Систематизация технологических схем открытой разработки техногенных месторождений
Для выбора эффективного способа отработки техногенных месторождений разработана систематизация технологических схем отработки этих массивов. Исходя из учета особенностей состояния техногенного массива, технологии его отработки и несущей способности породного основания осуществляют выбор типа забойно...
Saved in:
| Published in: | Екологія і природокористування |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем природокористування та екології НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57404 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Систематизация технологических схем открытой разработки техногенных месторождений / А.Г. Шапарь, П.И. Копач, Л.В. Якубенко, Б.С. Гулямов, Н.В. Ильченко // Екологія і природокористування. — 2010. — Вип. 13. — С. 102-109. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-57404 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Шапарь, А.Г. Копач, П.И. Якубенко, Л.В. Гулямов, Б.С. Ильченко, Н.В. 2014-03-08T17:41:50Z 2014-03-08T17:41:50Z 2010 Систематизация технологических схем открытой разработки техногенных месторождений / А.Г. Шапарь, П.И. Копач, Л.В. Якубенко, Б.С. Гулямов, Н.В. Ильченко // Екологія і природокористування. — 2010. — Вип. 13. — С. 102-109. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. XXXX-0010 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57404 622.271:504.06 Для выбора эффективного способа отработки техногенных месторождений разработана систематизация технологических схем отработки этих массивов. Исходя из учета особенностей состояния техногенного массива, технологии его отработки и несущей способности породного основания осуществляют выбор типа забойного оборудования Для вибору ефективного способу відробки техногенних родовищ розроблена систематизація технологічних схем відробки цих масивів. Виходячи з обліку особливостей стану техногенного масиву, технології його відробки і несучої здатності порідкої основи здійснюють вибір типу забійного устаткування. For the choice of effective method of working off technogenic deposits systematization of flowsheets of working off these arrays is developed. Coming from the account of features of the state of technogenic array, technologies of his working off and bearing strength of pedigree foundation carry out a type selection backwall equipment. ru Інститут проблем природокористування та екології НАН України Екологія і природокористування Еколого-орієнтовані та ресурсозберігаючі технології, поводження з відходами Систематизация технологических схем открытой разработки техногенных месторождений Systematization of flowsheets of openwork of technogenic deposits Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Систематизация технологических схем открытой разработки техногенных месторождений |
| spellingShingle |
Систематизация технологических схем открытой разработки техногенных месторождений Шапарь, А.Г. Копач, П.И. Якубенко, Л.В. Гулямов, Б.С. Ильченко, Н.В. Еколого-орієнтовані та ресурсозберігаючі технології, поводження з відходами |
| title_short |
Систематизация технологических схем открытой разработки техногенных месторождений |
| title_full |
Систематизация технологических схем открытой разработки техногенных месторождений |
| title_fullStr |
Систематизация технологических схем открытой разработки техногенных месторождений |
| title_full_unstemmed |
Систематизация технологических схем открытой разработки техногенных месторождений |
| title_sort |
систематизация технологических схем открытой разработки техногенных месторождений |
| author |
Шапарь, А.Г. Копач, П.И. Якубенко, Л.В. Гулямов, Б.С. Ильченко, Н.В. |
| author_facet |
Шапарь, А.Г. Копач, П.И. Якубенко, Л.В. Гулямов, Б.С. Ильченко, Н.В. |
| topic |
Еколого-орієнтовані та ресурсозберігаючі технології, поводження з відходами |
| topic_facet |
Еколого-орієнтовані та ресурсозберігаючі технології, поводження з відходами |
| publishDate |
2010 |
| language |
Russian |
| container_title |
Екологія і природокористування |
| publisher |
Інститут проблем природокористування та екології НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Systematization of flowsheets of openwork of technogenic deposits |
| description |
Для выбора эффективного способа отработки техногенных месторождений разработана систематизация технологических схем отработки этих массивов. Исходя из учета особенностей состояния техногенного массива, технологии его отработки и несущей способности породного основания осуществляют выбор типа забойного оборудования
Для вибору ефективного способу відробки техногенних родовищ розроблена систематизація технологічних схем відробки цих масивів. Виходячи з обліку особливостей стану техногенного масиву, технології його відробки і несучої здатності порідкої основи здійснюють вибір типу забійного устаткування.
