Устройство перегрузочных пунктов комбинированных видов транспорта при разработке железорудных месторождений
Цель. Разработать методику выбора рационального вида карьерного транспорта в условиях понижения горных работ до предельной глубины открытой разработки. Методика исследований заключается в установлении приведенных затрат на эксплуатацию средств карьерного транспорта при различных сочетаниях внутрика...
Gespeichert in:
| Datum: | 2016 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України
2016
|
| Schriftenreihe: | Розробка родовищ |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/104739 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Устройство перегрузочных пунктов комбинированных видов транспорта при разработке железорудных месторождений / А. Шустов, А. Дриженко // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2016. — Т. 10, вип. 2. — С. 78-84. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-104739 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1047392016-07-15T03:02:11Z Устройство перегрузочных пунктов комбинированных видов транспорта при разработке железорудных месторождений Шустов, А. Дриженко, А. Цель. Разработать методику выбора рационального вида карьерного транспорта в условиях понижения горных работ до предельной глубины открытой разработки. Методика исследований заключается в установлении приведенных затрат на эксплуатацию средств карьерного транспорта при различных сочетаниях внутрикарьерного и магистрального звена в совокупности с пунктами перегрузки соответствующей конструкции для карьеров малой, средней и большой протяженности. Результаты. Выполнена оптимизация размещения перегрузочных пунктов при совместной эксплуатации автомобильного и железнодорожного транспорта, что позволит исключить применение перегрузочных экскаваторов. Доказана эффективность строительства перегрузочных пунктов блочной конструкции, которая позволяет при среднем расстоянии перемещения горной массы в 1.5 – 2 км снизить общее количество автосамосвалов на 20 – 30%. Размещение перегрузочных пунктов в выработанном пространстве на отработанных уступах с последующей их эксплуатацией доказывает возможность эффективной разработки наклонных и крутых месторождений. Мета. Розробити методику вибору раціонального виду кар’єрного транспорту в умовах поглиблення гірничих робіт до граничної глибини відкритої розробки. Методика досліджень полягає у встановленні зведених витрат на експлуатацію засобів кар’єрного транспорту при різних поєднаннях внутрішньокар’єрної та магістральної ланки в сукупності з пунктами перевантаження відповідної конструкції для кар’єрів малої, середньої та великої протяжності. Результати. Виконана оптимізація розташування перевантажувальних пунктів при сумісній експлуатації автомобільного та залізничного транспорту, що дозволить виключити застосування перевантажувальних екскаваторів. Доведена ефективність будівництва перевантажувальних пунктів блочної конструкції, яка дозволяє при середній відстані переміщення гірничої маси в 1.5 – 2 км скоротити загальну кількість автосамоскидів на 20 – 30%. Розташування перевантажувальних пунктів у виробленому просторі на відпрацьованих уступах з подальшою їх експлуатацією доводить можливість ефективної розробки похилих та крутих родовищ. Purpose.To develop the methodology for selecting appropriate type of open-pit transport in conditions of mining sinking to the maximum depth of opencast mining. Methods. Comprise determining costs for maintenance of open-pit transport in different combinations of in-pit and main line together with dumping stations of the relevant construction for small, middle and large extension pits. Findings. The proposed optimization of dumping stations placement with combined operation of automobile and railway vehicles allows to exclude utilization of dumping excavators. The efficiency of dumping stations building of block structures is confirmed which allows to decrease total number of dump trucks by 20 – 30% for the average rock transportation distance of about 1.5 – 2 km. The arrangement of dumping stations in the goaf on barrow benches with their further exploitation proves the possibility of effective mining of inclined and upridging deposits. 2016 Article Устройство перегрузочных пунктов комбинированных видов транспорта при разработке железорудных месторождений / А. Шустов, А. Дриженко // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2016. — Т. 10, вип. 2. — С. 78-84. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 2415-3435 DOI: http://dx.doi.org/10.15407/mining10.02.078 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/104739 622.271.33 ru Розробка родовищ УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Цель. Разработать методику выбора рационального вида карьерного транспорта в условиях понижения горных работ до предельной глубины открытой разработки.
Методика исследований заключается в установлении приведенных затрат на эксплуатацию средств карьерного транспорта при различных сочетаниях внутрикарьерного и магистрального звена в совокупности с пунктами перегрузки соответствующей конструкции для карьеров малой, средней и большой протяженности.
Результаты. Выполнена оптимизация размещения перегрузочных пунктов при совместной эксплуатации автомобильного и железнодорожного транспорта, что позволит исключить применение перегрузочных экскаваторов.
Доказана эффективность строительства перегрузочных пунктов блочной конструкции, которая позволяет при среднем расстоянии перемещения горной массы в 1.5 – 2 км снизить общее количество автосамосвалов на 20 – 30%.
