В современных условиях, когда маловероятно появление революционных горных технологий, главное направление повышения эффективности освоения недр заключается в создании и применении технологических схем, основанных на принципах эффективного сочетания процессов, свойственных различным способам разработки с оптимизацией области экономически выгодного использования каждого способа и обеспечения их взаимного благоприятного использования. Исходя из основных положений современной концепции освоения и сохранения ресурсов
недр, следует оценить роль и перспективы развития комбинированной технологии разработки месторождений [1].
Проектирование рудников должно развиваться на базе обоснования такой стратегии разработки месторождений, которая обеспечивает не только комплексное освоение недр и своевременное техническое переоснащение производства, но и рациональное сочетание открытых и подземных горных работ при периодическом взаимном воспроизводстве их мощностей [2].
Как показали исследования, использование благоприятных
технологических особенностей открытых и подземных горных работ при совместном решении вопросов вскрытия и разработки месторождений может обеспечить существенное повышение эффективности горного производства. К числу таких особенностей относятся: совместное вскрытие нижних горизонтов карьеров и шахтного поля комплексом подземных выработок; применение рациональных технологических схем открытого и подземного способов разработки; размещение части вскрышных пород в зоне обрушения или
в отработанных подземных камерах; комплексное решение вопросов дренажа и водоотлива из карьера; совместное использование промышленных зданий и сооружений поверхностного комплекса и другое [3].
На комбинированную геотехнологию в России переходят предприятия АК «АЛРОСА», занимающей ведущее место в мире по добыче алмазов. Целесообразность перехода на подземный способ разработки рассматривается даже для железорудных месторождений КМА, традиционно разрабатываемых карьерами большой производственной
мощности (Лебединский, Михайловский, Стойленский). Комбинированным способом уже разрабатываются Тишинский, Тырныаузский рудники; железорудные месторождения Кривбаса; Бакальское рудоуправление; месторождения Зыряновское, Лениногорское, Алтын-Топканское, Вишневогорское, Валуевское, Абаканское, Лебяжинское, а также разрезы Сибиргинский, Моховский, Томусинский, Челябинского буроугольного бассейна и другие.
Характерная особенность текущего состояния многих горнорудных предприятий Урала заключается в переходе
от открытого способа разработки к подземному. Среди них Карагайский карьер комбината «Магнезит» и предприятия ВГОКа, ряд месторождений: Гайское, Учалинское, Сибайское, Юбилейное, Западно-Озерное, Молодежное, Александринское, Джусинское, Камаганское, Тарньерское, Северное, Сафьяновское, Чебачье, а также другие предприятия по разработке руд цветных металлов и алмазов, железных и урановых руд, месторождений нерудного сырья.
Анализ практики применения комбинированной технологии на 110 зарубежных
рудниках, (проведенный ИПКОН РАН) показал, что наибольшее число предприятий, осуществляющих комбинированную отработку запасов (60%), приходится на руды цветных металлов и алмазов, около 16% – на добычу железных руд, более 10% – на месторождения нерудного сырья и 7.4% на урановые руды. При этом 60–65% рудников добывают таким способом подкарьерные запасы полезного ископаемого (запасы, которые находятся ниже отметки дна карьера) и 15–18% – разрабатывают прибортовые запасы. Наибольшее
распространение получила последовательная открыто-подземная выемка запасов [1].
Для подземного способа разработки характерны: большие затраты на проходку транспортных выработок; ограниченность скорости передвижения транспортной техники; малые уклоны транспортных выработок; большое количество погрузо-разгрузочных и перегрузочных работ; значительная доля затрат на проветривание рабочего пространства и другое. Транспорт в подземных условиях имеет меньшую производительность, чем на открытых работах из-за
ограниченного пространства подземных выработок и сложностей, обусловленных использованием нескольких транспортных элементов и необходимостью их взаимной увязки. Условия ведения и возрастающие объемы подземных горных работ определяют новые требования к созданию транспортных машин в части существенного повышения их грузоподъемности и единичной мощности для эксплуатации в выработках относительно небольшого сечения. Применение транспортных машин большой грузоподъемности должно привести к повышенной эффективности
ведения очистных работ и созданию предпосылок для достижения высоких технико-экономических показателей при разработке месторождений с мощными пластами.
Конструкция машин для подземных работ не препятствует их использованию на открытых горных разработках, в тоже время не позволяет применять их в карьерах с полной отдачей. Для автосамосвалов, применяющихся на открытых горных работах, характерны большие габаритные размеры и существенно большая грузоподъемность. В странах СНГ заводами РУПП «БЕЛАЗ»
выпускается лишь несколько модификаций автосамосвалов для подземных горных работ и широкий ряд машин для открытых горных работ. За рубежом самосвалы для подземных работ производятся и поставляются компаниями AtlasCopco, Burdmachines, Bumar, Caterpillar, Dux, GIA(KirunaTruck), Kaelble, Marcotte, Normet, Paus, Tamrock. Несмотря на такое разнообразие, в настоящее время нет машин, которые могли бы одинаково эффективно работать в подземных выработках и на транспортных коммуникациях карьеров.
На рубеже
XX–XXI вв. основным видом технологического транспорта при добыче полезных ископаемых открытым способом стал автомобильный, которым во всем мире перевозится примерно 80% карьерной горной массы. Доминирующее положение карьерного автотранспорта объясняется заложенными в нем неоспоримыми достоинствами: мобильностью, гибкостью, автономностью, возможностью обеспечения высокой интенсивности горных работ и другими [4].
Отечественный и зарубежный опыт подземной разработки мощных месторождений крепких
руд показывает, что наиболее подходящие технологические схемы отработки переходного (открыто-подземного) яруса, основанны на использовании рельсового и автомобильного видов подземного транспорта [5]. Перспективы создания высокоэффективной технологии очистной выемки руды также связаны с широким внедрением самоходного оборудования. При подземной разработке рудных месторождений автомобильный транспорт занимает ведущее место после рельсового, с контактными и аккумуляторными локомотивами.
Рельсовый транспорт,
как правило, более конкурентен, особенно на предприятиях с большой производственной мощностью (несколько млн. т. в год) и большой протяженностью фронта горных работ. Однако в определенных условиях транспортирование большегрузными автосамосвалами может оказаться предпочтительнее, если, например, использовать электрические троллейвозы типа Kiruna Electric Truck [5]. Входе испытаний этого подземного троллейвоза были выявлены его преимущества перед другими транспортными средствами: высокие скорость и производительность,
отсутствие выбросов вредных веществ в атмосферу, невысокий уровень шума и другое. Перспективны также отечественные разработки в области развития подземного транспортирования руды автопоездами типа АШ-75 [6], состоящими из 3–5 вагонов с боковой разгрузкой. Эти поезда вписываются в относительно малые сечения выработок (10–12 м2), не требуют маневров для перемены направления движения и разгрузки, что существенно компенсирует недостатки автотранспорта в сравнении с рельсовым [5].
В целях повышения
эффективности работы транспортных систем при комбинированной геотехнологии, возникла задача создания нового типа транспортного средства (единой транспортной единицы), в котором сочетались бы достоинства наземного и подземного видов транспорта, и которое могло бы одинаково эффективно работать в подземных выработках и на карьерных транспортных коммуникациях. Источник: mining-media.ru
