Тема 8 Доставка руды

Доставкой руды называют перемещение ее от места отбойки до выработок откаточного горизонта при очистной выемке. Доставка включает операции погрузки руды в доставочные агрегаты и раз­грузки (выпуска) ее в откаточные сосуды.

Классификация способов доставки руды: доставка под действием собственного веса (епосредственно по очистному пространству и самотёчная доставка руды по рудоспускам); механизированная (самоходным соборудованием, скреперными установками, конвейерами и питателями), взрывная и гидравлическая доставка. Обычно применяют сочетания различных способов до­ставки.

Доставка под действием собственного веса непосредственно по очистному пространству осуществляется к выпускным выработкам, пройденным в основании блока. Из них выпускают руду в вагоны, рудоспуски или в выработки для доставки руды. Очистное пространство может оставаться открытым, заполняться рудой либо по мере выпуска руды заполняться обрушенными породами. Возможно применение специальных устройств (рештаки, желоба). В зависимости от наличия или отсутствия подэтажных доставочных выработок различают выпуск этажный и подэтажный. А в зависимости от наличия или отсутствия специальных выпускных выработок различают донный и торцовый выпуск. При открытом очистном пространстве отбитая руда может скатываться по стенке с уклоном 45-55°, а в случае заполнения пространства обрушен­ной массой — с уклоном 65-80° (в обоих случаях большие углы относятся к влажной руде, включающей тонкоизмельченный мате­риал). В залежах с меньшими углами падения увеличивают наклон стенки со стороны лежачего бока за счет отбойки не по рудному контуру или нарезают выпускные отверстия в лежачем боку. Доставка руды под силой собственного веса в большинстве слу­чаев осуществляется при углах падения месторождения не меньшем 50-55°, при применении рештаков и желобов от 25-30°. Достоинства: дешевый и производительный способ. Условия применения: угол падения залежи может быть раз­личным, но благоприятнее крутое падение; мощность залежи при крутом падении может быть любой, а при пологом и наклонном она должна быть не менее 10—15 м; утойчивость вмещающих пород, особенно лежачего бока, по которому доставляется полезное ископаемое, а также доста­точная крепость руды, исключающая значительное ее измельче­ние; правильная конфигурация лежачего бока.

Самотёчная доставка руды по рудоспускам применяются как вспомогательный способ. В рудоспуски руду доставляют механиче­скими средствами или самотеком. Рудоспусками служат вертикальные и крутонаклонные выра­ботки, пройденные в руде или боковых породах. Угол наклона — не менее 55-60°, в крайнем случае, 45-50° в верхней части рудоспуска, если она никогда не бывает заполнена рудой. Рудоспуски располагают по возможности в устойчивых поро­дах, чтобы избежать крепь их, так как крепь сильно изнаши­вается.

Доставка самоходным оборудованием. Самоходное оборудование на погрузке и доставке руды используют как безрельсовое, так и рельсовое. Безрельсовое принято называть самоходным оборудованием. Самоходные машины выпускают на пневмошинном и реже на гусеничном ходу с дизельным, электрическим или пневматическим приводом. Достоинства: высокая произ­водительность; мобильность; универсальность; комплексность механизации. Недостатки: высокая стоимость оборудования и сравнительно малый срок служ­бы дизельных машин (3-6 лет против 7—9 лет для пневматических машин); дороговизна запасных частей; длительные ремонты; расход воздуха на проветривание; увеличенное сечение выработок для движения и работы мощных машин; сложность обслуживания и ремонта машин. Условия применения: устойчивая ру­да и отсутствие большого горного давления; достаточная (не менее 3-5 м) мощ­ность залежей во избежание большой подработки боковых пород; достаточный запас обособленного рудного тела, блока или подэтажа. Самоходное оборудование применяют в следующих случаях: при отработке пологих и наклонных залежей с естествен­ным поддержанием очистного пространства; на этажном горизонте или на подэтажах при самотечном выпуске руды из очистного пространства - донном или торцевом; при отработке блока горизонтальными (или слабонаклонными) слоями.

Доставка скреперными установками осуществляется: по очистному пространству и по подготовительным выработкам, скреперным штрекам или ортам, в которые из очистного пространства она поступает под собственным весом. Руду скреперуют в рудоспуски или в вагоны через погрузочный полок, в последнем случае погрузку вагонов называют безлюковой.