For the choice of effective method of working off technogenic deposits systematization of flowsheets of working off these arrays is developed. Coming from the account of features of the state of technogenic array, technologies of his working off and bearing strength of pedigree foundation carry out a type selection backwall equipment.
|
| issn |
XXXX-0010 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57404 |
| citation_txt |
Систематизация технологических схем открытой разработки техногенных месторождений / А.Г. Шапарь, П.И. Копач, Л.В. Якубенко, Б.С. Гулямов, Н.В. Ильченко // Екологія і природокористування. — 2010. — Вип. 13. — С. 102-109. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT šaparʹag sistematizaciâtehnologičeskihshemotkrytoirazrabotkitehnogennyhmestoroždenii AT kopačpi sistematizaciâtehnologičeskihshemotkrytoirazrabotkitehnogennyhmestoroždenii AT âkubenkolv sistematizaciâtehnologičeskihshemotkrytoirazrabotkitehnogennyhmestoroždenii AT gulâmovbs sistematizaciâtehnologičeskihshemotkrytoirazrabotkitehnogennyhmestoroždenii AT ilʹčenkonv sistematizaciâtehnologičeskihshemotkrytoirazrabotkitehnogennyhmestoroždenii AT šaparʹag systematizationofflowsheetsofopenworkoftechnogenicdeposits AT kopačpi systematizationofflowsheetsofopenworkoftechnogenicdeposits AT âkubenkolv systematizationofflowsheetsofopenworkoftechnogenicdeposits AT gulâmovbs systematizationofflowsheetsofopenworkoftechnogenicdeposits AT ilʹčenkonv systematizationofflowsheetsofopenworkoftechnogenicdeposits |
| first_indexed |
2025-11-26T09:22:57Z |
| last_indexed |
2025-11-26T09:22:57Z |
| _version_ |
1850619397555617792 |
| fulltext |
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
102
ЧАСТИНА 3. ЕКОЛОГО-ОРІЄНТОВАНІ ТА РЕСУРСОЗБЕРІГАЮЧІ
ТЕХНОЛОГІЇ, ПОВОДЖЕННЯ З ВІДХОДАМИ
УДК 622.271:504.06
А.Г. Шапарь, П.И. Копач,
Л.В. Якубенко, Б.С. Гулямов,
Н.В. Ильченко
СИСТЕМАТИЗАЦИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ
ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ
ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Институт проблем природопользования и экологии НАН Украины, Днепропетровск
Для вибору ефективного способу відробки техногенних родовищ розроблена систе-
матизація технологічних схем відробки цих масивів. Виходячи з обліку особливостей
стану техногенного масиву, технології його відробки і несучої здатності порідної основи
здійснюють вибір типу забійного устаткування.
Для выбора эффективного способа отработки техногенных месторождений разрабо-
тана систематизация технологических схем отработки этих массивов. Исходя из учета
особенностей состояния техногенного массива, технологии его отработки и несущей
способности породного основания осуществляют выбор типа забойного оборудования.
Постановка проблемы. Проблема тех-
нологических отходов возникла с переходом
общественного производства с этапа нату-
рального производства на этап интенсивного
применения. С развитием промышленности
росло количество технологических отходов.
Особенно это относится к горнодобываю-
щей и перерабатывающей отраслям.
