Скачать

УДК 622.271 (574)
Б.К.Молдабеков
(Казахский националный технический университет имени К.И.Сатпаева,
Алматы, Республика Казахстан)
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЦИКЛИЧНО-ПОТОЧНОЙ ТЕХНОЛОГИИ В
УСЛОВИЯХ КАРЬЕРА «АКТОГАЙ»
Аннотация. Мировой опыт открытой разработки месторождений твердых полезных ископаемых
открытым способом показал, что наиболее эффективными технологиями ведения горно-транспортных и
отвальных работ при отработке глубоких карьеров являются циклично-поточные технологии (ЦПТ). При
циклично-поточных технологиях добыча руды и производство вскрышных работ предусматривается
комплексами, включающими разнообразные выемочно-погрузочные машины (экскаваторы, погрузчики и т.
п.) цикличного действия, и наборы машин и установок транспортно-отвальной системы непрерывного
действия, при функционировании которых создается непрерывный поток горной массы от мест погрузки до
мест отвалообразования.
Ключевые слова. Открытая разработка полезных ископаемых, транспортировка горной массы,
циклично – поточная технология.
При открытой разработке полезных ископаемых основным направлением снижения затрат на
транспортирование горной массы с нижних горизонтов глубоких карьеров и соответственно,
снижения себестоимости добычи полезных ископаемых является применение циклично-поточной
технологии (ЦПТ), а именно, технологических схем с автомобильно-конвейерным,
железнодорожно-конвейерным, собственно конвейерным видами транспорта и дробильноперегрузочными установками стационарного, передвижного или самоходного исполнения.
Применение ЦПТ в условиях постоянно возрастающей глубины открытых разработок позволяет
достичь высокой концентрации горного производства, улучшить показатели использования горнотранспортного оборудования, обеспечить высокую степень автоматизации производственных
процессов, сократить затраты на транспортирование горной массы с больших глубин, значительно
повысить производительность труда и эффективность работы горнодобывающих предприятий в
целом.
При транспортировании горной массы автосамосвалами около 60% энергии используется на
перемещение собственной массы машины и только 40% - на перевозимый груз. Для ленточных же
конвейеров это соотношение соответственно равно 20% и 80%.
Исследования показали, что удельное энергопотребление ЦПТ, применяемой на карьерах
стран СНГ, по сравнению с цикличной технологией ниже на 14-16%. Это весьма важно в условиях
постоянного повышения цен на энергетические ресурсы. Энергопотребление основных
технологических процессов в среднем характеризуется следующим распределением: 75-80% - на
транспортирование горной массы, 8-10% - на дробление, 16-18% - на экскавацию.
ЦПТ с автомобильно – конвейерным транспортом и передвижными дробильными
установками является альтернативой технологическим схемам с автомобильным транспортом как
на добыче полезного ископаемого, так и на выемке скальных вскрышных пород.
В 1985 г. проектный институт «Гипроцветмет» разработал ТЭО строительства Актогайского
ГОКа с годовой мощностью по руде 32 млн. т на базе месторождения Актогай.
Месторождение Актогай находится в 25 км к востоку от железнодорожной станции Актогай.
Рудные тела месторождений представлены штокверками конусообразной формы. На Актогайском
месторождении выделяются два участка промышленного оруденения: Южный – основной и
Северный.
В проекте рассмотрены 4 варианта технологических схем вскрытия и разработки
месторождения:
I вариант - вскрытие и разработка месторождения с применением автомобильножелезнодорожного транспорта;
II вариант - то же, с применением автомобильного транспорта;
III вариант - то же, с применением конвейерных (тележечных) поездов;
IV вариант - то же, с применением автомобильно-конвейерного транспорта, с перепуском
горной массы через рудоспуски в карьере и дальнейшей транспортировкой руды и породы на
дневную поверхность конвейерами, размещенными в подземных наклонных выработках.
Технико-экономическое сравнение вариантов показало, что по капитальным затратам
наименее капиталоемкий - IV вариант.
