ, обеспечивающий безопасную, экономичную и наиболее полную выемку запасов с соблюдением мер по охране природы.

Системы разработки горизонтальных и пологих залежей в период эксплуатации характеризуются только порядком производства вскрышных и добычных работ и изменениями длины фронта работ или высоты отдельных уступов. Горно-подготовительные работы в этом случае заканчиваются созданием первичного фронта вскрышных и добычных работ. Эти системы разработки называют сплошными, так как для них характерно постоянное положение рабочей зоны.

Характерной особенностью разработки наклонных и крутых залежей является неуклонное, по мере развития горных работ в глубину увеличение высоты рабочей зоны и необходимость в связи с этим производства горно-подготовительных работ в течение всего периода эксплуатации.

Горно-подготовительные работы в период эксплуатации необходимы для вскрытия очередных по глубине горизонтов и для создания устойчивого фронта вскрышных и добычных работ. Такие системы разработки называют углубочными, так как для них характерно переменное положение рабочей зоны.

В основу настоящей классификации систем открытых разработок, предложенной акад. АН СССР В.В.Ржевским, положен принцип генерального развития горных работ по отношению к контурам карьерного поля.

По данному классификационному признаку различают следующие системы разработки:

продольные (одно- и двухбортовые, рис. 7.6) при перемещении фронта вскрышных и добычных работ параллельно длинной оси карьерного поля;

поперечные (одно- и двухбортовые, рис. 7.7) при перемещении фронта вскрышных и добычных работ параллельно короткой оси карьерного поля;

веерные (центральные и рассредоточенные, рис. 7.8) при перемещении фронта вскрышных и добычных работ по вееру с центральным или рассредоточенным поворотным пунктом;

кольцевые (центральные и периферийные, рис. 7.9) при расположении фронта вскрышных и добычных работ по всем бортам карьера и перемещении его от центра к границам карьерного поля или от границ к центру.

В качестве дополнительного классификационного признака принято место расположения отвалов (внешнее, внутреннее, смешанное).

Классификация систем разработки по В.В.Ржевскому приведена в табл. 7.1.

Направление развития горных работ в пределах карьерного поля зависит от конфигурации залежи, способа вскрытия, длины фронта работ, производственной мощности и используемой горной и транспортной техники.

Принятая по горно-геологическим и геометрическим признакам система разработки увязывается со структурой комплексной механизации. Последняя должна обеспечить заданный порядок производства горных работ с наилучшими технико-экономическими показателями.

Кроме предложенной в литературе и на практике известны классификации проф. Е.Ф.Шешко (основной признак — направление перемещения вскрышных пород) и акад. Н.В.Мельникова (основной признак — способ производства вскрышных работ).

Принцип комплексной механизации открытых горных работ означает, что ручной труд вытеснен не только из основных, но и вспомогательных технологических процессов. При этом необходимо, чтобы мощность и производительность средств механизации каждой вспомогательной операции соответствовала аналогичным показателям оборудования основных процессов.

Улучшение технико-экономических показателей открытой разработки достигается также за счет комплектности механизации. Это означает, что все смежные элементы технологического процесса механизированы соответствующим друг другу оборудованием равной производительности.

Комплект машин и механизмов, обеспечивающий полный цикл производственных процессов на данном карьерном грузопотоке, составляет структуру комплексной механизации.

Основным направлением в совершенствовании комплексной механизации и организации горных работ является постепенное внедрение поточной технологии и максимального совмещения отдельных операций при выполнении производственных процессов. Принципу поточной технологии в наибольшей степени соответствует работа оборудования непрерывного действия.

На выбор структуры комплексной механизации влияют природные, технологические, технические, организационные и экономические факторы.

Природные факторы характеризуют физико-технические свойства вскрышных пород и полезного ископаемого, а также форму залежи и ее размеры, условия залегания, климат района и рельеф местности.

К технологическим и техническим факторам относятся производственная мощность предприятия, наличие и возможность приобретения того или иного оборудования и т. д.

Влияние организационных факторов связано с наличием или отсутствием квалифицированных кадров и возможностью их привлечения, режимом работ, сроками строительства карьера и освоения его производственной мощности, условиями водо- и энергоснабжения, монтажа оборудования и т. д.

К экономическим факторам относятся размер капитальных вложений, основные технико-экономические показатели деятельности предприятия и др.

Академик АН СССР В. В. Ржевский разработал структурную классификацию комплектов оборудования открытых разработок и предложил классифицировать структуры комплексной механизации по типу основного оборудования для выемочно-погрузочных работ, транспортирования, отвалообразования и складирования.

Основными звеньями структур комплексной механизации в соответствии с выполняемыми ими производственными процессами являются: ЗПВ — звено подготовки пород к выемке; ЗВП — звено выемки и погрузки; ЗТ — звено транспорта; ЗОС — звено отвалообразования и складирования.

Кроме указанных звеньев в структуру комплексной механизации могут входить звено промежуточного складирования и перегрузки (ЗПС) и звено первичной переработки (ЗПП).

Подобно грузопотокам, обслуживаемым данным комплектом оборудования, структуры комплексной механизации подразделяют на простые, параллельные, сходящиеся, расходящиеся и сложные. Примеры формирования комплектов структур комплексной механизации приведены на рис. 7.10. Комплекты выемочно-погрузочного оборудования, состоящие из машин цикличного действия, называются экскаваторными (Э); при оборудовании непрерывного действия комплекты называются выемочными (В).

По виду применяемого оборудования структуры комплексной механизации подразделяются на шесть классов.

I класс — выемочно-отвальные комплекты оборудования — ВО (роторные и цепные экскаваторы, консольные отвалообразователи или транспортно-отвальные мосты);

II класс — экскаваторно-отвальные комплекты оборудования — ЭО (вскрышные мехлопаты, драглайны). К этому же классу относятся комплекты скреперного оборудования (СО);

III класс — выемочно-транспортно-отвальные комплекты оборудования — ВТО (машины непрерывного действия и средства транспорта);

IV класс — экскаваторно-транспортно-отвальные комплекты оборудования — ЭТО (экскаваторы цикличного действия и практически все известные виды транспорта);

V класс — выемочно-транспортно-разгрузочные комплекты оборудования — ВТР (машины непрерывного действия, средства транспорта и разгрузочные устройства на поверхности или у потребителя);

VI класс — экскаваторно-транспортно-разгрузочные комплекты оборудования — ЭТР (экскаваторы цикличного действия, средства транспорта и разгрузочные устройства на поверхности или у потребителя). При этом комплекты оборудования для вскрышных работ включают средства механизации отвальных работ, а комплекты оборудования для добычных работ — средства механизации разгрузочных работ.

Структуры комплексной механизации, которые взаимосвязаны с системой открытых разработок, выбирают на основе учета размеров карьерного поля в плане, глубины карьера и срока его существования. В расчетах оптимального варианта учитывают перечень, объем и срок выполнения подготовительных работ, суточную и сменную производительность по горной массе, тип ведущей выемочной машины, способ и средства транспортирования, складирования полезного ископаемого и отвалообразования вскрышных пород.

Дата добавления: 2014-11-20