Рассматривая техногенные месторожде-
ния с технологической, правовой и экологи-
ческой стороны необходимо отметить:
· техногенные месторождения, с одной
стороны, – искусственное скопление мине-
ральных веществ, образующихся в результа-
те складирования отходов добычи полезных
ископаемых (некондиционные руды, вме-
щающие породы), обогатительного (хвосты,
шламы), металлургического (шлаки, золы,
кеки), энергетического (золошлаковые отхо-
ды) и других производств, качество и коли-
чество которых позволяет осуществить их
добычу и переработку;
· с другой стороны, техногенные место-
рождения – отнесенный в соответствии с
действующим законодательством к катего-
рии разведанных запасов объект размещения
отходов, характеристика которых позволяет
вести их промышленную разработку в
© Шапарь А.Г., Копач П.И.,
Якубенко Л.В., Гулямов Б.С. ,
Ильченко Н.В., 2010
качестве источника минерального сырья [1];
· с третьей стороны, техногенные ме-
сторождения, являясь инородными для при-
роды компонентами окружающей среды, в
значительной степени деформируют эколо-
гический фон территории, негативно влияют
на устойчивость экосистемы и жизнедея-
тельность биоценозов, и которые, в то же
время, уместно трактовать как локально-
временные [3].
К особенностям техногенных месторож-
дений следует отнести:
· географически расположены в про-
мышленно развитых регионах;
· преимущественно находятся на земной
поверхности;
· горная масса практически раздробле-
на;
· значительно больший минеральный
состав, относительно природных месторож-
дений.
Рациональное использование минераль-
ных ресурсов техногенных месторождений
определяется следующими основными ас-
пектами: ресурсным, экономическим, техно-
логическим, экологическим, национальной
безопасности [2].
По данным Минприроды на сегодняшний
день в Украине насчитывается до 200 техно-
генных месторождений, на которых накоп-
лено около 25 млрд. т твердых отходов. Эти
техногенные образования негативно влияют
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
103
на природные ландшафты и экологические
условия, занимая площадь около 150 тыс. га
плодородных земель.
Поэтому проблема формирования техно-
генных месторождений весьма актуальна и
особенно для Кривбасса, где в хвостохрани-
лища пяти горно-обогатительных комбина-
тов ежегодно перекачивается около 2,5
млрд.м3 пульпы. За многие десятилетия ра-
боты Криворожских ГОКов в хвостохрани-
лищах, занимающих площадь более 7 тыс.
га, скопились огромные массы хвостов, оце-
ниваемых в 2,5 млрд.т с содержанием обще-
го железа на уровне 14-18% [3].
Установлено, что в результате перера-
ботки только обследованных промышлен-
ных отходов потребности промышленности
Украины могут быть обеспечены на десятки
лет в скандии, галлии, иттрии, тантале, нио-
бии, ртути, цезии. Ежегодная потребность в
дефицитных для страны свинце, цинке, ме-
ди, ванадии, цирконии, золоте, серебре, ли-
тии может быть удовлетворена на 10-25%.
Различное нерудное сырье из техногенных
месторождений рационально использовать
для получения строительных материалов,
химических реагентов и т.д. [2].
Таким образом, вовлечение в эксплуата-
цию техногенных месторождений являю-
щимися новыми источниками минерального
сырья, позволяет, с одной стороны, снизить
нагрузку на минерально-сырьевой комплекс,
а с другой – способствует восстановлению
деформированного природного ландшафта и
экологического фона территорий промыш-
ленных регионов страны.
Постановка задания. Учитывая нега-
тивное воздействие техногенных месторож-
дений на экологическую обстановку горно-
промышленных регионов и отсутствие, в
большинстве случаев, свободных террито-
рий и средств для строительства новых от-
валов и хвостохранилищ, решение вопросов
по их разработке уже давно стало особенно
актуальным [4].
Основной материал. Эффективные тех-
нологические схемы освоения техногенных
месторождений могут быть разработаны
лишь при условии достоверного установле-
ния зависимостей изменения свойств сла-
гающих пород во времени и пространстве;
изучения, установления области применения
и создания систематизации способов разра-
ботки техногенных месторождений.
Выполнение этих работ позволит выде-
лить и сформулировать технологические
задачи, отсутствие решения которых в на-
стоящее время сдерживают процесс освое-
ния техногенных месторождений. Кроме
технологических, необходимо решить неко-
торые аспекты, касающиеся экономики ос-
воения техногенных месторождений и про-
анализировать экологические вопросы, свя-
занные с фактом существования на дневной
поверхности крупнотоннажных накоплений
отходов горнодобывающего производства,
их утилизации, размещения вторичных хво-
стохранилищ и др.