Размещение перегрузочных пунктов в выработанном пространстве на отработанных уступах с последующей их
эксплуатацией доказывает возможность эффективной разработки наклонных и крутых месторождений. |
| format |
Article |
| author |
Шустов, А. Дриженко, А. |
| spellingShingle |
Шустов, А. Дриженко, А. Устройство перегрузочных пунктов комбинированных видов транспорта при разработке железорудных месторождений Розробка родовищ |
| author_facet |
Шустов, А. Дриженко, А. |
| author_sort |
Шустов, А. |
| title |
Устройство перегрузочных пунктов комбинированных видов транспорта при разработке железорудных месторождений |
| title_short |
Устройство перегрузочных пунктов комбинированных видов транспорта при разработке железорудных месторождений |
| title_full |
Устройство перегрузочных пунктов комбинированных видов транспорта при разработке железорудных месторождений |
| title_fullStr |
Устройство перегрузочных пунктов комбинированных видов транспорта при разработке железорудных месторождений |
| title_full_unstemmed |
Устройство перегрузочных пунктов комбинированных видов транспорта при разработке железорудных месторождений |
| title_sort |
устройство перегрузочных пунктов комбинированных видов транспорта при разработке железорудных месторождений |
| publisher |
УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України |
| publishDate |
2016 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/104739 |
| citation_txt |
Устройство перегрузочных пунктов комбинированных видов транспорта при разработке железорудных месторождений / А. Шустов, А. Дриженко // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2016. — Т. 10, вип. 2. — С. 78-84. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| series |
Розробка родовищ |
| work_keys_str_mv |
AT šustova ustrojstvoperegruzočnyhpunktovkombinirovannyhvidovtransportaprirazrabotkeželezorudnyhmestoroždenij AT driženkoa ustrojstvoperegruzočnyhpunktovkombinirovannyhvidovtransportaprirazrabotkeželezorudnyhmestoroždenij |
| first_indexed |
2025-07-07T15:46:07Z |
| last_indexed |
2025-07-07T15:46:07Z |
| _version_ |
1837003616652623872 |
| fulltext |
Founded in
1900
National Mining
University
Mining of Mineral Deposits
ISSN 2415-3443 (Online) | ISSN 2415-3435 (Print)
Journal homepage http://mining.in.ua
Volume 10 (2016), Issue 2, pp. 78-84
78
UDC 622.271.33 http://dx.doi.org/10.15407/mining10.02.078
УСТРОЙСТВО ПЕРЕГРУЗОЧНЫХ ПУНКТОВ КОМБИНИРОВАННЫХ ВИДОВ
ТРАНСПОРТА ПРИ РАЗРАБОТКЕ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
А. Шустов1*, А. Дриженко1
1Кафедра открытых горных работ, Национальный горный университет, Днепропетровск, Украина
*Ответственный автор: e-mail fishboy1986@mail.ru, тел. +380562470215, факс: +380562470215
ORGANIZATION OF DUMPING STATIONS WITH COMBINED
TRANSPORT TYPES IN IRON ORE DEPOSITS MINING
O. Shustov1*, A. Dryzhenko1
1Opencast Mining Department, National Mining University, Dnipropetrovsk, Ukraine
*Corresponding author: e-mail fishboy1986@mail.ru, tel. +3805624702415, fax: +380562470215
ABSTRACT
Purpose. To develop the methodology for selecting appropriate type of open-pit transport in conditions of mining
sinking to the maximum depth of opencast mining.
Methods. Comprise determining costs for maintenance of open-pit transport in different combinations of in-pit and
main line together with dumping stations of the relevant construction for small, middle and large extension pits.
Findings. The proposed optimization of dumping stations placement with combined operation of automobile and
railway vehicles allows to exclude utilization of dumping excavators. The efficiency of dumping stations building of
block structures is confirmed which allows to decrease total number of dump trucks by 20 – 30% for the average
rock transportation distance of about 1.5 – 2 km. The arrangement of dumping stations in the goaf on barrow benches
with their further exploitation proves the possibility of effective mining of inclined and upridging deposits.
Originality consists in determination of the application field for various types of open-pit transport in changing
working area parameters. They are related to sinking of mining, mining intensity and formation of goaf for mining
waste storage.
Practical implications. The research results allow to develop recommendations for using economical types of
transport in accordance with the established open-pit mining mode.
Keywords: type of open-pit transport, dumping station, mining mode, pit capacity, sinking rate of mining, working
area, goaf, inside dumps
1. ВВЕДЕНИЕ
Железная руда является одним из важнейших по-
лезных ископаемых. Уровень ее потребления и пе-
редела в чугун и сталь характеризует степень инду-
стриального развития страны. При этом рост по-
требления металлов рассматривается как один из
основных показателей материального прогресса
человечества (Khomenko, 2012). Однако развитие
черной металлургии определяется в значительной
мере не только характером или запасами железоруд-
ных месторождений, но и географическим их поло-
жением, а также комплексно, с учетом запасов кок-
сующихся углей и флюсов при допустимых затратах
на их транспортирование, поскольку общая стои-
мость рудно-флюсовой шихты в стоимости конечной
продукции металлургического производства дости-
гает около 50% (Gumenik, Lozhnikov & Maevskiy,
2012). Поэтому в экономически развитых районах
используются даже бедные руды, подвергаемые
дорогостоящему обогащению и окускованию, в то
время как богатые в отдаленных месторождениях не
разрабатываются (Zhang & Yu, 2011).
2. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА
Из опыта работы железорудных карьеров следует,
что при увеличении глубины разработки более 130 –
150 м происходит повсеместный переход на эксплуа-
тацию комбинированных видов транспорта: автомо-
бильно-железнодорожного – преимущественно для
вывозки вскрыши и автомобильно-конвейерного – для
перемещения железной руды (Rakishev, Moldabaev &
Kuldeev, 2015). Автомобильный транспорт рекоменду-
O. Shustov, A. Dryzhenko. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(2), 78-84
79
ется эксплуатировать в глубинной зоне карьера с вер-
тикальной высотой подъема горной массы до
60 – 90 м. Руководящий подъем автодорог принимает-
ся 80‰. Их ширина и конструкция предопределяются
размерами автосамосвалов и числом полос движения
(Dryzhenko, 1994; Chowdhury & Tripathy, 2014).
При автомобильно-железнодорожном транспорте
перегрузка вскрышных скальных пород производит-
ся на стационарных, полустационарных и передвиж-
ных (бункерных) установках (Dryzhenko, Kozenko,
Rykus, 2009). Как правило, после разгрузки порода на
стационарных и полустационарных пунктах пере-
гружается в железнодорожные (ж.-д.) поезда карьер-
ными экскаваторами. Вместимость аккумулирующих
складов достигает 4 – 12 тыс. м3. Верхняя площадка
склада зачищается бульдозером. Передвижные пере-
грузочные установки оборудуются на гусеничном,
шагающем и рельсовом ходу. Их вместимость, как
правило, равна грузоподъемности локомотивососта-
ва. Разгрузка породы из бункера производится с при-
менением пластинчатых или вибрационных питате-
лей, а также самотеком путем раскрытия днища, под
которым должен находиться думпкар. Вместимость
бункера и вагона аналогичны.
Статистические данные показывают, что при до-
стижении железорудными карьерами глубины 200 и
более метров сборочные перевозки горной массы со-
ставляют 80 – 100% общих объемов, перемещаемых
автосамосвалами (Samanta, Sarkar & Mukherjee, 2002).
В настоящее время на железорудных карьерах стран
СНГ 81.1% общего объема технологического авто-
транспорта приходится на сборочные перевозки.
Наиболее распространенными при перевозке руды
являются сочетания автомобильного с конвейерным, а
вскрыши – с железнодорожным видами транспорта.
При этом условия эксплуатации внутризабойного и
магистрального автотранспорта значительно отлича-
ются друг от друга, что предопределяет особые требо-
вания к конструктивным параметрам автосамосвалов.
В этой связи обоснование устройства перегрузоч-
ных пунктов (ПП) комбинированных видов транс-
порта при разработке железорудных месторождений
является чрезвычайно актуальной задачей.
3. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Основание и исходные данные для проведения
исследования
Исходными данными для проведения исследования
послужил опыт работы действующих железорудных
предприятий Украины и Казахстана. Следует отметить,
что схемы выемки и доставки всех разновидностей
горной массы к пунктам приема в плановых объемах
необходимо оценивать не только по величине вложен-
ных затрат, но и по интенсивности загрузки, сформи-
ровавшейся к этому времени в карьере, горнотранс-
портной системы для добычи и перемещения полезных
ископаемых и пустых пород. Минимальные затраты
при этом, в первую очередь, должны быть обеспечены
за счет рационального формирования грузопотоков с
перевозкой горной массы по кратчайшему расстоянию
с размещением транспортных коммуникаций на пло-
щадках с наименьшими размерами. Оптимальные тех-
нико-экономические показатели горных работ дости-
гаются совместной оценкой эффективности эксплуата-
ции комплексов оборудования, увязкой их параметров
с технологическими решениями по системам вскрытия
и разработки, обеспечивающими безопасную и высо-
кую производительность труда (Dryzhenko, 2011).
3.2. Автомобильно-железнодорожный транспорт
Оценка технико-экономических показателей гор-
нотранспортной системы карьера производится в со-
ответствии с типовой методикой определения эконо-
мической эффективности исследуемых вариантов, где
рекомендуется использовать в качестве критерия оп-
тимальности минимальные приведенные затраты на
перемещение полезных ископаемых и пород вскрыши:
min=+ іні СЕК , (1)
где:
іК – сумма капиталовложений по каждому вари-
анту за оцениваемый период, дол. США;
нЕ – нормативный коэффициент экономической
эффективности капиталовложений;
іС – текущие годовые затраты по тому же вари-
анту, дол. США.