Английская фирма ММД совместно с фирмой Sandvik и фирмой Voest-Аlpine предложили
конвейерную систему отработки без использования автосамосвалов. Это позволяет на 0,337 $/м3
снизить удельные эксплуатационные затраты или сэкономить 10,1 млн.долл./год бюджетных
средств рудника. Схема предусматривает погрузку взорванной горной массы экскаватором в
приемный бункер мобильной шнеко-валковой дробилки ММД (рис. 1, 2). После дробления горная
масса разгружается либо непосредственно в
приемный бункер конвейера, либо через
межуступный перегружатель на участковый конвейер.
Рис.1. Работа комплекса экскаватор – дробилка – конвейер.
Рис.2. Схема погрузки горной массы экскаватором в мобильную дробилку.
Схема отработки MMD поясняется на рис. 3. Карьерное поле делится на две части. В каждой
части имеются участковые передвижные конвейеры М1, модульные конвейеры М2 и подъёмные
конвейеры М3. Дроблённая горная масса передаётся с модульного конвейера на участкового
передвижного конвейера и далее по подъёмному конвейеру на поверхность.
2
46
457
4 45
4 53
444
4 55
458
468
4 52
4 51
4 63
450
4 59
4 49
4 56
457
45
2
4 69
4 66
458
456
457
454
454
464
457
455
454
8
45
455
453
467
4 65
4 61
4 60
451
452
456
455
454
448
4 47
451
446
453
450
449
448
4 45
4 46
447
4 47
449
4 48
446
445
445
4
44
4
44
3
44
2
44
431
426
427
432
4 29
428
1
44
430
433
434
432
431
426
425
427
428
429
430
424
4 22
43
9
4 41
442
420
44
5
44
4
4 22
4 21
4 43
421
44
0
423
43
8
Рис.3. Схема отработки карьера «Актогай» с применением дробилки ММД.
Отработка карьерного поля ведётся от центра к флангам и от флангов к центру. При этом
передвижные конвейеры М1 перемещаются соответственно от центра к флангам и от флангов к
центру. Величина шага передвижки конвейера зависит от длины дробилки (поворачивающиеся) и
радиуса разгрузки экскаватора и равна в среднем 55 м. В комплекс входит межуступный
конвейерный перегружатель М4. После полной отработки горизонта конвейеры М1 и М2
перемещаются на нижний горизонт, а конвейер М3 удлиняются. Переход на нижний горизонт
производится с помощью межуступного перегружателя.
В данной схеме есть один существенный недостаток: передвижка участкового конвейера.
Работы, связанные только с передвижкой конвейера, занимают 20-24 ч. Поскольку длина
конвейера меняется, то и время на производство передвижки конвейера увеличивается в 2-3 раза в
связи с необходимостью его удлинения или укорачивания. В зимних условиях в карьере работы
по передвижке конвейера усложняются ещё в 2-3 раза, в т.ч. из-за запуска приводных станций
после 2-3 дней простоя, связанных с передвижкой конвейера.
Сложностей с передвижкой длинного участкового конвейера можно избежать, если
применить схему работы с дробилкой ММД (рис. 4).
К3
К2
К1
Рис.4. Схема отработки карьера «Актогай» с применением дробилки ММД с коротким участковым
конвейером.
По этой схеме магистральный конвейер является одновременно и подъемным. Примерно в
середине одной из половин карьерного поля устанавливается полустационарный конвейер К2 с
разгрузкой на магистральный конвейер К1. Вдоль полустационарного конвейера К2 перемещается
короткий (500 м) участковый конвейер К3, который разгружается на конвейер К 2. На конвейер К 2
разгружается дроблёный материал из мобильной дробилки. В отличие от первой схемы мобильная
дробилка может быть не вращающаяся, тогда её бюджетная цена будет на 27 млн.$ ниже
бюджетной цены вращающейся мобильной дробилки.
