CC BY
29
© И.Д. Алборов, В..К. Царикаев, 2002
УДК 622.014.3:502.76
И.Д. Алборов, В.К. Царикаев
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РУДОПРИЕМНЫХ И РУДОВЫПУСКНЫХ КОМПЛЕКСОВ
Повышение эффективности и экологической безопасности рудоприемных и рудовыпускных комплексов является одной из наиболее важных задач горных предприятий. Решению этой задачи посвящен ряд работ [1-3]. В них рассмотрены вопросы эксплуатации капитальных рудоспусков. Отмечается, что при транспортировке руды по карьерным рудоспускам, особенно в зимний период образуются зависания руды на различной высоте аккумулирующей части рудоспуска. Часто пробки возникают и в выпускных устройствах. Пробки (зависания) отличаются высокой прочностью и требуют значительного времени на их ликвидацию, приводят к простою работы карьеров и обогатительных фабрик.
Установлено, что рудные пробки, образующиеся зимой в стволе рудоспуска из-за смерзания руды, характеризуются большими размерами по высоте (десятки метров). Обрушение этих пробок происходит лишь участками, что требует значительного времени и материальных затрат на их ликвидацию. На работу рудовыпускных устройств отрицательное влияние оказывает их конструктивное исполнение и наличие в рудной массе моренных отложений и окисленных руд, дающих большой выход пылевидных фракций. Зависание из-за негабарита в выпускных устройствах происходит постоянно и связаны не только с несовершенством конструкции выпускных устройств, но и нарушением технологии загрузки и разгрузки руды.
Анализ проведенных исследований показал, что на образование зависаний руды в аккумулирующей части карьерных рудоспусков решающее влияние оказывают физико-
механичес-кие свойства транспортируемой руды (крупность кусков, влажность, связность, пористость, состав и т.д.), высота аккумулирующей части, конструкция рудоспуска (форма и площадь сечения аккумулирующей части и выпускных отверстий, угол наклона и высота рудоспуска, форма днищ и конструкция разгрузочных устройств), наличие отрицательных температур и осадков в виде дождя и снега, продолжительность нахождения руды в рудоспуске.
Влияние большого числа факторов чрезвычайно осложняет выявление общих закономерностей сводообразо-вания. Следует также отметить, процесс образования зависаний пробок в рудоспусках изучен недостаточно и надежных способов и средств устранения сводообразования в рудоспусках не разработано.
Слабо изучены вопросы эксплуатации капитальных рудоспусков при комбинированном способе добычи руды с выходом их на эксплуатационные горизонты. Нами сделана попытка решения этих вопросов [4-7]. Тщательно обобщены все ранее опубликованные работы, приведены собственные исследования, включающие конструкторско-технологические решения, эффективно реализованные на практике на Тырныаузском и Гайском ГОКах. .=
Самой простой и эффективной в работе является конструкция затвора рудоспуска, представленная на рис. 1 [4, 5, 7].
Затвор включает ляду 1, выполненную в виде сплошного листа или из отдельных плотнопо-догнанных друг к другу секций. Узел крепления створки включает хомуты 2, болты 3 и ось 4. Створ-
ка крепится к стене камеры 5 и выполнена под углом (5-100) к вертикальной поверхности рукава рудоспуска. Отклоняется она под воздействием разгружаемой рудной массы. При этом устье рудоспуска остается открытым только весьма незначительный промежуток времени. После разгрузки рудной массы створка по собственным весом возвращается в исходное положение.
По сравнению с существующими устройствами затвор данной конструкции имеет ряд преимуществ. В числе их - простота исполнения, работа в автоматическом режиме без применения электропривода и традиционных средств автоматики.
С помощью данного устройства разгрузку сыпучих материалов можно осуществлять практически из всех видов транспортных средств (самоходных машин, вагонов, вагонеток, опрокидывателей).
Для предохранения ляды от ударов устье рудоспуска может быть оборудовано грохотной решеткой.