Важным фактором оценки экономической эффек-
тивности принятых технических решений является
прогнозирование цен на технологическое оборудова-
ние (Falshtynskyi, Dychkovskyi, Lozynskyi & Saik,
2013). Как показал опыт, сроки прогнозирования не
должны превышать 10 – 15 лет. За пределами этого
периода достоверность прогноза цен резко падает,
поскольку обрываются связи этих цен с текущими
затратами. Поэтому достаточно точное определение
цен перспективного ряда горнотранспортного обору-
дования возможно только при его оптимизации.
В соответствии с установленным графиком режи-
ма горных работ углубка карьера производится с
применением автотранспорта, затраты на который Та
(дол.) определяются по формуле:
аі
а
г.атра
а С
і
LКН
Т ⋅
+
=
1000
(2)
где:
aH – среднее значение глубины рабочей зоны, м;
г.аL – горизонтальное расстояние перевозки гор-
ной массы в рабочей зоне карьера, км;
трК – коэффициент развития трассы, доли ед.;
аіC – затраты на транспортирование горной мас-
сы, дол.;
аі – руководящий уклон автодороги, ‰.
Параллельно рассматриваются условия наращива-
ния глубины ввода путей на нижележащие горизонты
с соответствующим строительством очередного пунк-
та перегрузки. Шаг углубки принимается кратным
высоте 3 – 4 уступов и так до предельной глубины
карьера Нк (м). Решение об оптимальной схеме разви-
тия транспортных коммуникаций принимаются на
основании минимального значения приведенных за-
трат на горнотранспортные работы в целом (Рис. 1).
O. Shustov, A. Dryzhenko. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(2), 78-84
80
Рисунок 1. Упрощенный сетевой график оптимизации приведенных затрат на развитие горнотранспортной системы
глубокого карьера при эксплуатации комбинированного автомобильно-железнодорожного транспорта
O. Shustov, A. Dryzhenko. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(2), 78-84
81
Сетевой график оптимизации развития горнотранс-
портной системы при эксплуатации комбинированного
авто – ж.-д. транспорта представляет собой взаимо-
связь всех процессов открытых горных работ. С целью
обоснования отдельных показателей работ сетевого
графика процессы по зачистке площадки бульдозера-
ми, буровзрывные работы, экскавация, перегрузка и
транспортирование разбиты на отдельные этапы в
соответствии с известными конструкциями машин и
механизмов, рациональной высотой их использования
и соответствующими технико-экономическими пока-
зателями до предельной глубины карьера.
На сетевом графике показано: Дз1 – Дз6 – объем ра-
бот на подготовку площадки бульдозером; Б1 – Б6,
Бп1 – Бп5 – работы по бурению скважин в процессе
экскавации и под строительство перегрузочного пунк-
та (ПП); В1 – В6, Вп1 – Вп6 – взрывные работы для
формирования забоя и под строительство ПП; Э1 – Э6,
Эп1 – Эп6 – экскавация горной массы (ГМ), то же при
строительстве ПП; Га1 – Га6 – движение автотранспор-
та по горизонту до перегрузочного пункта; Гж1 –
Гж6 – движение ж.-д. транспорта по путям рабочего
горизонта; Та1 – Та6, Тж1 – Тж6 – объем транспорти-
рования горной массы капитальными траншеями на
поверхность автосамосвалами и ж.-д. транспортом;
Паэ1 – Паэ6 – объем экскаваторной перегрузки ГМ;
Пад1 – Пад6 – объем бульдозерной перегрузки ГМ;
Пас1 – Пас6 – объем безбульдозерной перегрузки ГМ;
Зз1 – Зз6 – затраты на подготовку площадки бульдозе-
ром; Зб1 – Зб2, Збп1 – Збп2 – затраты на бурение сква-
жин для экскавации и под строительство ПП; Зв1 – Зв6,
Звп1 – Звп6 – затраты на взрывные работы для форми-
рования забоя и под строительство ПП; Зэ1 – Зэ6,
Зэп1 – Зэп6 – затраты на экскавацию ГМ в забое и при
строительстве ПП; Зд1 – Зд6 – затраты на бульдозер-
ные работы; Зга1 – Зга6 – затраты на подъем авто-
транспорта к выезду на поверхность; Згж1 – Згж6 –
затраты на движение ж.-д. транспорта по путям ПП;
Згап1 – Згап6 – затраты на подъем автотранспорта к
ПП; Зпаэ1 – Зпаэ6, Зпад1 – Зпад6, Зпас1 – Зпас6 – затра-
ты на экскаваторную, бульдозерную и безбульдозер-
ную перегрузку соответственно; За1 – За6, Зж1 – Зж6 –
затраты на вывозку ГМ на поверхность автотранспор-
том и ж.-д. транспортом соответственно; Заи, Зау, Зах,
Заф, Зжи, Зжу, Зжх, Зжф – затраты на транспорти-
рование по дневной поверхности к складам попутных
полезных ископаемых, отвалам пустых пород, храни-
лищам отходов обогащения, дробильно-обогатитель-
ной фабрике (ДОФ) автотранспортом и ж.-д. транс-
портом соответственно.
