Чтение онлайн

В Европе, США и Японии для обеспечения принятых там стандартов жизни расходуется от 3,5 до 6 тонн условного топлива (т.у.т) на человека в год. У нас в стране с более суровым климатом необходимо около 18 т.у.т. в год. Сегодня в России добывается около 8 т.у.т. на человека в год.

Стоимость энергии получаемой из разных источников не одинаково. Если принять стоимость энергии, содержащейся в одном литре бензина за единицу, то за такое же количество солнечной энергии потребителю пришлось бы заплатить 4,83 единицы, ветровой — 0,55, заключённой в спирте, полученном из биомассы (биогорючее) — 0,9 единицы, ядерной энергии 1,25, энергии ГЭС — 0,3, геотермальной 0,56 и природного газа — 1,8 единицы.

Добыча твёрдых полезных ископаемых является самым энергоёмким производством среди промышленных отраслей. Задача энергосбережения в этой отрасли является чрезвычайно актуальной в энергетической проблеме мира.

Технология добычи твёрдых полезных ископаемых включает сооружение вскрывающих выработок, обеспечивающих доступ к полезному ископаемому, при открытом способе - удаление покрывающих или вмещающих полезное ископаемое пустых пород и его извлечение.

В настоящее время добыча полезных ископаемых является высокомеханизированным производством, в котором энергозатраты определяются свойствами разрабатываемых горных пород, природными условиями месторождения и механизацией производственных процессов. Чем выше соответствие технологии и механизации горных работ природным условиям месторождения, тем выше энергоэффективность добычи полезных ископаемых, а, следовательно, и ниже себестоимость добычи. Энергозатраты в себестоимости продукции горного предприятия занимают около 50%.

При проектировании новых горных предприятий и анализе эффективности действующих выбор возможных вариантов технологии и механизации горных работ производится в конечном итоге по экономическим показателям капитальных и эксплуатационных затрат. Методы расчёта для получения этих показателей только косвенно предусматривает учёт свойств разрабатываемых горных пород и природных условий месторождения. Энергетические затраты, особенно эксплуатационные, зависят именно от свойств горных пород, природных условий месторождений, технологии горных работ и механизации в рабочей зоне карьера.

Расчёт энергозатрат добычи полезных ископаемых с учётом свойств разрабатываемых горных пород и природных условий месторождения при использовании различных средств механизации и технологии горных работ позволяет выбрать вариант с минимальными значениями, и, следовательно, в целом эффективный по всем экономическим показателям.

Глава 1

Общие сведения об открытой добыче полезных ископаемых

1.1 Технологические потоки на карьере

В зависимости от свойств горных пород, массива, топографии поверхности, производственной мощности карьера, размещения отвалов, пунктов приема полезного ископаемого и системы разработки перемещаемая горная масса на карьере разделяется на грузопотоки. Они берут начало в забоях и оканчиваются на отвалах пустых пород, некондиционных руд или на складах полезного ископаемого. Применительно к грузопотоку формируется механизация производственных процессов.

Все технологические процессы на карьере объединены транспортом в цепи. Каждый из них, начиная от подготовки горных пород к выемке, выполняет последовательно задачу разработки месторождения полезного ископаемого открытым способом.

Наиболее эффективной организацией технологических процессов является поточное производство, которое может быть непрерывным, например, при применении роторных экскаваторов, конвейерного транспорта и ленточных отвалообразователей, и цикличным, функционирующим в определенном ритме, при эксплуатации выемочно-погрузочной и транспортной техники цикличного действия.

Разделение средств механизации на грузопотоки представляет собой по существу организацию горных работ на карьере по т е х н о л о г и ч е с к и м п о т о к а м, под которыми понимается технологически связанная совокупность горных и транспортных машин определенной производительности, независимо ведущих разработку определенной зоны карьера, с выполнением всех технологических процессов — от подготовки горных пород к выемке до отвалообразования, складирования или передачи полезного ископаемого потребителю в равномерном ритме.

В зависимости от условий на карьере может быть два технологических потока — вскрышной и добычный или несколько.

По числу забоев в разрабатываемой зоне карьера и пунктов приема горной массы, а также по их связи между собой технологические потоки разделяются на:

отдельный, в котором забой в карьере связан транспортными коммуникациями с отдельным отвалом, участком общего отвала или бункером для полезного ископаемого;

объединенный, транспортные коммуникации которого от нескольких забоев объединяются в одном пункте приема горной массы (перегрузочном пункте или отвале);

разветвленный, в котором горная масса сводного забоя направляется в несколько пунктов приема горной массы;

комбинированный, горная масса в котором от нескольких забоев объединяется транспортом доставки ее из карьера и на поверхности направляется на несколько пунктов приема грузов.

Комплект оборудования характеризуется производительностью, суммарной установленной мощностью двигателей, металлоемкостью, количеством обслуживающего персонала и расходом основных и вспомогательных материалов.

В качестве примера на рис. 1 показаны вскрышной и добычный технологические потоки карьера.

а)

б)

в)

Рис.1 . Схемы вскрышных и добычных технологических потоков при разработке горизонтального (а) и пологого (б) месторождений, (в) условные обозначения графического изображения элементов технологического потока.

В комплект оборудования добычного технологического потока включено дробильное оборудование обогатительной фабрики (Рис.2 ).

Рис.2 Добычной технологический поток на апатитовом карьере «Расвумчёрр-Цирк»

Разделение комплексной механизации на технологические потоки упрощает управление ими, улучшает контроль и их обслуживание на карьере, а также возможность определить энергозатраты в целом по технологическому потоку и по отдельным его процессам.

Механизация в технологических потоках легче поддается автоматизации.

Вся информация о работе технологических потоков поступает на главный диспетчерский пункт, где она обрабатывается и направляется обратно на пульты управления потоками для корректировки их ритма.

Параметры рабочей зоны технологического потока.

Физико-механические свойства горных пород, структура продуктивной толщи и вмещающих пород, геологические условия, производственная мощность и требования к качеству полезного ископаемого в совокупности, определяют вид технологического потока и его производительность.

Количество потоков для разработки однородной по физико-механическим свойствам толщи определяется в процессе анализа горных работ при принятой системе разработки. Известно, что при существующей системе разработки верхний горизонт разрабатывается в течение более длительного времени, чем глубинные горизонты вследствие уменьшения площади горизонтов с углублением. При независимости и индивидуальности горного и транспортного оборудования, при существующей технологии горных работ экскаваторы и транспортные средства могут быть перемещены в любую зону карьера, где из них составляется новая схема механизации. При применении определенного комплекта оборудования технологического потока, особенно при специализированном оборудовании, это не всегда возможно.