Исследование вопроса транспортировки полезного ископаемого из нижних горизонтов в условиях карьера кальмакир оао «агмк»

       Месторождение Кальмакыр располагается  в  пересечении Алмалыкского скрытого разлома фундамента с широтными (Карабулакским, Кальмакирским, Бургунским)  и северно-восточными (Северо-Картагским, Тогапским) разломами.

Наиболее крупными  разломами в пределах  месторождения  являются Карабулакский,  Кальмакырский, Бургундинский.

Субширотный Карабулакский разлом  имеет широтное простирание, падение на север под  углом 80-85 .Мощность разлома 20-40м,  представлен  зоной дробления - интенсивно изменёнными  кварц-серицитовыми породами, чередующимися  с прослоями тектонической глинки трения. Разлом принят за северную границу участков Центральный, месторождения Дальнего и Малый Кальмакыр.

Кальмакырский разлом северо-восточного простирания  характеризуется выдержанным падением 60-75 на юг.

Бургундинский разлом субширотного простирания ограничивает рудное поле с юга. Оруденение месторождения Кальмакыр к  нему не приурочено.  В районе месторождения  разлом  имеет южное падение под углом 55-70 , выражен зоной дробления мощностью от 2 до 20м.

Шток гранодиорит-порфиров в центральной части к  югу от Кальмакырского  сброса сдвига пересекает Центральный разлом, который прослеживается на глубину до100м.

Восточной части Карьера  Центральный разлом соединяется  с Промежуточным, образуя зону дробления  достигающую 20м. Промежуточный разлом имеет широтное простирание 75 и крутой подение на юг. Мощность  зоны разлома 5-10м.

Южный  разлом имеет  северо-восточное   простирание  и южное  падение 50-70 . Разлом  представлен  осветленными  породами  с небольшими зонами дробления мощностью до 5 метров.

Северный разлом расположен между Гольдуранским  и Кальмакырским  разломами, имеет широтное   простирание  с почти вертикальными  углами падения.  Мощность его не превышает 2м.  Разлом прослеживается в пределах всей вскрытой части месторождения.

В результате рудное поле месторождения оказалось  разбитым на блоки различной формы  и размеров. В пределах  месторождения  выделенной участки: малый  Кальмакир  и большой Кальмакыр, образующие единый рудный  штокверк, естественной границы  между которыми служит субширотный  Кальмакырский разлом.

  Более мелкие тектонические   нарушения разделены на  3 системы:

1 -  наиболее мощные и протяженные   тектонические зоны имеют северо-восточные  простирания и южное падение.  Эта зона мощностью  10-15 м представлены сильно измененными, трещиноватыми породами с глинкой трения.

2  - нарушения северо-западного простирания.  Обычно это менее мощные и  менее протяженные зоны, падение  их на северо-восток и юго-запад  под углом 75-85 .

3 –  тектонические нарушения субширотного простирания.

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. СУЩЕСТВУЮЩАЯ СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ КАРЬЕРА.

2.1. Общие сведения  о действующей системе разработки

Проектом принята транспортная система разработки с вывозкой вскрыши  во внешние отвалы. Перемещение фронта работ в карьере – параллельное, при переходе на постоянный спиральный съезд – веерное с поворотным пунктом уступных путей у съездной траншеи.

Кальмакырский карьер имеет  грушеобразную форму с утолщением в восточной части его. Горизонты выше отметки 680 м имеют Г-образную форму с параллельным продвиганием забоев, а горизонты ниже 680 м П-образную форму. В настоящее время на руднике нарезаны 24 уступа, постоянно в работе находятся 16-17. Высота рабочих уступов составляет 15-22,5 метров. Минимальная ширина рабочих площадок составляет 40-60 м , а длина рабочего фронта экскаватора на верхних горизонтах 800-1000 м, на нижних 600-800 м. Высота уступов от верхней отметки до гор. 670  м-22,5 м, ниже – 15 м предопределена применяемым погрузочным оборудованием.

В настоящее время  карьер углубляется в год на 5-6 м, а скорость продвигания фронта работ составляет 90-100 м. Среднее расстояние транспортировки по железной дороге составляет:

                                      Руды           -     10 км

                                      Вскрыши    -     8 км

Окружающая местность  в районе месторождения «Кальмакыр»  носит мелкосопочный характер. Превышения наиболее высоких точек месторождения над господствующей поверхностью составляет около 200 м. Характер местности предопределил возможность отработки верхней части месторождения нагорным карьером. Эта часть месторождения вскрыта полутраншеями. Часть месторождения, расположенная ниже господствующего уровня местности, начиная с отметки +660 м вскрыта стационарной капитальной траншеей внешнего заложения.