При эксплуатации рудовыпускных комплексов очень важно, чтобы устье рудоспуска было открыто минимальное время. Чем меньше этот промежуток, тем меньшее количество загрязненного воздуха поступает из рудоспуска на рабочие горизонты, тем меньше утечек воздуха через рудоспуски. Утечки воздуха при существующих лядах рудоспусков достигают 22 %. При использовании разработанных устройств время, в течение которого устье рудоспуска находится в открытом состоянии при разгрузке одного самосвала, сокращается в 14 раз. Во столько же раз уменьшается выброс запыленного воздуха из рудоспуска на рабочие горизонты. За счет внедрения этой конструкции рабочие
Рис. 1. Затвор рудоспуска: 1-створка; 2-хомут; 3-болт; 4-ось; 5-камера разгрузки; 6-рукав рудоспуска; 7- отбойный брус
Рис. 2. Устройство для изоляции карьерного рудоспуска с одной разгрузочной площадкой: а) в
закрытом положении; б) - то же в открытом положении; 1 - транспортное средство; 2 - створка сплошная или из отдельных секций; 3 - скат; 4 -отбойный брус; 5 - разгрузочная площадка; 6 - рукав рудоспуска; 7 - ось
места горняков обеспечиваются дополнительным количеством воздуха, который равен дебиту одной вентиляторной установки.
Надежная изоляция рудоспусков от внешней среды является серьезной научно-техничес-кой задачей, поскольку от этого зависит эффективность и безопасность их работы, обеспечение санитарно- гигиенических требований на рабочих местах обслуживающего рудоспуск персонала и экологическая безопасность окружающей природной среды.
Особенно остро проблема изоляции рудоспусков стоит при эксплуатации их с выходом на дневную поверхность. В то же время эффективных решений по этому вопросу практически нет. Образующаяся в рудоспуске пыль свободно и в большом количестве выбрасывается на поверхность, загрязняя атмосферу карьера и окружающую территорию.
Для решения этой задачи можно использовать предыдущее устройство, приспособленное для изоляции карьерных рудоспусков, которая состоит из створки 2, закрепленную к стене устья 6 рудоспуска (рис. 2 и 3) [3].
Выгрузка рудной массы может осуществляться одновременно из од-
ного или двух самосвалов, а также из других видов транспорта. За счет этого производительность рудоспуска значительно увеличивается. Для снижения ударных нагрузок на створку 2 и скатную поверхность 3 устье рудоспуска оборудуется решетчатым грохотом.
Для повышения экологической эффективности эксплуатации рудоспусков одновременно с герметизацией их устьев необходимо предохранить рудоспуски от попадания атмосферных осадков путем сооружения над ними навесов.
Важным преимуществом разработанных конструкций является и то, что они работают автоматически, без участия человека и не требуют электрического привода, последнее обстоятельство имеет большое значение для шахт, опасных по пыли и газу.
По данным [1] в балансе рабочего времени рудоспусков до 30-40 процентов занимает процесс снятия зависаний, смерзания, уплотнений рудной
массы. Использование на практике разработанной нами классификации позволяет значительно повысить эксплуатационную надежность рудоспусков. В частности, срок службы рудоприемных и рудовыпускных устройств и сооружений увеличивается в 2-3 раза. Простои рудоспусков по причине зависаний в них руды значительно сокращаются, в полтора раза повышается пропускная способность рудоспусков.
Предложенная классификация может быть использована проектировщиками при выборе конструкций капитальных рудоспусков, инженер-но-техничес-кими и научными работниками горных предприятий при решении вопросов эффективной эксплуатации рудоприемных и рудовыпускных комплексов. Она может быть полезна аспирантам и студентам горно-экологического профиля.
1. Васильев М.В., Серебренников К.Н. Карьерные рудоспуски и их эксплуатация. - М.: ЦНИИцветмет. 1966.
2. Ржевский В.В., Арсентьев А.И., Пермяков Р.С., Кулешов А.А., ОводенкоБ.К. Капитальные рудоспуски. - М.: Недра, 1969.
3. Каган Г.Ф. Теория и практика перепуска руды по глубоким рудоспускам. Владикавказ, Терек, 1998.
4. Царикаев В.К. Повышение экологической эффективности эксплуатации рудоспусков. Владикавказ, Терек, 2001.
5. Алборов И.Д., Царикаев В.К. Геоэкология при комбинированном способе добычи руд. Владикавказ, Терек, 2001.
-------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
6. Алборов И.Д., Царикаев В.К. Повышение эффективности воздухоснабжения при эксплуатации рудоперепускных устройств //Горный информационно-аналитический бюллетень. Изд-во МГГУ, 2001, № 4.
7. Царикаев В.К. Управление технологическими потоками и экологической безопасностью горных предприятий. Владикавказ, Терек, 2001.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ --------------------------------------------------------------------------------------------------------
Алборов Иван Давыдович — доцент, кандидат технических наук, профессор, доктор технических наук,
Северо-Кавказский государственный технологический университет.
Царикаев Владимир Каурбекович — кандидат технических наук, ст. научный сотрудник, Северо-Кавказский государственный технологический университет.