Освоение техногенных месторождений
представляет собой многоаспектную и
комплексную проблему. Наиболее обосно-
ванным подходом при ее решении являет-
ся применение метода систематизации,
основной смысл которого заключается в
том, чтобы множество многопараметриче-
ских объектов разделить на ограниченное
число однородных типов или групп, иден-
тичных по технологическим, инженерно-
геологическим и другим свойствам. Сис-
тематизация должна представлять пере-
чень признаков, характеристик и их значе-
ний, влияющих на эффективность освое-
ния техногенных месторождений и выбор
рациональной технологической схемы раз-
работки.
В этой связи, в основу систематизации
технологических схем открытой разработ-
ки техногенных месторождений должны
быть положены следующие признаки: со-
стояние массива на момент начала освое-
ния, горно-технические условия примене-
ния технологических схем, способы
вскрытия и формирования рабочей зоны.
Систематизация технологических схем
разработки техногенных месторождений
построена с учетом иерархической значи-
мости системационных признаков. В каче-
стве признаков верхней иерархии (систем)
приняты способы разработки по показате-
лю устойчивого состояния массива, кото-
рый отражает несущую способность по-
родного основания. Подсистемами явля-
ются способы разработки техногенного
месторождения в зависимости от его об-
водненности.
Следующими по иерархии являются ти-
пы и подтипы. В этом случае типы отра-
жают способ вскрытия месторождения и
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
104
расположение вскрывающих выработок в
контурах месторождения, а подтипы –
формирование рабочей зоны и развитие
фронта горных работ.
Систематизация технологических схем
открытой разработки техногенных место-
рождений представлена в виде таблицы
(таблица 1).
Таблица 1 – Систематизация технологических схем открытой разработки
техногенных месторождений
Система Подсистема Тип Подтип
Способ разработки
техногенного
месторождения
по показателю
обводненности –
устойчивости
породного основания
Способ
разработки
по фактору
влажности
массива
Способ вскрытия
массива по фактору
расположения
вскрывающих
выработок
Способ формирования
рабочей зоны
технологической схемы
А-С-I. Приконтур-
ное расположение
траншеи
А-С-I-1. Одностороннее разви-
тие фронта горных работ с фор-
мированием рабочей зоны по
всей мощности массива
А-С-II. Центральное
расположение тран-
шеи
А-С-II-2. Двухстороннее разви-
тие фронта горных работ с фор-
мированием рабочей зоны по
всей мощности массива
А. Устойчивое состоя-
ние массива по всей
его мощности
А-С. «Сухой»
массив – «су-
хой» способ его
разработки
А-C-III. Централь-
ное расположение
котлована
А-C-III-3. Радиальное развитие
горных работ с формированием
рабочей зоны по всей мощности
массива
Б-В-I. Приконтурное
расположение тран-
шеи
Б-В-I-4. Одностороннее развитие
фронта горных работ с послой-
ной отработкой массива.
Б. Устойчивая верхняя
часть массива, нижняя
– неустойчивая
Б-В. «Влажный»
массив – «ком-
бинированный»
способ разра-
ботки
Б-В-II. Центральное
расположение тран-
шеи
Б-В-II-5. Двухстороннее разви-
тие фронта горных работ с по-
слойной отработкой массива
В-М-II. Центральное
расположение тран-
шеи
В-М-II-5. Двухстороннее разви-
тие фронта горных работ с по-
слойной отработкой массива
В. Неустойчивое
состояние массива
В-М. «Мокрый»
массив – «гид-
равлический»
способ разра-
ботки
В-М-IV. Без прове-
дения вскрывающих
выработок
В-М-IV-4. Одностороннее раз-
витие фронта горных работ с
послойной отработкой массива
В работе [5] представлена классифика-
ция технологических схем освоения тех-
ногенных месторождений, позволившая
установить степень разработки методиче-
ской базы для определения их основных
параметров. Систематизация технологи-
ческих схем вызвана не только необходи-
мостью их дальнейшего упорядочения, но
и с целью установления взаимосвязи ме-
жду состоянием массива по фактору об-
водненности и, как следствие, его несу-
щей способности породного основания со
способами разработки техногенного ме-
сторождения, каждому из которых соот-
ветствуют определенное вскрытие и фор-
мирование рабочей зоны.
