Обоснование технологических параметров углубочного комплекса для доработки крутопадающих месторождений

• Автор: Фурин, Виталий Олегович
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ИЗУЧЕННОСТЬ ИССЛЕДУЕМЫХ В ОПРОСОВ
1.1 Анализ горнотехнических условий эксплуатации погрузочнотранспортного оборудования при доработке глубоких карьеров
1.2 Исследования в области доработки карьеров и применения специализированных добычных комплексов
1.3 Анализ научно-технической литературы, выбор направления и методов
исследования
ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ УГЛУБОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ДОРАБОТКИ КАРЬЕРОВ
2.1 Обоснование названия, состава и принципа работы углубочного
комплекса
2.2 Обоснование технологических параметров гусеничного самосвала
2.3 Обоснование технологических параметров специализированного экскаватора
2.4 Исследование вопросов безопасности при эксплуатации гусеничных
самосвалов
ГЛАВА 3 ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
УГЛУБОЧНОГО КОМПЛЕКСА
3.1 Моделирование процесса работы специализированного
экскаватора
3.2 Разработка конструктивных схем гусеничных самосвалов
3.3 Исследование взаимодействия гусеничного движителя с карьерным
грунтом
ГЛАВА 4 ОБОСНОВАНИЕ УСЛОВИЙ ЭФФЕКТИВНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УГЛУБОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ
4.1 Моделирование параметров рабочей зоны карьера, дорабатываемого
углубочным комплексом
4.2 Исследование рациональных условий применения углубочных
комплексов
4.3 Технико-экономическое обоснование внедрения гусеничных самосвалов
для доработки карьера «Комсомольский» в Якутии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
В период экономических потрясений в стране и мире для горнодобывающих предприятий наиболее остро встают проблемы истощения минерально-сырьевой базы, увеличения глубины горных работ, вовлечения в разработку полезных ископаемых, залегающих в более сложных горногеологических и экономико-географических условиях.
В условиях неустойчивых экономических показателей на мировых рынках минерального сырья и существенном ограничении инвестирования, направленного на строительство новых карьеров и шахтных комплексов, сохранение объемов добычи полезных ископаемых в ближайшие 10-15 лет будет обеспечиваться действующими производствами. Для предприятий, карьеры которых приближаются к своему проектному контуру, а граница разведанных запасов находится ниже, и значительные запасы руды могут остаться в бортах илн под дном карьера, актуален вопрос увеличения полноты отработки месторождения за счет добычи полезного ископаемого, оставляемого при существующей технологии за пределами проектного контура.
Максимально полно использовать геометрическое пространство карьера и увеличить глубину отработки месторождения возможно, если создать в нижней части карьера, приближающегося к проектной глубине, зону интенсивной углубки с близкими к предельным по устойчивости углами откоса рабочих и нерабочих бортов. Достичь высоких значений угла откоса борта в нижней части возможно, если повышать уклон и уменьшать ширину транспортных коммуникаций и параметры рабочих площадок. Возникает необходимость применения специализированного погрузочно-транспортного оборудования, позволяющего существенно - в 2-3 раза, по сравнению с традиционными комплексами, увеличить продольный уклон дорог и рабочих площадок. Такие задачи могут быть решены с помощью комплекса оборудования, состоящего из специализированного экскаватора и гусеничного самосвала, и предназначенного для выемочно-погрузочных и транспортных операций на площадках и автодорогах с уклонами до 30%. В представленных исследова-
ниях указанный комплекс оборудования называется «углубочным комплексом».
В последние 15-20 лет как при проектировании освоения новых мощных крутопадающих месторождений, так и в проектах реконструкции действующих карьеров все более очевидно прослеживается тенденция увеличения глубины открытой разработки. Так, например, дальнейшее развитие карьера «Мурунтау» (Навоийский ГМК) проектируется до глубины 1000 м, карьера Ковдорского ГОКа - до глубины более 750 м, карьеров АК «АЛРОСА» - до 500-600 м. В мировой практике известны карьеры глубиной 800-1000 м.
По мере увеличения глубины разработки, уменьшения размеров карьеров в плане происходит ухудшение горно-технических условий эксплуатации погрузочно-транспортного оборудования. Вскрытие и подготовка новых горизонтов в глубинной части карьеров производится в стесненных условиях рабочего пространства с высокими темпами углубки при большой концентрации погрузочно-транспортного оборудования.
Кроме доработки месторождений, не менее важной задачей является переход от открытого способа разработки к подземному без остановки добычных работ и существенной потери мощности обогатительных фабрик. Конкурентоспособность открытого способа на определенном этапе может обеспечиваться минимизацией объемов вскрыши путем применения технологий, обеспечивающих существенное увеличение углов откосов уступов и бортов карьера в конечном положении, и оптимизацией технических средств и схем транспортирования горной массы из глубинных зон карьера.
Сложные горно-технические условия в глубинной зоне при доработке карьеров обуславливают новые (специфические) требования к техническим и технологическим параметрам погрузочно-транспортного оборудования, необходимость применения оригинальных конструкторских решений при создании углубочных комплексов. Вместе с тем, в настоящее время отсутствуют методические разработки для определения технологических параметров углубочных комплексов в зависимости от условий погрузочно-транспортных

В диссертационной работе д.т.н. И.В. Зырянова [14] рассмотрены вопросы повышения надежности карьерного автотранспорта в экстремальных условиях эксплуатации. На основе экспериментальных и аналитических исследований с применением предложенных автором математических моделей разработаны и внедрены в практику предложения по совершенствованию конструкции автосамосвалов, системы технического обслуживания и ремонта, позволившие увеличить срок службы автотранспортных средств в условиях кимберлитовых карьеров, расположенных в районах с суровым климатом. Однако в работе не уделено достаточного внимания вопросам применения перспективных транспортных систем и новых видов транспортных средств.
Вопросы повышения эффективности автотранспорта, в том числе в глубоких карьерах, нашли отражение в исследованиях докторов технических наук 3.JI. Сироткина, М.Г. Потапова, A.C. Довженка, И.В. Зырянова, B.JI. Могилата, А.М. Макарова, кандидатов технических наук В.М. Альтшулера, Б.В. Яковенко, А.Г. Сисина, A.A. Котяшева, Э.В. Горшкова, П.И. Тарасова, Ю.В. Стенина, A.A. Кудрявцева, А.Н. Казареза, A.B. Зотова, В.й. Фирсова и др. Авторами рассмотрены конкретные вопросы совершенствования конструктивных параметров автосамосвалов, технической эксплуатации, повышения надежности, увеличения ходимости крупногабаритных шин, планирования и нормирования работы экскаваторно-автомобильной техники, автоматизации управления карьерным автотранспорта [5, 13, 14, 37, 51, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 73, 74, 126]. Однако отсутствуют исследования по комплексному улучшению технико-технологических характеристик карьерных автосамосвалов за счет применения новых принципов взаимодействия узлов и агрегатов машин. Вместе с тем актуальность и обоснованность применения специализированных транспортных средств для доработки карьеров подчеркивается во многих работах [5, 64, 65, 67].