В качестве участкового конвейера может быть использован самодвижущийся конвейер на
гусеничный тележках фирмы Rahco. Тогда система будет практически мобильная, т.к. не надо
будет тратить время на передвижку участкового конвейера. Появится резерв времени не менее
400-500 часов в год и, соответственно, резерв производительности.
Отработка приконтурных зон Актогайского карьера производится по схемам приведённым на
рис. 5. Отработка участка на расстоянии от 220 до 280 м от передвижного конвейера производится
при помощи экскаватора в комплексе с мобильным погрузчиком с ковшом ёмкостью 25 м3 или с
автосамосвалами грузоподъёмностью 220 т. Во втором случае понадобится дробилка со съёмным
приёмным бункером, тогда появится возможность загрузки дробилки автосамосвалами. Таким
образом, необходимо предусмотреть съёмный бункер на питателе мобильной дробилки.
а) с двумя перегружателями
160 м
№1
А
30 м
№2
65 м
65 м
3
3
А
1
2
4
А-А
2
4
3
1
160 м
1 - экскаватор; 2 - дробилка; 3 - самоходный перегружатель; 4 - передвижной конвейер.
Рис.5. Отработка приконтурных зон карьера
Целесообразность применения ЦПТ обосновывается в первую очередь значительным
снижением эксплуатационных затрат по сравнению с другими транспортными схемами,
предусматривающими использование автомобильного или железнодорожного транспорта. Так, по
данным зарубежной практики, применение дробильных комплексов в карьере в сочетании с
конвейерами снижает эксплуатационные затраты в несколько раз по сравнению с
автотранспортом.
В странах СНГ в настоящее время ЦПТ применяют на карьерах горной металлургии: на
Оленегорском и Ковдорском ГОКах (Россия), на Полтавском, Южном, Ингулецком, Центральном,
Новокриворожском и Северном ГОКах (Украина), и на Навоийском ГМК (Узбекистан).
1.
2.
3.
1.
2.
3.
ЛИТЕРАТУРА
Вайсберг Л.А., Баранов В.Ф. Состояние перспективы развития циклично-поточных технологий.
Горный журнал. 2002 - № 4.
Яковлев В.Л. Перспективные решения в области циклично-поточной технологии глубоких карьеров.
// Тяжелое машиностроение. – 2003. – № 3.
Сапаков Е.А. и др. Разработка циклично-поточной технологии для карьеров корпорации «Казахмыс»
// Горный журнал. – 2005. - №5 (специальный выпуск).
REFERENCES
Weisberg L.A. Rams V. F. Sostoyaniye of prospect of development of cyclic and line technologies.
Mountain magazine. 2002 - No. 4.
Yakovlev V. L. Perspective decisions in the field of cyclic and line technology deep карьеров.//Heavy
mechanical engineering. – 2003 . – No. 3. 3
Sapakov E.A. etc. Development of cyclic and line technology for Kazakhmys corporation pits//the
Mountain magazine. – 2005 . - No. 5 (special release).
Молдабеков Б.К.
«Ақтоғай» карьерінде циклді – ағымды технологияны қолдану ерекшеліктері
Түйіндеме. Пайдалы қазбалар кенорындарын ашық игеру кезінде терең карьерлердің төменгі
деңгейжиектерінен тау-кен қазындысын тасымалдау шығындары, сәйкесінше пайдалы қазбаларды өндіру
шығындарын азайтудың негізгі бағыттарының бірі циклді-ағымды технологияларды қолдану болып
табылады. Берілген мақалада «Ақтоғай» карьерінде циклді-ағымды технологияны қолдану ерекшеліктері
қарастырлған.
Негізгі сөздер: ашық кен игеру, тасымалдау, циклді – ағымды технология.
Moldabekov B.
Features of application of cyclic-line technology of career in the conditions of «Aktogai»
Summary. When open development of mineral resources the main direction of reducing the cost of haulage
with lower levels deep pits and consequently reducing the cost of mining is the application of cyclic-line technology
(CLT). This article describes features of application of cyclic-line technology of career in the conditions of
«Aktogai»
Key words: open-cast mining, deep pits, transportation, cyclic and line technologies.