Каждая работа, начиная с планировки площадки,
имеет определенные затраты, которые в итоге сводят-
ся к общим приведенным. Параллельно с выемочно-
погрузочными работами в забое ведется строительство
нового ПП на одном из горизонтов в группе. При этом
существует три основных пути перемещения горной
массы с применением авто- и ж.-д. транспорта. Пер-
вый из них – это непосредственное транспортирование
горной массы большегрузными автосамосвалами на
поверхность с возможностью доставки ее разновидно-
стей к складам попутных полезных ископаемых, отва-
лам пустых пород, хранилищам отходов обогащения, а
также ДОФ. Второй путь – те же работы для условий
движения ж.-д. транспорта. Третий – движение авто-
транспорта с перегрузкой ГМ в ж.д. поезда на ПП,
которые в свою очередь разделяются на экскаватор-
ные, бульдозерные и безбульдозерные. В отличие от
нижних горизонтов, на первом из них по высоте не
проводятся буровзрывные работы, поскольку он пред-
ставлен мягкими породами вскрыши. Каждый после-
дующий этап горнотранспортных работ на сетевом
графике, начиная с нижнего, включает предыдущий.
Так, работы по 6 этапу отображены в пятом, по ше-
стому и пятому – в четвертом и т.д. до выхода на по-
верхность. На первом этапе наблюдается максималь-
ная совместная производительность всех пяти этапов,
находящихся ниже. Для обеспечения нормальной
работы ПП интенсивность поступления на него горной
массы должна соответствовать производительности
перегрузочного оборудования.
3.3. Автомобильно-конвейерный транспорт
Технологические схемы с перемещением горной
массы ленточными конвейерами в условиях глубоких
карьеров характерны весьма жесткой взаимосвязью
между последовательными звеньями работы сбороч-
ного транспорта (автосамосвалы или железнодорож-
ные поезда), дробильно-перегрузочных установок,
передаточных конвейеров, системы конвейерных
установок в единой магистральной линии и перегру-
зочных пунктов между ними. Выход из строя одной
конвейерной установки или ПП приводит к остановке
всей технологической цепи. В этой связи для повыше-
ния работоспособности технологических систем воз-
можны следующие пути: повышение надежности
конвейерных установок на этапе их проектирования и
изготовления; применение внутрикарьерных аварий-
ных складов; оборудование промежуточных аккуму-
лирующих бункеров, включаемых в состав конвейер-
ных линий; увеличение количества параллельно рабо-
тающих конвейерных линий в карьере. В качестве
резервных элементов применяются внутрикарьерные
ПП для загрузки конвейеров (грохота, дробилки, экс-
каваторы, погрузчики и т.п.), конвейерные установки,
ПП между смежными конвейерными установками в
конвейерной линии, питатели и передающие конвейе-
ры между ними (Dryzhenko, 2011).
При оборудовании ПП на нижних горизонтах глу-
боких карьеров, наряду с указанными факторами,
особое значение приобретают габаритные размеры
дробилок, поскольку от них зависят размеры верхней
площадки концентрационного горизонта и высота
перемещения дробимой породы на ленточный конвей-
ер. Кроме того, при размещении дробилок в подзем-
ных камерах их габариты существенно влияют на
стоимость горностроительных работ. Щековые дро-
билки более компактны, чем конусные и имеют значи-
тельно меньшую высоту. Однако их производитель-
ность ниже в 2.1 – 2.6 раза, что существенно ограни-
чивает их применение при эксплуатации технологиче-
ских конвейерных линий производительностью до
6 тыс. т/ч. Поэтому до настоящего времени на боль-
шинстве железорудных карьеров в системах комбини-
рованного автомобильно-конвейерного транспорта со
стационарными пунктами перегрузки применяют
конусные дробилки.
O. Shustov, A. Dryzhenko. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(2), 78-84
82
Ленточные конвейеры являются не только наибо-
лее экологичным видом транспорта, но и позволяют
перемещать горную массу с минимальными затрата-
ми (Haigh, 1993). В Кривбассе применяют их в ос-
новном для подъема руды с глубоких горизонтов.
При необходимости ими перемещают также и вме-
щающие породы. Для надежной эксплуатации кон-
вейерной ленты транспортируемый материал дро-
бится до крупности 350 – 400 м в конусных дробил-
ках, которые могут быть стационарными или пере-
движными. Крупность исходной горной массы до-
стигает 1200 мм, крепость – 20 по шкале проф.