Месторождение разрабатывается  транспортной системой. Автомобильный транспорт применяется на вскрышных работах на участках ниже отметки +827 м, а также при проведении капитальных и разрезных траншей при вскрытии новых горизонтов.

Железнодорожный транспорт применяется на вывозке пород вскрыши на железнодорожные отвалы и руды на обогатительную фабрику.

В комплексе с железнодорожным  транспортом на карьере работают  14 экскаваторов и на железнодорожных  отвалах –  8 единиц.

Обогатительная фабрика  располагается на расстоянии 10 км.

Перевозка вскрышных  пород и руд производится электрифицированным  железнодорожным транспортом широкой  колеи. Тяга на постоянном токе напряжением 3,3 кВт. локомотивы  марки ПЭ-2М  со сцепным весом 360 т при двух мотордумпкарах, грузоподъемность думпкаров ВС-105  - 105 т. обычно в работе находится до 23 составов с 19 думпкарами в каждом.

Локомотивосоставы работают в карьере по открытому циклу, поезда не закреплены за определенными  экскаваторами и подачей составов под погрузку руководит диспетчер.

На каждом рабочем  горизонте уложен один железнодорожный  путь с одним транспортным выходом  с рабочего горизонта. Обмен поездов  производится за пределами фронта работ. Общая протяженность железнодорожных путей на руднике составляет порядка 60 км, из них 45 км – внутрикарьерные и 15 км на отвалах.

 

 

 

 

 

2.2. Выемочно-погрузочные работы

Погрузка горной массы  в транспортные средства производится экскаваторами цикличного действия типа – прямая лопата. В настоящее время применяются экскаваторы марок ЭКГ -5У, ЭКГ – 6,3, ЭКГ -8И, ЭКГ -10, ЭКГ-12,5, ЭКГ -15, ЭКГ – 20,.

До 1971 года в эксплуатации находились экскаваторы СЭ -3, ЭКГ -4,0, ЭКГ -8 (ёмкостью ковша 6 м³).В 1971 году был получен первый экскаватор ЭКГ-8И с ковшом емкостью 8 м³. С 1974 года внедряются экскаваторы ЭКГ -10,ЭКГ-12,5,ЭКГ-15, ЭКГ-20.

Преимущество этих машин  перед экскаватором ЭКГ -8И:

Во-первых, ширина заходки 28-30м против 18-20м;

Во-вторых, возможность  отрабатывать уступы с высоты до 23м;

В-третьих, увеличенная  ёмкость ковша.

Для работы этих экскаваторов появилась возможность произвести перенарезку 15 метровых уступов на 22,5 метра в верхней вскрышной части карьера, таких уступов сейчас в эксплуатации на руднике – 9.

Протяжённость путей  сократилась за счёт уменьшения числа  уступов на 12,5 км и на столько же сократилась протяжённость контактных сетей, а также ЛЭП -6 кВ.

Распределение по маркам работающих на руднике экскаваторов (32 шт.):

ЭКГ – 4,6 - 1 шт.;ЭКГ – 5У  - 1 шт.;ЭКГ – 6,3 - 2шт.;ЭКГ – 8И - 13 шт.;    

ЭКГ – 10  - 7 шт.; ЭКГ  – 12,5 - 3шт.; ЭКГ – 15 - 4 шт.; ЭКГ – 20 - 1 шт.

Из них на отвалах  находится 8 экскаваторов ЭКГ -8и. На отвале МОФ – 2 экскаватора ЭКГ – 6,3. На балластной базе находится один экскаватор ЭКГ -4,6, используемый только для погрузки балласта в вагоны – дозаторы.

Порядок отработки уступов следующий:

Экскаватор отгружает  заходку, начиная с приходной  части горизонта, в сторону тупика. Дойдя до тупика, экскаватор возвращается в приход, либо подбирая развал от произведённого взрыва, либо вхолостую, после чего с  прихода делается передвижка путей в новое положение, и экскаватор начинает отработку новой заходки. Предпочтительнее иметь на каждом уступе постоянный запас взорванной горной массы в таком количестве, чтобы экскаватор работал только на полной заходке. Но для этого должна быть ширина рабочей площадки не менее 65-70 м., только в этом случае можно производить взрывание блоков под «навалом» в зажатой среде, что в условиях карьера, как правило, не представляется возможным.

Организация труда.

Экскаваторные бригады  работают по 12 часов по скользящему графику:

1 смена  -  с 7.00 до 19.00 час.

2 смена  -  с 19.00 до 7.00 час.            Двое суток  -  отдых.