Исходя из особенностей состояния
техногенного массива, несущей способно-
сти его породного основания и техноло-
гии разработки этого месторождения, все
способы разделены на три группы, кото-
рые условно названы «сухими», «влаж-
ными» и «мокрыми».
Как следует из систематизации, разра-
ботка технологических схем производства
горных работ неразрывно связана с целым
комплексом факторов. В основе разработки
технологических схем, во-первых, должна
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
105
лежать достоверная информация о свойствах
пород, строения и состояния массива; во-
вторых – возможность и особенности при-
менения в этих условиях конкретного экска-
вационного и транспортного оборудования;
в-третьих – учет и использование накоплен-
ного на настоящее время передового произ-
водственного опыта и научно-технического
потенциала; в-четвертых – соблюдение эко-
номичности разрабатываемых технологиче-
ских систем; в-пятых – использование суще-
ствующего серийного горно-транспортного
оборудования.
Одним из важных факторов для разра-
ботки технологических схем является опре-
деление несущей способности породного
основания техногенных месторождений.
Несущая способность породного основа-
ния под опорными элементами экскаваторов
определяется по формуле, соответствующей
разработкам проф. К. Терцаги [6], для опре-
деления предельной критической нагрузки
от ленточного равномерно нагруженного
фундамента (плоская задача), а именно:
,
40 qc NqNCNbq ×+×+×= gg (1)
где Ng, Nc, Nq – безразмерные величины, за-
висящие от угла внутреннего трения грунта
или коэффициенты несущей способности; C
– сцепление грунта, т/м2; qo – несущая спо-
собность пород, т/м2; q – интенсивность
пригрузки на поверхности перемещения
машины, т/м2; g – плотность грунта, т/м3; b –
ширина лыжи или диаметр базы экскавато-
ра, м.
В этой формуле пригрузка q, которая по-
является при заглублении опорного основа-
ния (в случае фундамента), отсутствует, в
связи с чем
q · Nq = 0 . (2)
На основании проведенных исследований
разработана номограмма (рисунок 1), отра-
жающая изменение во времени (после за-
вершения эксплуатационного периода шла-
мохранилища) таких физико-механических
свойств техногенного массива как: влаж-
ность, плотность, сцепление, угол внутрен-
него трения пород. Анализ номограммы по-
казывает, что эти физико-механические
свойства взаимосвязаны и изменяются в за-
висимости от степени их обводненности.
Рисунок 1 - Номограмма взаимосвязи физико-механических характеристик техногенных пород:
угла внутреннего трения – r; сцепления – с; плотности – g; влажности – W
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
106
Как показывает зависимость W основ-
ная группа пород, слагающих массив, пе-
реходит в разряд «сухих» через 10 лет по-
сле окончания формирования техногенно-
го массива с определённой остаточной
влажностью, присущей каждому типу по-
род.
На графике ( )Wf=g отражено изме-
нение плотности пород с увеличением их
влажности. Пиковое значение плотности
соответствует оптимальному значению
влажности. Дальнейшее увеличение влаж-
ности приводит к фазовому переходу по-
роды в текучее состояние.
При определении несущей способности
породного основания техногенного масси-
ва установление параметров r, с, g осуще-
ствляется следующим образом: в соответ-
ствии с длительностью периода после
окончания формирования месторождения
(или влажностью его пород - W) по номо-
грамме в соответствии со стрелками опре-
деляется плотность - g, сцепление – С и
угол внутреннего трения пород – r.
Затем в соответствии с полученными
значениями этих параметров по таблице 2
определяются значения коэффициентов
несущей способности.