М.М. Протодьяконова.
В настоящее время на железорудных карьерах в
Кривбассе вскрытие глубоких горизонтов произво-
дится в основном наклонными (под углом 15 – 16°)
стволами, соединенными квершлагами с пунктами
перегрузки горной массы, оборудованными конус-
ными дробилками крупного дробления ККД-
1500/180 (Рис. 2).
Рисунок 2. Схема вскрытия карьера ИнГОКа наклонными стволами, оборудованными конвейерными подъемниками:
1, 2 – магистральные наклонные стволы Западный и Восточный; 3 – вентиляционные штольни; 4 – конвейер-
ная штольня; 6 – ствол шахты “Вентиляционная”; 7, 8, 9 – дробильно-перегрузочные пункты гор. –240 м,
–360 м, –300 м; 10 – водосборник гор. –330 м
Площадь поперечного сечения стволов при ширине
конвейерной ленты 1600 и 2000 мм составляет соот-
ветственно 16.4 и 19.3 м2. Параллельно подъемному
конвейеру в стволе оборудован фуникулер с шириной
колеи 900 мм для обслуживания подъемника и до-
ставки трудящихся. Длина подъемного конвейера не
превышает 500 м, вследствие чего при их последова-
тельном размещении друг за другом в стволах обору-
дуются перегрузочные пункты.
Для оборудования дробильно-перегрузочного
пункта (ДПП) в карьере требуется устройство гори-
зонтальной площадки длиной 80 – 120 м и шириной
40 – 60 м. Большой объем горных работ по оформ-
лению борта карьера и строительству ДПП задер-
живал ввод конвейерных подъемников в эксплуата-
цию до 5 – 9 лет.
В настоящее время глубина большинства карье-
ров составляет 300 – 360 м. Вертикальная высота
подъема горной массы к ДПП автосамосвалами до-
стигает 130 – 200 м, что чрезмерно удорожает горные
работы. Поэтому утвержденными техническими про-
ектами предусмотрено удлинение действующих кон-
вейерных подъемников по глубине через каждые
90 – 105 м с размещением стационарных или пере-
движных ДПП на концентрационных горизонтах.
Такая горнотранспортная система предусматривает
перемещение горной массы из зоны углубки карьера
автомобильно-конвейерным транспортом. С удалени-
ем от нее по горизонтали на расстояние более
1 – 1.5 км – автомобильно-железнодорожным. Выше-
лежащие горизонты отрабатываются с применением
железнодорожного транспорта (Novozhylov, Dryzhen-
ko & Mayevskyi, 1984). Технико-экономические пока-
затели работы конвейерных подъемников для дроби-
лок ККД-1500/180 приведены в Таблице 1.
Производительность и количество ПДПП, а также
парк рабочих автосамосвалов принимаются в соот-
ветствии с установленной производственной мощно-
стью карьера по горной массе. В наклонной вскры-
вающей выработке располагается постоянный кон-
вейерный подъемник, по горизонту – временный,
передвижной. Рассмотренная технология работ поз-
воляет в карьерах с длиной по простиранию более
3 – 3.5 км организовать внутреннее отвалообразова-
ние вскрышных пород.
O. Shustov, A. Dryzhenko. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(2), 78-84
83
Таблица 1. Показатели работы конвейерных подъемников на карьерах Кривбасса
Предприятие
Карьер
ЮГОКа
Анновский
карьер
СевГОКа
Карьер
№1
ЦГОКа
Тракт “Восточ-
ный” карьера
ИнГОКа
Карьер
ПГОКа
Карьер
№3
НКГОКа
Год сдачи в эксплуатацию 1979 1978 1984 1975 1984 1984
Годовая производительность, млн т 20 18 16/22 18.5 16 22
Высота подъема, м 183 208 288/442 186 153 205
Горизонт установки дробилки, м –90 –30 –134*/–290** –60 –25 –60
Ширина ленты конвейеров, мм 2000 2000 1600/1600 2000 2000 2000
Угол наклона подъемника, град 15 15 15/15 16 15 15
Сметная стоимость строительства, млн руб 22.6 23.5 21.04/56.8 15.4 20.15 31.0
Себестоимость подъема, руб/т 0.143 0.143 0.135/0.183 0.128 0.203 0.185
Численность работающих, чел 88 82 83/100 73 76 84
Приведенные затраты на подъем, руб/т 0.275 0.221 0.298/0.493 0.228 0.354 0.354
*в числителе приведены данные для I очереди строительства установки;
**в знаменателе – для II очереди строительства установки
4. ВЫВОДЫ
Оптимизация размещения перегрузочных пунктов
при совместной эксплуатации автомобильного и
железнодорожного транспорта в глубоких карьерах
позволит исключить из эксплуатации перегрузочные
экскаваторы, затраты на которые достигают 30%
выемочных работ. Исключение из эксплуатации экс-
каваторов существенно снизит эксплуатационные
расходы на перегрузочные работы. Повышение эф-
фективности строительства перегрузочных пунктов
достигается за счет блочной их конструкции, что
позволяет многократно использовать их строение при
подвигании вдоль фронта горных работ и по глубине
разработки. Это обеспечивает эксплуатацию автоса-
мосвалов при среднем расстоянии перемещения гор-
ной массы до 1.5 – 2 км со снижением их общего
количества на 20 – 30%.