Производительность забойных экскаваторов  на 1 м³ ёмкости ковша:

1980г.-160,9т.м³          1993г.-110,5т.м³               1999г.-88,7т.м³

1983г.-128,9т.м³          1994г.-90,4т.м³                   2000г.78,6т.м³

1985г.-140,8т.м³          1995г.-83,6т.м³                   2001г.-86,9т.м3

1987г.-142,0т.м³         1996г.-94,8т.м³                    2002г.-76,8т.м³

1989г.-142,2т. м³         1997г.-76,8т.м³                2003г.-85,2т.м³

1991г.-98,6т. м³           1998г.-73,3т.м³               2004г.-92,5т.м³

Из приведённых цифр видно, что производительность экскаваторов имеет тенденцию к уменьшению, что объясняется различными причинами. Главная причина – применение экскаваторов с ковшами увеличенной ёмкости, а в то время производительность экскаватора как единицы осталось на прежнем уровне. Особенно отличаются по производительности экскаваторы, работающие на вскрышных и добычных уступах.

На добычных уступах  производительность у экскаватора  значительно ниже, что обусловлено такими факторами, как необходимость вести добычу разносортных руд, чередующиеся с пустой породой. Кроме того, добычные уступы располагаются в нижней части месторождения и почти весь рудный грузопоток приходится поднимать вверх, т.к. основная въездная траншея находится выше основных добычных горизонтов, что создает дополнительные трудности для работы жел.дор. транспорта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Транспорт

Транспортировка горной массы из карьера производится железнодорожным и автомобильным транспортом.   В 2007 году перевезено:

- железнодорожным  транспортом                           15647 тыс.м³

- автотранспортом  (за контур и перегруз)             5500   тыс.м³

- автотранспорт  С/А  «Надежда»                             2200   тыс.м³

ВСЕГО:                                                                     23347 тыс.м³

На  перегрузочные узлы автотранспортом  перевезено 4000 тыс.м³, за контур карьера-1500 тыс. м³.

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ.

Подвижной парк укомплектован электровозами  постоянного тока напряжением 3,3 кв. марки ПЭ-2м сцепным весом 360 тн., думпкарами типа ВС-105 грузоподъемностью 105тн. и тепловозами 2ТЭ-116  и ТМ-2. Железнодорожный транспорт работает по 12 часов без выходных. Среднее расстояние перевозки руды из карьера до ст. "Кальмакыр" – 6,8 км.,  от ст."Кальмакыр" до МОФ - 9,2 км.

Протяженность железнодорожных путей составляет:

    в карьере - 48 км;            в отвале - 11 км;         всего - 59 км

Верхнее строение путей:

- рельсы  – Р-50 и Р-65.

- шпалы  – деревянные пропитанные –  1840 шт/км пути.

- накладки  – двухголовые на 6-ти болтах.

- подкладки  – двухреборчатые.

- скрепление  – нераздельное костыльное.

- балластная  призма – местный скальный грунт и гравийная подушка.

Годовой объем переукладки путей составляет:

           в карьере – 30 км;           на отвалах – до 8 км.

Среднее расстояние откатки вскрыши - 8,8 км.

Количество  рабочих дней в году 365.

Среднесуточный  объем перевозок -  15647 : 365 =  42868    м³

Потребное количество составов -      42868 : 1687 = 25 состава

С учетом коэффициента неравномерности - 1,25 потребное количество составов       25 * 1,25 = 32 состава в сутки.

Для выполнения различных хозяйственных работ  руднику необходимо выделять ежесуточно: 

      I смена (ночью) - 1 тепловоз;      II смена (днем)    - 2 тепловоза

Подготовка  земляного полотна под передвижку железнодорожных путей ведется  экскаваторами, при отработки заходки, перед передвижкой полотна планируется бульдозерами ДЭТ-250 или Т-330. Передвижка железнодорожных путей осуществляется кран-бульдозерами. Кран-бульдозер - это обычный бульдозер Т-130, оборудованный специальной стрелкой – укосиной и двухбарабанной лебедкой грузоподъемностью 3 т. или гидравлическим подъёмником.

Железнодорожный путь разбивается на звенья длиной 25 м. Эти звенья переносятся на новую  трассу двумя кран-бульдозерами одновременно.

Следом за переукладкой ведется обработка пути (замена негодных шпал, добивка костылей и проч.).

После укладки 200-250м и обработки путь балластируется. Доставка и разгрузка балласта производится полуавтоматическими хопперами-дозаторами ЦНИИ-ДВ3 емкостью 32 м3. Одного дозатора достаточно для балластировки 4-5 звеньев пути. В поезде обычно находится 2-3 дозатора. При хорошо подготовленной трассе достаточно произвести насыпку балласта один раз, если полотно имеет неровный профиль, то приходится подсыпать балласт несколько раз. В тупиковой части в это время продолжается передвижка пути и контактной сети.