В одном из разделов Программы предусматривается интенсификация внедрения в горное производство безопасных и экологически чистых технологий на базе наиболее совершенной современной техники.
Во всех ведущих горнодобывающих странах, в области подземной разработки рудных месторождений приоритетным направлением развития эффективных технологий при отработке мощных залежей считается переход на добычу руды системами разработки с самообрушением руды. Это одна из наиболее механизированных и высокопроизводительных систем разработки, позволяющая развивать годовую производительность до нескольких миллионов тонн руды.
Обеспечение высокой производительности при отработке очистных блоков стало возможным благодаря появлению мощной самоходной техники на выпуске, доставке и транспорте горной массы. Длительное время сдерживающим фактором широкого внедрения мощных самоходных машин была сильная загазованность подземных выработок выхлопными газами от дизельных двигателей работающих машин. В качестве средств борьбы с газами пытались увеличить количество подаваемого воздуха для проветривания, однако это мера далеко не всегда ликвидирует опасные концентрации газов, имея ограничения по скорости движения воздуха в выработках, до начала пылеобразования.
Наиболее эффективным решением этой важной экологической и производственной задачи стало применение на машинах, в каналах выхлопа газов, специальных газопоглотителей, разработанных на основе исследований сложных каталитических процессов, происходящих на металлических поверхностях, покрытых платиной или платиноидами. С появлением платиноидных газонейтрализаторов, устанавливаемых на горном доставочном и транспортном оборудовании, появилась возможность обеспечить высокую концентрацию горных работ на одном или нескольких горизонтах рудника, чем существенно снизилась себестоимость очистных работ.
Любопытны этапы развития погрузо-доставочной техники, и в соответствии с этим открывающиеся новые возможности ее эффективного использования. За несколько десятилетий произошли большие изменения в конструкциях ПДМ: увеличились объем ковша, грузоподъемность, изменились габариты: ковш стал шире, а высота машины – меньше. На рисунках 1,2 приведены этапы эволюции данного типа техники за последние 30 лет и одна из последних моделей с увеличенными размерами ковша.
.jpg) |
Рисунок 1. Эволюция погрузочно-доставочных и транспортных машин
 |
При погрузке рудной массы мощные подземные погрузчики, внедряясь в навал руды и приподнимая ковш, производят встряхивание выпускаемого рудного столба, полностью ликвидируя этим какие-либо зависания или смерзания кусков руды в северных условиях, вызывая перетирание кусков в соседних пунктах выпуска. При этом существенно снижается опасность куполообразования , зависания и заклинивания кусков руды в выпускных воронках.
На рудниках, где имеются проблемы при доставке, или необходимость выхода в открытое очистное пространство, для большей безопасности используют дистанционное управление на доставке. Это успешно освоено на руднике Фриипорт (Индонезия), где часты грязевые прорывы, руднике Нортспаркс (Австралия), руднике Финч (ЮАР), (рис.3,4). Пункт дистанционного управления может быть расположен на транспортном горизонте, на поверхности рудника, и в принципе на любом удалении от места производства горных работ. Здесь открываются интересные перспективы создания высокопроизводительного дистанционно управляемого либо автоматизированного подземного рудника. При дистанционном управлении погрузкой горной массы появляется реальная возможность применения низкозатратных систем разработки с самообрушением руды на большинстве мощных месторождений, отрабатываемых в настоящее время с помощью более дорогих методов подземной добычи.
 |
 |
Рисунок 4. Дистанционное управление ПДМ на руднике Финч
Габаритная ширина × высота: 3710×3161 мм
Высота с поднятым кузовом: 7370 мм
Грузоподъемность: 24 т
Вместимость ковша: 10 м3
 |
Рисунок 5. Погрузочно-доставочная машина фирмы TORO
Типоразмеры и характеристики погрузочно-доставочной техники фирмы Toro (Финляндия) приведены в таблице 1.