Исследование устройства перегрузочных пунктов
при автомобильно-конвейерном транспорте показа-
ло, что при уменьшении расстояния перевозки гор-
ной массы уменьшится и количество работающих
автосамосвалов, расход горюче-смазочных материа-
лов, пылегазовыделение в карьерную атмосферу,
затраты на транспортные расходы. Наиболее благо-
приятно это возможно осуществить, применяя пере-
движные дробилки в комплексе с конвейерными
подъемниками.
Установлено, что при высоте уступа 15 м, руко-
водящем подъеме 80‰, углах откоса нерабочего
борта 40° в зонах действия железнодорожного и ав-
томобильно-конвейерного транспорта, а также рабо-
чего 12° горизонтальный участок автодорог устраи-
вается только при обслуживании шести горизонтов
общей высотой 90 м. Более глубокие горизонты ха-
рактеризуются затяжными подъемами автодорог без
горизонтальных участков. Создание передвижных
дробильно-перегрузочных пунктов (ПДПП) позволя-
ет мобильно перемещать их вслед за подвиганием
экскаваторных забоев. Вследствие этого расстояние
откатки горной массы не превышает 1.2 км.
Результаты исследования применимы при проек-
тировании и эксплуатации глубоких карьеров. Опти-
мизация ведения горных работ с размещением пере-
грузочных пунктов в выработанном пространстве на
отработанных уступах с последующей их эксплуата-
цией доказывает возможность эффективной откры-
той разработки наклонных и крутых месторождений
на глубинах до 800 – 1000 м, а предлагаемая методо-
логия ее реализации позволит повысить качество
проектирования глубоких карьеров.
БЛАГОДАРНОСТЬ
Представленная работа является результатом со-
трудничества Государственного ВУЗ “НГУ” с НАО
“Казахский национальный исследовательский техни-
ческий университет имени К.И. Сатпаева (Республи-
ка Казахстан) в рамках совместного научно-
технического проекта “Повышение эффективности
работы перегрузочных устройств при эксплуатации
комбинированных видов транспорта с автомобиль-
ным звеном на открытой разработке месторождений
Казахстана”. Авторы выражают благодарность про-
фессору кафедры открытых горных работ НАО
“КазНИТУ” С.К. Молдабаеву за поддержку в прове-
дении исследований на территории университета.
REFERENCES
Chowdhury, O., & Tripathy, D. (2014). Design of Haul Road
Illumination System for an Opencast Coal Mining Project –
A Case Study. LEUKOS, 10(3), 133-143.
http://dx.doi.org/10.1080/15502724.2013.867240
Dryzhenko, A.Yu. (2011). Kar’ernye tehnologicheskie gor-
notransportnye sistemy. Dnepropetrovsk: NGU.
Dryzhenko, A.Yu. (1994). Vskrytie glubokih gorizontov
kar’erov. Moskva: Nedra.
Dryzhenko, A.Yu., Kozenko, G.V., & Rykus, A.A.
(2009). Otkrytaja razrabotka zhelezorudnyh rud Ukrainy:
sostojanie i puti sovershenstvovanija. Dnepropetrovsk: NGU.
Falshtynskyi, V.S., Dychkovskyi, R.O., Lozynskyi, V.G., & Saik,
P.B. (2013). Determination of the Technological Parameters
of Borehole Underground Coal Gasification for Thin Coal
Seams. Journal of Sustainable Mining, 12(3), 8-16.
http://dx.doi.org/10.7424/jsm130302
Gumenik, I., Lozhnikov, A., & Maevskiy, A. (2012). Methodo-
logical principles of negative opencast mining influence in-
creasing due to steady development. Geomechanical Pro-
cesses during Underground Mining: School of Under-
ground Mining 2012, 45-49
http://dx.doi.org/10.1201/b13157-9
O. Shustov, A. Dryzhenko. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(2), 78-84
84
Khomenko, O.Ye. (2012). Implementation of energy method in
study of zonal disintegration of rocks. Naukovyi Visnyk
Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (4), 44-54.
Novozhylov, M.G., Dryzhenko, A.Yu., & Mayevskyi, A.M.
(1984). Vysokoproizvoditel’nye glubokie kar’ery. Moskva.