Таблица 2 – Значения коэффициентов несущей способности Ng, Nc, Nq
для случая плоской задачи
Коэф-
фици-
ент не-
сущей
способ-
ности
5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33
1 0,05 0,27 0,42 0,61 0,92 1,02 1,33 1,74 2,35 3,07 4,10 5,22 7,17 10,25 14,35Ng 2 0,06 0,33 0,51 0,75 1,12 1,25 1,62 2,12 2,87 3,75 5,00 6,37 8,75 12,50 17,50
1 5,17 7,27 8,2 9,02 10,25 11,17 12,3 14,2 15,3 17,93 20,5 23,1 17,6 31,77 37,92Nc 2 6,31 8,8 10 11 12,5 13,6 15 17,3 18,7 21,85 25 28,1 33,7 38,75 46,25
1 1,11 2,05 2,44 2,76 3,58 4,10 4,81 6,15 7,17 8,71 10,2 12,3 16,4 20,5 25,62Nq 2 1,35 2,5 3 3,37 4,37 5 5,87 7,5 8,75 10,62 12,5 15 20 25 31,25
Примечание: Таблица заимствована из СНиП П-15-74, гл.15. При значениях коэффициентов
в строке 1 – лыжи, 2 – база.
В соответствии с полученными данными
несущая способность определяется по фор-
муле (1).
Коэффициент запаса несущей способно-
сти пород при статической нагрузке на не-
сущую поверхность определяется как:
,0
н
з q
qk = (3)
где qн – удельная нагрузка под опорными
элементами оборудования, т/м2.
При выполнении рабочих операций экс-
каваторов появляется дополнительная на-
грузка на их опорные поверхности. В этом
случае коэффициент запаса несущей спо-
собности равен:
,0
мп
з q
qk = (4)
где qмп – удельная нагрузка под опорными
элементами с учетом внецентренной на-
грузки при выполнении рабочих операций,
т/м2.
,
W
PLqq пмп
×
+= (5)
где Р – вес ковша с породой или макси-
мальное усилие на режущей кромке ковша,
т; L – максимальный радиус черпания, м; W
– момент сопротивления опорных поверх-
ностей относительно их симметрии, т.м.
Величина W определяется в зависимости
от формы опорных поверхностей. При
круглой форме базы экскаватора
,
4
3rW ×
=
p (6)
где r – радиус базы экскаватора, м.
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
107
При прямоугольной опорной поверхно-
сти
,
6
2lbW ×
= (7)
где b – ширина опорной поверхности, м; l –
ее длина, м.
На основании приведенных в этом разде-
ле исследований по установлению физико-
механических характеристик пород техно-
генного массива шламохранилища, извест-
ных технических параметров экскаваторов-
драглайнов и мехлопат, определим область
их применения при различной степени об-
водненности техногенного месторождения,
которое может быть сухим, влажным или
мокрым.
Результаты расчетов по определению не-
сущей способности породного основания -
qo, удельной нагрузки под опорными эле-
ментами с учетом внецентренной нагрузки –
qмп, коэффициента запаса несущей способ-
ности – kз для различных типов экскаватор-
ного оборудования представлены в таблицах
3, 4, 5.
Таблица 3 – Значение параметров qo, qмп, kз для экскаваторов-драглайнов
с шагающим ходовым устройством
ЭкскаваторыСостояние техногенно-
го массива по фактору
влажности
Коэф-
фициент
Э
Ш
–
4
/4
0
Э
Ш
–
5
/4
5
Э
Ш
–
1
0/
70
Э
Ш
–
15
/7
0
Э
Ш
–
1
5/
90
qo 41,98 43,3 52,21 63,78 71,35
qмп 26,00 29,72 53,55 43,64 37,66
Сухое, с = 0,25 т/м2;
r = 30°; g = 1,675 т/м3
kз 1,61 1,46 0,98 1,46 1,89
qo 30,13 31,12 37,66 46,17 51,13
qмп 26,00 29,72 53,55 43,64 37,66
Влажное, с = 0,2 т/м2;
r = 27,5°; g = 1,875 т/м3
kз 1,16 1,05 0,7 1,06 1,37
qo 21,79 22,5 27,39 33,75 37,87
qмп 26,00 29,72 53,55 43,64 37,66
Мокрое, с = 0,15 т/м2;
r = 25°; g = 1,95 т/м3
kз 0,84 0,75 0,51 0,78 1,01
Примечание: с – сцепление пород; r – угол внутреннего трения; g – плотность пород.