Достоинства скреперной доставки: простота устройств; невысокая стоимость обору­дования; небольшие затраты на перенос и монтаж; надежность в работе и несложность ремонта; успешная работа по доставке руд различного гранулометрического состава; совмещение опера­ций доставки и погрузки; расположение скреперной лебедки на значительном расстоянии от мест взрывных работ; широкая область применения в отно­шении углов наклона выработок, по подошве которых производится скреперование; возможность доставки руды при самотечном выпуске руды в скреперные выработки; можно располагать вы­пускные отверстия на минимальных (от 5—4 м) расстояниях одно от другого; возможность применения при любой крепости и устойчивости руд, любой мощности залежей, малом запасе руды в блоке и т. п. Недостатки скреперной и доставки: относительно малая производительность; частое расположение рудоспусков; сравнительно тяжелый труд машиниста скреперной лебедки и малоблагоприятные условия для автомати­зации работ; необходимость в монтажных работах. Условия применения скреперной доставки: при мощности залежи менее 1,5-2 м; при обособленном расположении и неболь­шом запасе блока или подэтажа; при малоустойчивой руде и большом горном давлении при длине доставки от 10-30; при перемещении руды по горизонтальной или слабо наклонной почве; при высоте выработки не менее 1,5-1,8 м.

Выпуск (доставка) руды питателями возможен непосредственно из очистных камер или из рудоспусков. Вибропитатели это виброустановки большой длины (конвейеры длиной до 8—10 м), имеющие значительную массу и высокую производительность. Под действием вибрации насыпные ма­териалы получают свойство текучести, так как в них уменьшается внутреннее сопротивление. Их устанавливают в специальных нишах, на почву выпускной выработки. Поступление руды на вибропитатель может быть торцовое или боковое одностороннее и двухстороннее. Вибропитатели бывают двух типов: направленного, подбрасывающие материал в направлении перемещения, и ненаправленного действия. Вибропитателям свойственны высокая про­изводительность и надежная работа при любом гранулометрическом составе руды. Область применения вибропитателей: при донном выпуске руды бла­гоприятны большая высота блока и другие условия, обеспечиваю­щие значительный запас руды на пункте выпуска приблизительно не менее 10—20 тыс. т для питателей нормального размера; при торцевом выпуске питатели целе­сообразно использовать при пониженной устой­чивости руды, не позволяющей иметь незакрепленные выработки сечением более 3х3 м.

Доставка конвейерами и питателями. Конвейерная доставка обеспечивает высокую производитель­ность и в сочетании с вибропитателями позволяет осуществить поточную технологию добычи с перемещением полезного ископа­емого от забоя непосредственно до поверхности. По конструкции и принципу действия конвейеры бывают: ленточные, скребковые, пластинчатые и вибрационные. Руду вибропитателями выпускают непосредственно конвейер. В одновременной работе находится 2—3 питателя. Дробление негабаритов производится непосредственно на лотке питателя.

Взрывная доставка это перемещение взорванной руды по пологой или наклонной почве очистного пространства за счет кинетической энергии, полученной в результате взрывания скважин, которыми отбивают руду. Руда отбрасывается и скатывается к траншеям или воронкам, из которых ее выпускают так же, как и в случае самотечной доставки по очистному пространству. Взрывные скважины обычно располагают в слое веером. Бурят их из наклонного восстающего, пройденного в рудном теле у ле­жачего бока. Отбойку ведут послойно. Взрывную доставку применяют главным образом в пологих и наклонных залежах, когда в открытое очистное пространство доступ рабочих запрещен. Мощность залежей в имеющихся практических примерах составляет от 3 до 30 м. Дальность взрывной доставки 30-40 м при угле наклона 15-20° и до 60-80 м при 30-40°. Должны выполняться следующие условия:

1. Взрывают скважины по одному вееру, максимум по два, с замедлением второго не менее 50—100 мс, чтобы отбитая первым веером руда успела освободить очистное пространство.

2. Нижние скважины вееров горизонтальны, что обеспечивает более ровную поверхность почвы.

3. Емкость траншеи или воронок достаточна, чтобы разместить в них всю отбитую за взрыв руду.

4. Оставшаяся на почве камеры руда убрана перед очередным взрывом.

Очищают почву бульдозером с дистанционным управлением или скрепером, в последнем случае трос от лебедки к хвостовому блоку перетягивают с помощью пневмопушки. При относительно пологом (до 25-30°) падении и большой (более 30-40 м) длине доставки главное доставить взрывом как можно большую часть руды. При более крутом (30-45°) падении или небольшой (до 20-30 м) длине камеры взрывная доставка как бы совмещается с самотечной, поэтому технологию буровзрывных работ можно подчинить качественному дроблению руды.

Гидравлическую доставку руды применяют в ос­новном в наклонных залежах, в частности в жилах мощностью 0,7—1,2 м при сплошном забое. Чаще всего используют ее для зачистки небольших объемов рудной мелочи, оставшейся на лежа­чем боку после самотечной или, реже, механизированной и взрыв­ной доставки. Куски руды перемещаются за счет энергии напорной струи, выходящей под давлением из насадки монитора.