Rakishev, B., Moldabaev, S., & Kuldeev, E. (2015). Effective
technology of stripping operations in deep coal opencasts
with railway and auto truck transport. Theoretical and Prac-
tical Solutions of Mineral Resources Mining, 145-152.
http://dx.doi.org/10.1201/b19901-27
Samanta, B., Sarkar, B., & Mukherjee, S. (2002). Selection of
opencast mining equipment by a multi-criteria decision-
making process. Mining Technology, 111(2), 136-142.
http://dx.doi.org/10.1179/mnt.2002.111.2.136
Zhang, Y., & Yu, J. (2011). A New Landslide Forecast Method
and its Application in an Opencast Coal Mine. AMR,
383-390, 4499-4505.
http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.383-390.4499
ABSTRACT (IN RUSSIAN)
Цель. Разработать методику выбора рационального вида карьерного транспорта в условиях понижения гор-
ных работ до предельной глубины открытой разработки.
Методика исследований заключается в установлении приведенных затрат на эксплуатацию средств карьер-
ного транспорта при различных сочетаниях внутрикарьерного и магистрального звена в совокупности с пунк-
тами перегрузки соответствующей конструкции для карьеров малой, средней и большой протяженности.
Результаты. Выполнена оптимизация размещения перегрузочных пунктов при совместной эксплуатации авто-
мобильного и железнодорожного транспорта, что позволит исключить применение перегрузочных экскаваторов.
Доказана эффективность строительства перегрузочных пунктов блочной конструкции, которая позволяет при сред-
нем расстоянии перемещения горной массы в 1.5 – 2 км снизить общее количество автосамосвалов на 20 – 30%.
Размещение перегрузочных пунктов в выработанном пространстве на отработанных уступах с последующей их
эксплуатацией доказывает возможность эффективной разработки наклонных и крутых месторождений.
Научная новизна заключается в установлении области применения различных видов карьерного транспорта
при изменении параметров рабочей зоны карьеров, связанных с углубкой горных работ, интенсивностью выемки
пород вскрыши и формировании выработанного пространства для складирования отходов горного производства.
Практическая значимость состоит в выдаче рекомендаций по использованию экономичных видов транс-
порта в соответствии с установленным режимом отработки карьерного поля.
Ключевые слова: вид карьерного транспорта, перегрузочный пункт, режим горных работ, производитель-
ность карьера, темп понижения горных работ, рабочая зона, выработанное пространство, внутренние отвалы
ABSTRACT (IN UKRAINIAN)
Мета. Розробити методику вибору раціонального виду кар’єрного транспорту в умовах поглиблення гірни-
чих робіт до граничної глибини відкритої розробки.
Методика досліджень полягає у встановленні зведених витрат на експлуатацію засобів кар’єрного транспо-
рту при різних поєднаннях внутрішньокар’єрної та магістральної ланки в сукупності з пунктами перевантажен-
ня відповідної конструкції для кар’єрів малої, середньої та великої протяжності.
Результати. Виконана оптимізація розташування перевантажувальних пунктів при сумісній експлуатації авто-
мобільного та залізничного транспорту, що дозволить виключити застосування перевантажувальних екскаваторів.
Доведена ефективність будівництва перевантажувальних пунктів блочної конструкції, яка дозволяє при середній
відстані переміщення гірничої маси в 1.5 – 2 км скоротити загальну кількість автосамоскидів на 20 – 30%. Розташу-
вання перевантажувальних пунктів у виробленому просторі на відпрацьованих уступах з подальшою їх експлуатаці-
єю доводить можливість ефективної розробки похилих та крутих родовищ.
Наукова новизна полягає у встановленні області застосування різних видів кар’єрного транспорту при змі-
ні параметрів робочої зони кар’єрів, пов’язаних з поглибленням гірничих робіт, інтенсивністю виймання порід
розкриву та формуванням виробленого простору для складування відходів гірничого виробництва.
Практична значимість складається у виданні рекомендацій з використання економічних видів транспорту
відповідно до встановленого режиму відпрацювання кар’єрного поля.
Ключові слова: вид кар’єрного транспорту, перевантажувальний пункт, режим гірничих робіт, продукти-
вність кар’єру, темп поглиблення гірничих робіт, робоча зона, вироблений простір, внутрішні відвали
ARTICLE INFO
Received: 11 April 2016
Accepted: 9 June 2016
Available online: 30 June 2016
ABOUT AUTHORS
Oleksandr Shustov, Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor of the Opencast Mining Department, National
Mining University, 19 Yavornytskoho Ave., 7/408b, 49005, Dnipropetrovsk, Ukraine. E-mail: fishboy1986@mail.ru
Anatolii Dryzhenko, Doctor of Technical Sciences, Professor of the Opencast Mining Department, National Mining
University, 19 Yavornytskoho Ave., 7/408b, 49005, Dnipropetrovsk, Ukraine. E-mail: ipgpnmu@mail.ru
|