Таблица 4 – Значение параметров qo, qмп, kз для экскаваторов-драглайнов
с гусеничным ходовым устройством
Экскаваторы
Э – 801 Э – 1251,
Э – 1252 Э – 2005 СЭ – 3 ЭКГ–4,6
Емкость ковша, м3
Состояние техногенно-
го массива по фактору
влажности
Ко-
эф-
фици
ент
1,0 1,25 2,0 3,0 4,0
qo 11,8 12,42 13,26 - -
qмп 13,24 16,65 20,00 - -
Сухое, с = 0,25 т/м2;
r = 30°; g = 1,675 т/м3
kз 0,89 0,75 0,66 - -
qo 8,06 8,43 9,13 - -
qмп 13,24 16,65 20,00 - -
Влажное, с = 0,2 т/м2;
r = 27,5°; g = 1,875 т/м3
kз 0,61 0,51 0,46 - -
qo 5,48 5,76 6,8 - -
qмп 13,24 16,65 20,00 - -
Мокрое, с = 0,15 т/м2;
r = 25°; g = 1,95 т/м3
kз 0,41 0,35 0,31 - -
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
108
Таблица 5 – Значение параметров qo, qмп, kз для экскаваторов-мехлопат
с гусеничным ходовым устройством
Экскаваторы
Э – 801 Э – 1251,
Э – 1252 Э – 2005 СЭ – 3 ЭКГ–4,6
Емкость ковша, м3
Состояние техногенно-
го массива по фактору
влажности
Ко-
эф-
фици
ент
1,0 1,25 2,0 3,0 4,0
qo 11,8 12,42 13,26 13,99 15,45
qмп 9,34 10,92 11,34 14,4 15,8
Сухое, с = 0,25 т/м2;
r = 30°; g = 1,675 т/м3
kз 1,26 1,14 1,17 0,97 0,98
qo 8,06 8,43 9,13 9,66 10,74
qмп 9,34 10,92 11,34 14,4 15,8
Влажное, с = 0,2 т/м2;
r = 27,5°; g = 1,875 т/м3
kз 0,86 0,77 0,8 0,67 0,68
qo 5,48 5,76 6,28 6,68 7,48
qмп 9,34 10,92 11,34 14,4 15,8
Мокрое, с = 0,15 т/м2;
r = 25°; g = 1,95 т/м3
kз 0,59 0,53 0,55 0,46 0,47
Таким образом, как показывают данные
расчетов, устойчивая работа на сухих и вла-
жных техногенных массивах (коэффициент
запаса несущей способности kз>1) обеспе-
чивается для экскаваторов-драглайнов ЭШ–
4/40, ЭШ–5/45, ЭШ–15/70, ЭШ–15/90 с ша-
гающим ходовым устройством. Экскавато-
ры-мехлопаты с емкостью ковша до 3 м3
(Э–801, Э–1251, Э–1252, Э–2005) и гусе-
ничным ходовым устройством могут ус-
тойчиво работать только на сухих шламо-
хранилищах.
Экскаваторы-драглайны на гусеничном
ходу для отработки шламохранилищ при
любом состоянии техногенного массива по
фактору влажности непригодны (таблицы
4, 5).
После выбора типа забойного оборудо-
вания определяют способ вскрытия, пара-
метры и способ формирования рабочей зо-
ны выбранной технологической схемы от-
крытой разработки техногенных месторож-
дений, на основе действующих норм техно-
логического проектирования.
Под вскрытием техногенного месторож-
дения понимается проведение выработок
или сооружение подъездов для обеспечения
транспортной связи от поверхности земли
до техногенной залежи полезного ископае-
мого. Применительно к условиям залегания
техногенных месторождений учтен опыт
вскрытия рассыпных залежей, согласно ко-
торому возможно вскрытие без проведения
вскрывающих выработок.
Исходя из анализа состояния массива,
особенностей технологии и комплексной
механизации освоения техногенных место-
рождений, все технологические схемы по
способу разработки при их систематизации
включают три группы, которые условно
называют «сухими», «комбинированными»
и «гидравлическими».