Таблица 1. Погрузочно-доставочные машины фирмы TORO.
| Модель | 400 D | 400 E | 501 D | 501 DL | 501 E |
| Тип двигателя (диз./электрич.) | диз. | Электр | диз. | диз. | электр |
| Минимальная емкость ковша, м3 | 3,8 | 3,8 | 4,3 | 4,3 | 4,3 |
| Максимальная емкость ковша, м3 | 4,6 | 4,6 | 7,5 | 7,5 | 7,5 |
| Грузоподъемность при откатке, кг | 9600 | 9600 | 14000 | 14000 | 14000 |
| Масса без груза, кг | 22800 | 24500 | 34000 | 36700 | 36500 |
| Мощность двигателя, кВт | 158 | 110 | 204 | 242 | 160 |
| Длина, мм | 9363 | 9633 | 10320 | 10540 | 10680 |
| Ширина, мм | 2440 | 2440 | 2730 | 2730 | 2730 |
| Высота, мм | 2320 | 2320 | 2600 | 2850 | 2600 |
| Радиус поворота внешний, мм | 6635 | 6635 | 7230 | 7230 | 7300 |
| Радиус поворота внутренний, мм | 3550 | 3550 | 3830 | 3830 | 3830 |
| Угол разворота рамы, градусы | 40 | 40 | 38 | 38 | 38 |
| Макс. высота шарнира ковша, мм | 3389 | 3389 | 4080 | 4565 | 4080 |
| Макс. высота разгрузки ковша, мм | 1700 | 1700 | 2390 | 2850 | 2440 |
| Макс. угол разгрузки, градусы | 45 | 45 | 41 | 42 | 39 |
| Время подъема ковша, сек | 7 | 8 | 8 | 7,7 | 9 |
| Время опускания ковша, сек | 4 | 4,5 | 4 | 4 | 5,5 |
| Время наклона ковша, сек | 2,5 | 3 | 2,5 | 1,6 | 3 |
| Шины ( ширана x диаметр ), дюймы | 18,0 x 25 | 18,0 x 25 | 26,5 x 25 | 26,5 x 25 | 26,5 x 25 |
| Длина кабеля, м | - | 230 | - | - | 280 |
| Скорость движения с грузом: | |||||
| 1-ая передача (вперед и назад) | 5,1 | 3,5 | 4,8 | 5,4 | 3,5 |
| 2-ая передача (вперед и назад) | 10,3 | 6,8 | 8,4 | 9,2 | 6,1 |
| 3-ья передача (вперед и назад) | 17 | 12 | 14 | 15,5 | 10,5 |
| 4-ая передача (вперед и назад) | 27 | - | 23 | 25,5 | - |
Таблица 2. Грузоподъемность различных типов машин фирмы Atlas Copco (Швеция)
| МОДЕЛЬ | Ширина ковша, м | Грузоподъемность, т |
| ST3.5 | 2,1 | 6,0 |
| ST600LP | 2,15 | 6,0 |
| ST710 | 2,04 | 6,5 |
| ST1020 | 2,7 | 10,0 |
| ST7.5Z | 12,2 | |
| ST8B | 13,6 | |
| ST8C | 3,0 | 14,5 |
| ST1520 | 2,9 | 15,0 |
На рисунке 6 и 7 представлены пункты перегрузки руды из подземных погрузчиков в автосамосвалы и рудоспуск, на руднике Финч, одном из передовых алмазодобывающих рудников компании Де Бирс (ЮАР).
 |
Рисунок 6. Пункт перегрузки руды в автосамосвал
 |
Рисунок 7. Разгрузка руды в рудоспуск
Из представленных рисунков и таблиц видно, что современные погрузо-доставочные машины в состоянии перемещать руду с крупностью куска до 6 м3. Это существенно снижает объем вторичного дробления на транспортных горизонтах, чем значительно повышается безопасность ведения горных работ. Кроме того, большие размеры ковша позволяют конструировать основания блоков с широкой горловиной выпускной воронки, и использовать плоское днище на доставке руды.
Таким образом, появляется возможность отрабатывать блоки повышенной этажности, не создавая опасности загрязнения воздуха на транспортных горизонтах. Главным преимуществом применения систем разработки с самообрушением руды и использованием дистанционно управляемой самоходной техники с платиноидными катализаторами является минимизация числа инженерно-технического и рабочего персонала на подземных горных работах, чем снижается риск производственного травматизма и повышается безопасность подземных горных работ.
Литература:
1. Е.В.Кузьмин, М.М.Хайрутдинов, Д.К.Зенько. Основы горного дела. М., 2007, Изд. АртПринт, 470с.