Обоснование комбинированного способа подготовки к выемке блочного высокопрочного камня

• Автор: Уляков, Максим Сергеевич
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА
И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ современного состояния добычи гранитов в России
1.2. Анализ существующих способов подготовки к выемке гранитных блоков и опыт разработки месторождений за рубежом
1.3. Цели и идеи работы, решаемые задачи
2. МЕТОДИКА ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОГО СПОСОБА ПОДГОТОВКИ ВЫСОКОПРОЧНОГО КАМНЯ К ВЫЕМКЕ
2.1. Обоснование критериев выбора способа подготовки блоков камня
к выемке
2.2. Исследование вариантов применения способов
подготовки камня к выемке
2.3. Классификация месторождений высокопрочного камня
как основа методики выбора способа подготовки блоков к выемке.
2.4. Алгоритм выбора технологических схем при разработке месторождений высокопрочного камня
2.5. Методика определения рациональных параметров
отделяемого монолита
2.6. Выводы
3. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ А КМ
НА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ И СЕБЕСТОИМОСТЬ ПИЛЕНИЯ
3.1. Исследование влияния различных режимов работы АКМ
на производительность резания камня
3.2. Оценка влияния режима работы АКМ на себестоимость пиления
3.2.1. Исследование показателя удельной работы резания камня
3.2.2. Исследование показателя удельного расхода алмазного инструмента .

3.2.3. Расчет себестоимости резания камня АКМ
3.3. Выводы
4. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОМБИНИРОВАННОГО
СПОСОБА ПОДГОТОВКИ К ВЫЕМКЕ НА ПРИМЕРЕ ЮГО-ВОСТОЧНОГО УЧАСТКА НИЖНЕ-САНАРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ГРАНОДИОРИТА
4.1. Горно-геологические условия разработки Юго-Восточного участка Нижне-Санарского месторождения
4.2. Обоснование параметров оборудования
4.3. Оценка экономической эффективности внедряемых мероприятий
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Физико-механические свойства природного камня
высокой прочности (ПКВП)
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Технические характеристики добычного оборудования 141 ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Внедрение результатов диссертационной работы
в учебный и производственный процессы

ВВЕДЕНИЕ
Анализ мирового и отечественного рынков природного камня высокой прочности (ПКВП) свидетельствует о росте потребления изготавливаемых из него облицовочных изделий, строительных и дорожных конструкций [1, 82, 88, 94]. В условиях рыночной экономики для производимой из камня продукции важными являются качество и стоимость, определяемые технологией добычи, в том числе процессом подготовки блоков к выемке, на который приходится до 80% затрат [37]. Недоиспользование потенциала месторождений камня в России обусловлено несоответствием применяемого способа отделения блоков структурным особенностям разрабатываемого горного массива. В настоящее время для подготовки к выемке блоков из прочных пород существует достаточно много способов, основанных на применении различных видов оборудования [6 - 8, 16 - 33, 36 - 62, 65 - 70, 73, 74, 81 - 84, 86 - 89, 92, 96 - 98, 100 -112]. Шпуровой способ отделения объемов камня от массива с использованием различных распорных средств (механические и гидроклинья, шланговые ВВ, невзврывчатые разрушающие смеси НРС, газогенераторы давления шпуровые ГДШ) повсеместно применяется на «пластовых» месторождениях. Для месторождений со сложными горно-геологическими условиями залегания (с системами круто- (<5>45°) и пологопадающих (<5<45°) трещин) такой способ подготовки блоков к выемке неэффективен из-за дорогостоящих и длительных по времени горно-подготовительных работ при промышленно нерентабельном выходе блочной продукции.
Мировой опыт ведущих в отрасли добычи высокопрочного камня предприятий свидетельствует о все более широком применении алмазно-канатных машин (АКМ) в процессе подготовки блоков камня к выемке. Гибкий алмазный инструмент позволяет отрабатывать горный массив высокими уступами, что существенно повышает выход блочной продукции [29]. Высокоуступная технология на практике реализуется только по двухстадийной схеме, когда после отделения монолита с помощью АКМ и его опрокидывания на рабочую площадку осуществляется вторая стадия - разделка на товарные блоки. Совмещение (комбинация) камнерезного и шпурового способов отделения и разделки объемов камня соответственно на первой и второй стадиях позволяет существенно повысить эффективность добычи блочного высокопрочного камня.

олоки с использованием станков строчечного бурения. Это связано с увеличенными (по сравнению со шпуровым способом) выходом и качеством блоков.
Таким ооразом, на «пластовых» месторождениях при расстояниях между постельными трещинами до 1,5 - 2 м рационально применение шпурового способа отделения камня с использованием механических клиньев, а при больших расстояниях - комбинированного (рис. 2.3).
Рис. 2.3. Схема реконструкции юго-западного участка Мансуровского карьера с использованием предложенных в работе решений (24 тыс. м в год по горной массе): 1 - нижний добычной горизонт отрабатываемый АКМ; 2 - автокран; 3 - съезды в карьере;
4 горный отвод; 5 - временный защитный вал из глинистых пород;
6 — временный склад блоков; 7 — погрузчик
Среди разрабатываемых месторождений магматических горных пород не все имеют «пластовое» залегание с горизонтальными или близкими к горизон-