Технологические схемы, предусматри-
вающие «сухие» способы разработки, сис-
тематизируются по применяемому забой-
ному и транспортному оборудованию и
включают различные комбинации следую-
щего горнотранспортного оборудования:
· экскаватор типа «механическая лопа-
та», погрузчик и автомобильный транспорт;
· экскаватор непрерывного действия
(роторный, цепной) и конвейерный транс-
порт;
· драглайн, передвижной бункер с пи-
тателем и конвейерный транспорт (колес-
ный транспорт);
· колесные скреперы, бульдозеры, по-
грузчики, кабельные экскаваторы без
транспортного оборудования или с колес-
ным транспортом.
Технологические схемы, предусматри-
вающие «комбинированные» способы раз-
работки включают экскаваторные и гидрав-
лические способы в сочетании с колесным
или гидравлическим транспортом.
Технологические схемы, предусматри-
вающие «гидравлические» (мокрые) спосо-
бы разработки, систематизируются с уче-
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13
109
том метода размыва или разработки масси-
ва техногенного месторождения и способа
транспортирования:
· гидравлический, с использованием
земснарядов, гидромониторов, землесосов,
драг и гидротранспорта.
Систематизация технологических схем,
включающая «сухие» и «комбинированные»
способы разработки техногенных месторож-
дений, в свою очередь, может подразделяться
по условиям работы экскавационного обору-
дования и места их установки: с верхним или
нижним черпанием; с разбивкой на два и бо-
лее подуступов; с управляемым обрушением
массива; с предварительной предэкскаваци-
онной обработкой массива для облегчения
его разработки.
Выводы. В заключении следует отметить
важность учета экологического фактора при
освоении техногенных месторождений. При
анализе природных и техногенных скоплений
минерально-сырьевых ресурсов и оценке
первоочередности их освоения необходимо
также исходить из степени их экологической
опасности. При этом безусловным является
требование рекультивации территории техно-
генного месторождения и экологической реа-
билитации сопредельных территорий.
Перечень ссылок
1. Кодекс України про надра // Відомості Верховної Ради. - 1994. - № 36. – С. 340.
2. Шапарь А.Г., Копач П.И. Минеральные ресурсы, их исчерпаемость, целесообразность и
условия ввода в эксплуатацию // Открытые горные работы. - 2000. - № 4. – С. 57-62.
3. Комов И.Л. Техногенные месторождения минерального сырья // Наукові праці Донецько-
го національного технічного університету. Серія: «Гірничо-геологічна». - Донецьк: ДонНТУ,
2004. – Випуск 1. - 150 с.
4. Трубецкой К.Н., Шапарь А.Г. Малоотходные и ресурсосберегающие технологии при от-
крытой разработке месторождений. – М.: Недра, 1993. – 272 с.
5. Шапарь А.Г., Копач П.И., Якубенко Л.В., Гулямов Б.С. Технологические аспекты разра-
ботки техногенных месторождений на базе шламохранилищ // Горн. информ.-аналит. бюл. –
2006. - № 9. - С. 259-267.
6. Терцаги К. Механика грунтов в инженерной практике [Перевод с англ. А.В. Сулимо-
Самуйло] / К. Терцаги, Р. Пек. - М.: Госстройиздат, 1958.
A.G. Shapar, P.I. Kopach,
l.V. Yakubenko, B.S. Gulyamov,
N.V. Ilchenko
SYSTEMATIZATION OF FLOWSHEETS OF
OPENWORK OF TECHNOGENIC DEPOSITS
Institute for Nature Management Problems & Ecology,
National Academy of Sciences of Ukraine, Dnipropetrovs’k
For the choice of effective method of working off technogenic deposits systematization of
flowsheets of working off these arrays is developed. Coming from the account of features of
the state of technogenic array, technologies of his working off and bearing strength of pedi-
gree foundation carry out a typeselection backwall equipment.
Надійшла до редколегії 14 квітня 2010 р.
Рекомендовано членом редколегії докт.техн.наук Т.І. Долговой
|