Выпуск руды. Различают следующие способы выпуска отбитой руды: через люки; через камеры грохочения; через горизонт скреперования; через вибропитатели; с помощью погрузочных машин.

Донный выпуск руды. Выпускные выработки (рудоприемные воронки и траншеи, дучки идр.) проходят в основании блока и сохраняются на весь период отработки блока. При разных способах выпуска по-разному конструируют днище камеры. Применяют этажный и подэтажный донный выпуск. Действующие выпускные выработки должны быть заполнены отбитой рудой, а недействующие—заперемычены. Если выпускные выработки выходят в доставочную выработку одна напротив дру­гой с двух противоположных сторон, то выпуск можно вести толь­ко из одной из них и при условии, что приняты меры, исключаю­щие самопроизвольный выпуск из другой.

Торцевой выпуск руды. Производят непосредственно в выработ­ку, по которой доставляют руду механическим способом — само­ходным оборудованием или питателем и конвейером. Применяется при отбойке руды вертикальными или крутонаклонными слоями в зажиме и при обрушении вмещающих пород на отбитую руду. Торцевой выпуск обычно подэтажный. Каждая из вы­работок для доставки руды горизонтальная и расположена непо­средственно под вынимаемой частью подэтажа или блока. Пога­шают эту выработку в отступающем порядке по мере отбойки ру­ды над ней, руда поступает в выработку с торца. При торцевом выпуске дешевле подготовительно-нарезные работы в связи с отсутствием выпускных выработок; но в случае массового обрушения выпускаемая руда постоянно имеет не толь­ко верхний, но и боковой контакт с обрушенными пустыми поро­дами.

Нарезка днищ камер при различных способах доставки. При донном выпуске отбитая руда по очистному пространству самотеком поступает в рудоприемные траншеи или воронки, образованные в основании блока, а из них в выпускные выработки, по которым перемещается самотеком либо с помощью механических питателей или пневматических устройств. Выпускают руду в выработки, по которым доставляют ее самоходным оборудованием, скреперами или конвейерами.

Рудоприемные траншеи в поперечном сечении имеют форму опрокинутой трапеции, прямоугольника или прямоугольника с лежащей на нем опрокинутой траншеей. К основанию траншеи пройдены выпускные выработки. Траншеями вынимают нижнюю часть камер или блоков, подсечку осуществляют одновременно с погашением вышележащего запаса или с опережением в виде подсечки. При наклонном рудном днище почва траншеи может быть расположена на уровне горизонта механизированной доставки или транспорта руды; выпускают руду из траншеи через горизонтальные сбойки — ниши.

Рудоприемные воронки целесообразно применять при малой мощности залежей или неустойчивых рудах. Угол наклона откосов воронки не менее 45°, обычно 50—60°. поперечные размеры воронки с учетом следующих соображений. Уменьшение площади воронок влечет за собой, во-первых, увеличение числа выпускных отверстий и выработок для доставки руды; во-вторых, уменьшаются размеры и, следовательно, прочность целиков между выпускными выработками. Расширение площади воронок увеличивает их объем не только по отдельности, но и суммарный (прямо пропорционально ширине) и, кроме того, повышает потери руды в гребнях воронок. При обрушении руды и мещающих пород увеличиваются также потери отбитой руды в промежутках между воронками. Кроме того, в этом случае, а также при магазинировании руды диаметр воронок должен быть не слишком большим, чтобы при выпуске руды обеспечить совместное влияние смежных воронок и за счет этого ликвидацию сводов зависания руды и равномерное опускание руды по всей площади выпуска. Если же руда слеживается, то ширина воронок не должна превышать 4—7 м, иначе выпуск технически невозможен.

Дучки это выработки для перепуска руды из воронок или траншей в выработки доставки. Обычно их не крепят, но при неустойчивой руде и большом горном давлении иногда закрепляют бетоном вместе с доставочной выработкой. Конструкции выпускных воронок различаются в основном наличием или отсутствием ниши.

Выпускные выработки обычно квадратного или круглого сечения размером 1,5—2,5 м. При устойчивой руде, скреперной доставке и траншейной подсечке можно увеличить ширину выпускных выработок (по длине скреперного штрека) до 3—3,5 м, что снижает число зарядов.

