Технология и комплексная механизация открытых горных работ

Горные работы

Под горными работами понимается комплекс производственных мероприятий, связанных с проведением, креплением, поддержанием горных выработок и выемкой полезных ископаемых.

Добыча полезных ископаемых из недр земли ведется специалистами горного дела. Согласно принятой классификации, выделяют пять типов месторождений – поверхностные, глубинного типа, нагорного типа, нагорно-глубинного типа и подводные. Для работы используются различные средства механизации, в том числе железнодорожный транспорт, конвейеры, скиповые подъемники, гидравлический транспорт, подвесные канатные дороги, роторные комплексы, экскаваторы, драглайны (одноковшовые экскаваторы с канатно-блочным оборудованием).

Проведение работ по добыче полезных ископаемых ведется закрытым, подводным и открытым способом. В подавляющем большинстве случаев открытый способ добычи является наиболее предпочтительным и экономически целесообразным.

Большие объемы работ, их высокая трудоемкость, а также различие горных пород являются причиной выбора комплексной автоматизации. Это значительно повышает продуктивность работ и позволяет реализовать технологическую цепочку, состоящую из следующих процессов:

• подготовка горной породы к выемке;
• выемка горной породы;
• погрузка;
• перемещение из забоя к местам приема горных пород;
• складирование или отвалообразование.

Эту цепочку также можно представить в виде 4 звеньев, а именно звена подготовки пород к выемке, звена выемки и погрузки, звена транспортировки, звена отвалообразования и складирования.

Рисунок 1. Примеры средств механизации, используемых при открытых горных работах. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Комплексная механизация открытых горных работ

Механизация стала ключом к повышению производительности и позволила настроить технологию добычи так, чтобы процесс стал управляемым и предсказуемым. Первые средства механизации на открытых разработках появились более века назад на немецких карьерах по добыче угля. Спустя 20 лет первые средства механизации стали использоваться и в Советском Союзе. Уже к 1984 году уровень механизации горных работ в СССР превысил 70 %.

При поточной технологии достигаются максимальные значения эффективности, так как все процессы выполняются непрерывно, а управление осуществляет один или несколько операторов. При разработке комплексной механизации важно обеспечить равную производительность оборудования технологического процесса. Структуры комплексной механизации можно разделить на простые и сложные, параллельные, расходящиеся и сходящиеся. При простом процессе после звена подготовки к выемке следует звено транспортировки, затем звено отвалообразования и складирования. При параллельном варианте два грузопотока идут каждый через свой состав звеньев, не пересекаясь. При сходящемся варианте два потока со звеньев выемки и подготовки встречают в транспортном звене, при расходящемся потоке наоборот одно звено выемки разделятся на два транспортных потока. В сложном варианте возможные любые комбинации сходящегося и расходящегося потоков.

По применяемому оборудованию выделяют пять классов комплексов оборудования:

• комплексы оборудования на выемочно-отвальных работах,
• комплексы оборудования на эвакуаторно-отвальных работах;
• комплексы оборудования на выемочно-транспортно-отвальных работах;
• комплексы оборудования на эвакуаторно-транспортно-отвальных работах;
• комплексы оборудования на эвакуаторно-транспортно-разгрузочных работах;

Развитие горной отрасли связано с разработкой надежных и высокопроизводительных комплексов, которые смогут выполнять широкий спектр задач на разных пластах и смогут подстраиваться под разные условия с помощью вычислительной техники.

Рисунок 2. Выемочно-погрузочные работы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Таким образом от решения задач комплексной механизации напрямую зависит производительность отдельного месторождения. Спланировав заранее все этапы и оборудование можно предсказать с какой мощностью будет вестись производство, организовать логистику и выстроить дальнейшие цепочки поставок.

Безусловно, стоимость механизации очень высока, но сегодня фактически нет альтернатив комплексной механизации, которые могли бы сравниться с ней по мощности, действенности, производительности.