Поэтапное развитие отвалов.
Планирование горизонта ввода конвейерного комплекса.
Трассу конвейерного подъемника выбирают таким образом, чтобы обеспечить:
• допустимый угол наклона конвейера;
• стационарность борта, в котором располагается конвейер;
• минимальное число пересечений с другими транспортными коммуникациями;
• прямолинейность при отсутствии или минимальном числе перегрузочных пунктов;
• рациональную экономическую эффективность транспорта горной массы до пункта дробления в карьере и от пункта перегрузки на поверхности;
• возможность продления трассы (в случае необходимости) при углублении карьера;
• максимальную независимость условий строительства от производства горных работ в карьере.
При проектировании реконструкции, связанной с внедрением конвейерных подъемников на карьере с железнодорожным транспортом, неизбежно пересечение коммуникаций последнего трассой конвейера, в связи .с чем усложняются условия и повышается стоимость строительно-монтажных работ.
В наиболее сложных случаях возможен отказ от расположения конвейера в открытых горных выработках из-за сложности проведения строительных работ и дальнейшей эксплуатации и переход к размещению конвейера на всей длине или частично в наклонном стволе.
В планировании горных работ при внедрении конвейерных подъемников на действующем карьере могут быть выделены три периода (рис. 1).
В первый период, предшествующий строительно-монтажным работам, необходимо создать постоянный борт по оси будущей трассы и осуществлять интенсивную (опережающую) углубку карьера в зоне установки дробильного комплекса. Ведение горных работ в той части карьерного пространства, которая не связана со строительством подъемника (рабочий борт на вышележащих по отношению к отметке установки дробилки горизонтах), следует предусматривать без интенсивной углубки, но с максимальным подвиганием фронта.
В течение второго периода — времени монтажа подъемника и сооружения для этого необходимой горной выработки горные работы практически не планируют в зоне строительства, а осуществляют только в рабочем борту карьера.
В третий период, после ввода конвейера в эксплуатацию необходимо повысить интенсивность углубки карьера, в том числе в зоне расположения дробильной установки с тем, чтобы расстояние транспортирования руды автосамосвалами от забоев к перегрузочному пункту было минимальным в течение длительного времени.
Несоблюдение этих принципов приводит к тому, что к моменту завершения строительства подъемника горные работы «отрываются» далеко вниз от отметки приемного бункера дробильного узла и эффективность использования конвейера резко снижается.
В связи с тем что угол наклона постоянного борта карьера обычно превышает угол наклона конвейера, при удлинении трассы последнего изменяется расстояние доставки горной массы автосамосвалами к подъемнику. Поэтому новое направление удлиняемой трассы следует по возможности совмещать с направлением углубки горных работ. В противном случае длина рейса автотранспорта в карьере может существенно превысить экономически целесообразное расстояние (1 — 1,5 км).
Рис.1. Направление горных работ в карьере при строительстве конвейерного подъ-емника:
Б — борт карьера до начала строительства подъемника; К — проектируемое положение трассы подъемника; Д — горизонт установки дробильного узла; 1,2иЗ — объемы горных работ, выполняемые соответственно в первый, второй и третий периоды строительства подъемника
При необходимости, для организации строительства конвейерного подъемника, корректируют план производства горных работ.
Применительно к конвейерному транспорту особо важное значение имеет надежность транспортных схем.
Большое число схем конвейерного транспорта по принципу соединения и взаимодействия оборудования может быть сведено к четырем основным структурным схемам: последовательное соединение оборудования, параллельное соединение оборудования, с объединением грузопотоков, с разделением грузопотоков.
Обобщающим показателем надежности является коэффициент готовности, определяемый временем работы между отказами Т и временем восстановления ТВ,
Транспортирующую способность конвейерной системы определяют с учетом вероятной эксплуатационной производительности Q, которая обусловливает надежность оборудования:
D = kГТРQ
где Тр — планируемое время работы конвейерной линии (за вычетом регламентированных технологических и организационных простоев).
Коэффициент готовности системы конвейеров определяется показателями надежности отдельных ее узлов и агрегатов.
Для наиболее распространенной системы, состоящей из п последовательно соединенных конвейеров, коэффициент готовности:
Считается, что применительно к конвейерному транспорту экономически не оправдано резервирование оборудования.
Представляется, что для мощных конвейерных подъемников большой производительности, характеризующихся высокой капиталоемкостью, предусматривать резервную линию нецелесообразно, так как дополнительные затраты могут резко ухудшить экономические показатели использования конвейеров вообще. Однако, если допускают размеры транспортируемого куска, то в некоторых случаях следует рассматривать возможность применения двух конвейеров с узкой лентой вместо одного с широкой. При этом необходимо учитывать различный коэффициент готовности систем по вариантам (разную надежность), возможное изменение производительности конвейерного тракта, условия реконструкции при удлинении подъемников и организации новых перегрузочных пунктов, а также различие в условиях транспортирования горной массы автосамосвалами до перегрузочного пункта. Так, если имеется принципиальная возможность независимого удлинения узких конвейеров, то это улучшит условия эксплуатации автотранспорта в карьере (уменьшатся колебания в расстоянии перевозок) и благоприятно скажется на технико-экономических показателях варианта. Кроме того, наличие второй конвейерной линии позволяет сгладить негативное влияние, оказываемое на производительность автомобильно-конвейерного комплекса разницей в режимах работы конвейеров и автомобильного транспорта. Последний эксплуатируется в режиме карьера (340—350 дней в году круглосуточно) при годовом фонде рабочего времени 7300—7500 ч, а расчетное время работы конвейерной линии в году составляет 5900—6000 ч. Иными словами, при одной конвейерной линии для обеспечения ее часовой производительности необходим парк автомобилей, в 1,2—1,25 раза превосходящий среднерасчетный, установленный по условиям обеспечения заданного объема перевозок. Обычно в проектах этот коэффициент не учитывается, так как практически часть автосамосвалов, занятых, например, на перевозке вскрыши в отвал, можно направить на доставку руды к подъемнику. Однако, если принять во внимание ограничения по производительности экскаваторов и приемной способности дробильных узлов или если проектом предусмотрена конвейеризация подъема всего объема скальной горной массы из карьера, то этот коэффициент необходимо учитывать при составлении проектов.
Эффективность применения того или иного вида карьерного транспорта определяется в конечном итоге экономическими показателями — капитальными затратами на приобретение и монтаж оборудования, строительство объектов и коммуникаций, выполнение горных работ и т.д., а также эксплуатацианными расходами. Наибольшие расхождения при определении эксплуатационных расходов наблюдаются применительно именно к конвейерному транспорту. Основа расхождений заключается в использовании разных методов расчета амортизационных отчислений на реновацию (восстановление первоначальной стоимости) и ремонт ленты. Для проектных расчетов можно пользоваться следующими данными. Срок службы резинотросовых лент на конвейерах длиной до 1000 м составляет 5 лет, длиной 1000-3000 м — 6 лет. При этом ленты передвижных (забойных и отвальных) конвейеров имеют срок службы примерно на год меньше, чем на конвейрах стационарных и находящихся в галереях.
Поэтапное развитие отвалов.
Внешние отвалы и другие поверхносные сооружения размещают за конечными контурами карьера. При поэтапной разработке с длительностью каждого этапа 10-15 лет и более возможно временное складирование пород внутри перспективных контуров. Например, часть пород первого этапа размещается в зоне будущих работ второго этапа (рис. 2)
Рис. 2. Схема поэтапного размещения отвалов
/, // — соответственно первая и вторая очереди карьера; 1,2— соответственно временный и постоянный отвалы
При расконсервации бортов первого этапа временные отвалы перемещаются на постоянное место. Это позволяет уменьшить в первые годы расстояние транспортирования и высвободить значительные денежные средства, которые могут быть эффективно и длительное время использованы в народном хозяйстве. Если условный прирост средств выше затрат на дополнительное перемещение пород, то поэтапное размещение отвалов экономично. Экономия от уменьшения расстояния транспортирования пород
Рис. 3. Схема поэтапного развития постоянных отвалов
Постоянные отвалы в плане целесообразно проектировать в несколько этапов (3—5 и более) (рис. 3). На первом этапе породы складируются в несколько ярусов с отсыпкой пород на предельную расчетную высоту на ограниченной площади. На втором и последующих этапах отвалы в основном расширяют в плане. Такая схема поэтапного отвалообразования, щироко применяемая при автомобильном и конвейерном транспорте, по сравнению со схемой поярусного развития отвалов сразу на всей площади имеет следующие преимущества:
1. земли под отвалы изымаются из сельскохозяйственного пользования постепенно, что уменьшает экономический ущерб, наносимый народному хозяйству от вовлечения недр в разработку;
2. рекультивация отвалов и возвращение земель для сельскохо-зяйственного использования осуществляются раньше;
3. уменьшается расстояние перемещения пород в первые годы, что позволяет уменьшить затраты на транспортирование;
4. отодвигаются сроки переноса сооружений, попавших в зону горного отвода, что позволяет повысить эффективность использования ранее сделанных капитальных вложений на их строительство.
5. экономический эффект от поэтапного развития отвалов пропорционален объёму складируемых пород и тем выше, чем больше высота отвалов и число этапов.