Выработки для вторичного дробления руды – специальные камеры грохочения. Их оборудуют грохотами, на которые руда самотеком поступает из очистного пространства. Грохот в камере грохочения — колосниковый, неподвижный. На него руда поступает из очистного пространства через выпускную выработку. Куски руды, застрявшие в выработке или на грохоте, подвергаются вторичному дроблению обычным способом, иногда куски на грохоте разбивают кувалдой. Прошедшая сквозь грохот руда падает в рудоспуск, из которого ее погружают в вагоны электровозной откатки. Грохоты устанавливают в нишах либо непосредственно в орте или штреке. В каждом штреке (орте) ведут работы одновременно только на одном грохоте во избежание несчастных случаев. Камеры грохочения располагают через 8 – 10 м одна от другой. Обычные размеры камер: ширина 2,5-3 м, высота 1,8-2,5 м, длина 3-5 м. Грохота — колосниковые, реже решетчатые. Колосниковые устраивают из рельсов, расположенных вверх пятой и скрепленных между собой болтами и трубами. Преимущества камер грохочения:не требуется механизированной доставки руды; обособление взрывных работ по вторичному дроблению от других работ.

Недостатки: пониженная безопасность на грохоте, особенно при просветах порядка 1 м; увеличение числа рудоспусков; высокая трудоемкость ремонта грохотов.

Нарезка днищ камер при скреперной доставке руды. При скреперной доставке размеры и расположение дучек должны обеспечивать хорошее истечение руды, минимальное число зависаний и безопасность производства работ на горизонте выпуска. Поступающая из дучки руда не должна пересыпать штрек скреперования или грохот. Довольно распространены вертикальные дучки, проходимые из горизонтальных рассечек. Различают одностороннее и двусторонне (шахматное и симметричное) двустороннее расположение дучек.

Вторичное дробление. С процессом доставки связано вторичное дроб­ление руды, которое выполняется на разных этапах до­ставки. При наличии в рудной массе негабаритных кусков, их разбивают в процессе ее доставки по выработкам выемочного блока, т. е. осуществляют вторичное дробление руды (сюда не относят дробление руды вне очистного блока в общешахтных дро­бильных установках). Вторичное дробление применяют главным образом при взрывной отбойке и редко при механической от­бойке. Разрушают негабариты преимущественно взрывным способом, местами работ могут быть: очистное пространство (если доступ в него безопасен); выработки для выпуска руды из очистного пространства; выработки для доставки руды; специальные выработки для вторичного дроб­ления. Крупные куски, лежащие в выработке, дробят накладными или помещаемыми в неглубокие (около 10 см) шпуры зарядами. Есть не особенно крепкие, но настолько вязкие руды, что куски их плохо разруша­ются накладными зарядами, поэтому приходится бурить шпуры. Обычно крупные куски откладывают в сторону с помощью погрузочно-доставочного оборудования, а затем, когда все свободное место уже занято ими или когда заканчивается рабочая смена, разрушают сразу все куски серией зарядов, соединенных детони­рующим шнуром. Если негабаритные куски руды зависают в горловинах выпускных выработок. Зависание ликвидируют фугасными зарядами массой 2-10 кг и более (по особому разрешению), установленными на местах. Применяют стреляющие системы, доставляющие заряды ВВ к зависшей руде. Разработаны модели так называемой водяной пушки, «стреляющей» 1-2 раза в секунду. Применяют способ ликвидации заторов с помощью пневмоимпульсных устройств. Возможно разрушение негабарита пневмо- и гидробутобоями.

Практическая работа №6 Конструирование днища камеры при различных способах доставки. Эта работа направлена на закрепление темы. Заданием работы изображение в трех проекциях поготовки днища камеры при различных способах доставки.

Литература: [7], [8], [9], [12], [14], [17], [19].

Студенты должны знать:

1. Что называется доставкой руды?

2. Классификацию способов доставки руды?

3. Что такое доставка руды под действием собственного веса?

4. Что такое самотёчная доставка руды по рудоспускам?

5. Что такое выпуск (доставка) руды питателями?

6. Что такое доставка руды конвейерами и питателями?

7. Что такое взрывная доставка руды?

8. Что такое гидравлическая доставка руды?

9. Что такое выпуск руды?

10. Что такое донный выпуск руды?

11. Что такое торцевой выпуск руды?

12. Что такое нарезка днищ камер?

13. Что такое рудоприемные воронки и каковы условия их применения?

14. Что такое рудоприемные траншеи и каковы условия их применения?

15. Что такое дучка?

16. Что такое вторичное дробление руды?

17. Какие выработки относятся к выработкам для вторичного дробления руды?

18. Какими способами разрушают негабариты?

19. Способы подготовки камеры при различных способах достаки?

Студенты должны уметь:

1. Изобразить подготовку камеры в трех проекциях при различных способах достаки?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: