Схемы транспорта шахт и рудников

Реферат

Схемы транспорта шахт и рудников

Понятие о технологической схеме подземного транспорта

Схемы подземного транспорта любой шахты или рудника в каждый момент времени характеризуются взаимоувязанным пространственным расположением транспортных горных выработок и эксплуатируемых в этих выработках средств транспорта.

Для действующих шахт они динамичны и периодически меняются в связи с изменением расположения очистных и подготовительных забоев в пределах шахтного поля и заменой средств транспорта в процессе эксплуатации. Схемы транспорта проектируемых объектов составляются на наиболее характерные периоды их эксплуатации: сдача шахты или рудника в эксплуатацию, освоение проектной мощности и максимальное удаление горных работ.

Технологическая схема подземного транспорта, - по которой транспортируются основной грузопоток (уголь, руда) из очистных забоев и грузопотоки из подготовительных забоев к скиповому стволу, а также люди, вспомогательные материалы и оборудование к рабочим местам, состоит из ряда отдельных транспортных звеньев, объединенных между собой узлами сопряжений. Главным определяющим фактором в общей схеме является схема транспорта основного грузопотока из очистного забоя. Она в значительной степени предопределяет схему транспорта из подготовительных забоев и схему вспомогательного транспорта.

Схемы вспомогательного транспорта отличаются от схем транспорта угля или руды тем, что вспомогательные материалы и оборудование доставляются в шахту часто по нескольким вертикальным или наклонным стволам, а также по скважинам и шурфам (при сравнительно небольшой глубине вскрытия) или по штольням, а в подземных условиях для их доставки используются дополнительно вентиляционные выработки и выработки специального назначения.

Транспортная подземная система шахты или рудника может быть разделена на взаимосвязанные подсистемы участкового и магистрального транспорта.

Участковый транспорт представляет собой совокупность транспортных средств и устройств, размещенных в горизонтальных и наклонных выработках, расположенных в контурах выемочной панели, блока, выемочного участка, этажа за пределами добычного выемочного участка (лава, камера и т.д.).

Магистральный транспорт представляет собой совокупность транспортных средств и устройств размещаемых в главных горизонтальных и капитальных - наклонных выработках, по которым осуществляется транспортирование грузов от выемочных участков до околоствольного двора или поверхности шахты (при наличии наклонного ствола или автотранспортного уклона, штольни).

При одном и том же пространственном расположении горных выработок возможно применение различных видов транспорта, следовательно, на каждой шахте можно получить множество вариантов технологических схем транспорта, которые будут отличаться друг от друга числом видов транспорта.

В зависимости от этого, наиболее характерного, показателя все технологические схемы транспорта (по основному грузопотоку) могут быть разделены на две принципиальные группы: - с одним видом транспорта и комбинированные (два и более видов транспорта).

На большинстве действующих шахт и рудников в связи с разнообразными горно-геологическими и горнотехническими условиями разрабатываемых месторождений наиболее широко применяют различные комбинированные схемы транспорта.

Выбор технологической схемы транспорта проектируемой шахты или рудника должен производиться при комплексной оптимизации горного предприятия, в экономико-математической модели которого подсистема "Подземный транспорт" является одной из составных частей.

Оценка множества вариантов и оптимальная компоновка подсистемы "Подземный транспорт" производится после принятия основных решений по проектируемому предприятию, в том числе: по мощности, схемам и параметрам вскрытия и подготовки, системам разработки, схемам вентиляции, схемам механизации очистных и подготовительных работ, схемам горных работ и протяженности горных выработок, схемам группирования пластов и порядка их отработки.

Методика оптимальной компоновки систем подземного транспорта ориентирована на комплексную оценку множества вариантов подсистемы. Суммарные капитальные затраты и эксплуатационные расходы по подземному транспорту включают затраты и расходы по: транспортированию угля, руды, породы, материалов, оборудования и людей в пределах всей обще шахтной схемы; приему-отправлению (погрузке, разгрузке, перегрузке) грузов и людей в местах сопряжения транспортных звеньев.

При выборе схемы и средств транспорта для действующего горного предприятия, т.е. при заданных схемах горных выработок, а также для реконструируемого и вновь проектируемого предприятия в случаях, когда учет транспортных расходов существенно не влияет па схему горных выработок, решается только задача по оптимизации транспорта, т. с. исходя из заданной схемы горных выработок, значений и направлений грузопотоков определяются оптимальные параметры подсистемы транспорта по критерию минимума транспортных расходов.

Проектирование и совершенствование схем транспорта новых, реконструируемых и действующих шахт и рудников должно производиться в строгой увязке с комплексом решений по прогрессивной технологии добычи полезного ископаемого, определенной основными технико-экономическими направлениями развития отраслей горнодобывающей промышленности.

Технологические схемы подземного транспорта рудников

Основным фактором, определяющим выбор той или иной технологической схемы подземного транспорта на рудниках, является принятая схема вскрытия и подготовки рудного тела.

При вскрытии вертикальными и наклонными стволами подготовка пологих и наклонно залегающих месторождений осуществляется проведением откаточных выработок по руде на уровне почвы (рис.1, а) или чаще в виде концентрационных (полевых) выработок (рис.1, б) по породе ниже уровня почвы рудного тела, на которые отбитая в блоках руда перепускается через участковые рудоспуски и грузится в транспортные средства.

Концентрационные выработки, по которым как правило, осуществляется откатка руды локомотивными составами до околоствольного двора, находятся вне зоны обрушения, что гарантирует их устойчивость и проведение пути с рациональным профилем. Рудоспуски способны аккумулировать руду, поэтому работа локомотивной откатки на концентрационном горизонте не зависит от работы добычных забоев и средств доставки до рудоспусков.

При этажной подготовке подъемные сосуды загружаются на каждом этаже. При подготовке групповыми квершлагами руду перепускают с верхних этажей по капитальным рудоспускам на групповой квершлаг, на котором концентрируется добыча с вышележащих (через один или несколько) этажей.

При разработке месторождений в гористых местностях вскрытие месторождения осуществляется штольней (рис.1, д). Перепуск руды с верхних горизонтов производится по капитальному рудоспуску, а спуск-подъем людей и материалов на добычные горизонты по слепому стволу.

За последние годы в некоторых случаях применяют схему вскрытия вертикальным стволом в сочетании с наклонным спиральным автотранспортным уклоном (рис.1, е).

При этой схеме перепущенная по рудоспускам на концентрационный горизонт руда, транспортируется к околоствольному двору и выдается скиповым подъемом по вертикальному стволу, а автотранспортный уклон служит для движения самоходных машин с одного горизонта на другой и на поверхность, а также дли перевозки работников в автобусах и доставки автомобилями вспомогательных материалов и оборудования.

В некоторых случаях при доработке нижних горизонтов, не вскрытых вертикальным стволом, может применяться также технологическая схема транспортирования руды самоходными машинами по автотранспортному уклону на концентрационный горизонт.

Применение такой схемы требует специального обоснования по сравнению с вариантом углубки ствола и транспортирования по горизонтальным выработкам.

транспорт подземный шахта рудник

Рис. 1. Схемы вскрытия рудных месторождений:

а - выработками по руде; б - полевыми выработками; в - этажными квершлагами; г - групповыми квершлагами; д - штольней; е - вертикальным стволом с автотранспортным уклоном (крутопадающих месторождений); 1 - ствол; 2 - откаточный штрек; 3 - участковый рудоспуск; 4 - капитальный рудоспуск; 5 - квершлаг; 6 - слепой ствол; 7 - штольня; 8 - автотранспортный уклон; 9 - автотранспортная выработка; 10 - автомобильный гараж; 11 - дробильная камера; 12 - конвейер; 13 - загрузочный бункер скипового ствола

Подготовка маломощных месторождений при этажной разработке обычно рудная, месторождений средней мощности и мощных - смешанная.

При разработке жильных месторождений малой мощности применяется схема подготовки с рудным штреком (рис.2, а), на котором производится загрузка вагонеток. При производственной мощности рудника до 2 млн. т /год применяется тупиковая схема откатки (рис.2, г) с погрузкой вагонеток в ортах. Составы, находящиеся в ортах под погрузкой, не препятствуют движению по полевому штреку, который является основной транспортной выработкой.

При производственной мощности рудника более 2 млн. т/год применяется схема с кольцевыми ортами и двумя квершлагами (рис.2, д), при которой поток груженых и порожних составов разделяется. При соответствующих горно-геологических условиях может применяться комбинированная тупиково-кольцевая схема откатки.

Рисунок 2. Схемы способов подготовки:

а - штрековая рудная подготовка с тупиковой схемой транспорта; б - штрековая полевая подготовка с тупиковой схемой транспорта; в - штрековая комбинированная подготовка с кольцевой откаткой; г - ортовая подготовка с тупиковой схемой транспорта; д - ортовая подготовка с кольцевой схемой транспорта; 1 - рудный штрек; 2 - полевой штрек; 3 - орт; 4 - короткий квершлаг (восстающие на схемах не указаны).

Существующие системы разработки в зависимости от способа транспортирования руды подразделяют на две основные группы:

системы, у которых в очистном пространстве осуществляется механическое транспортирование руды самоходными погрузочно-транспортными комплексами, конвейерами, скреперными и другими установками (камерные, слоевого обрушения, послойной выемки с закладкой и др.);

системы, у которых руда выпускается самотеком на подэтажные или откаточные выработки (этажного принудительного обрушения, с подэтажными штреками и др.) с последующим транспортированием средствами механизации (обычно локомотивная откатка) по выработкам в днище блоков, которые принимают отбитую руду.

На магистральных выработках применяют в основном электровозный транспорт, работа которого в зависимости от производственной мощности рудного тела осуществляется по трем принципиальным схемам.