Раздвижной ленточный конвейер основа создания новых технологий разработки калийных пластов Верхнекамского месторождения

Е.К. Котляр, главный инженер ОАО «Уралкалий»;

В.А. Соловьев, д.т.н., зав. лабораторией ОАО «Галургия», профессор ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет» (ПНИПУ);

Д.Н. Алыменко, к.т.н., директор научной части ОАО «Галургия»; А.И. Секунцов, научный сотрудник ОАО «Галургия»

Основным способом подготовки запасов сильвинитовых пластов к очистной выемке на Верхнекамском калийном месторождении является панельно-блоковый, зарекомендовавший себя как универсальный и достаточно эффективный в применении. Основной недостаток этого способа заключается в необходимости проходки в подстилающей каменной соли одной-двух выработок – для размещения конвейерных линий и транспортных магистралей – для движения самоходного оборудования.

Предпринимавшиеся ранее попытки отказаться от проходки полевых выработок оканчивались неудачей. Основная причина – невозможность совмещения в выработках, располагаемых на промышленных пластах, конвейерных линий и добычного оборудования в связи с постоянным движением фронта очистных работ.

Для решения данной проблемы необходимо применение специализированного транспортного оборудования, например, конвейеров, позволяющих в процессе подготовки выемочного блока с минимальными трудовыми затратами увеличивать их длину от 50 до 600–700 м с шагом 30–60 м, а затем в процессе очистной выемки с тем же шагом производить сокращение их протяженности. Это необходимо как для проходки подготовительных выработок, так и ведения очистных работ с доставкой руды самоходным оборудованием на оптимальное расстояние 50–150 м, обеспечивающее непрерывный режим работы выемочной машины.

Такая схема ведения подготовительных и очистных работ обеспечивает возможность следования за фронтом ведения горных работ по разрабатываемым пластам и производить так называемые «перезарубки» при пересечении складок с выравниванием почвы выработки для последующего монтажа конвейерной линии. Головная часть комбайнового комплекса для проходки подготовительных выработок и ведения очистных работ показана на рис. 1.

Рис. 1 Головная часть комбайнового комплекса для проходки подготовительных выработок и ведения очистных работ: 1 – проходческо-очистной комбайн; 2 – бункер-перегружатель; 3 – самоходный вагон; 4 – механизированный бункер-дозатор; 5 – раздвижной ленточный конвейер кассетного типа

Рис. 1 Головная часть комбайнового комплекса для проходки подготовительных выработок и ведения очистных работ: 1 – проходческо-очистной комбайн; 2 – бункер-перегружатель; 3 – самоходный вагон; 4 – механизированный бункер-дозатор; 5 – раздвижной ленточный конвейер кассетного типа

Вместе с тем нами разработаны основные технологические требования на создание раздвижного конвейерного комплекса, включающего ленточный конвейер и бункер-дозатор (рис. 2).

Рис. 2 Погрузочнотранспортный комплекс для проходки подготовительных выработок и ведения очистных работ: 1 – механизированный бункердозатор; 2 – раздвижной ленточный конвейер кассетного типа; 3 – секция подвижная; 4 – секция неподвижная; 5 – тяговая лебедка

Рис. 2 Погрузочно-транспортный комплекс для проходки подготовительных выработок и ведения очистных работ:
1 – механизированный бункердозатор; 2 – раздвижной ленточный конвейер кассетного типа; 3 – секция подвижная; 4 – секция неподвижная; 5 – тяговая лебедка

Особенностью создания проходческо-транспортного комплекса является включение в его состав самоходного бункера-дозатора (рис. 3), выполняющего следующие функции:

- прием руды в количестве не менее 12 м3 с производительностью разгрузки самоходного вагона типа 5ВС-15 (не менее 20 т/мин);

- равномерную (дозированную) подачу руды на конвейер с производительностью 7 т/мин;

- дробление негабаритных кусков руды (при необходимости);

- создание тягового усилия для перемещения натяжного барабана в процессе удлинения конвейерной линии.

Рис. 3 Самоходный бункер-дозатор для приема руды от самоходного вагона и дозированной подачи руды на раздвижной ленточный конвейер

Рис. 3 Самоходный бункер-дозатор для приема руды от самоходного вагона и дозированной подачи руды на раздвижной ленточный конвейер

В качестве примера на рис. 4 показана технологическая схема ведения проходческих работ с использованием раздвижных ленточных конвейеров при подготовке выемочных штреков по сильвинитовым пластам Красный II и АБ.

Рис. 4 Технологическая схема проходки протяженных подготовительных выработок спаренными забоями с применением раздвижного конвейера: а – проходка транспортной выработки; б – проходка конвейерной выработки

Рис. 4 Технологическая схема проходки протяженных подготовительных выработок спаренными забоями с применением раздвижного конвейера:
а – проходка транспортной выработки; б – проходка конвейерной выработки

Применение данной технологической схемы позволяет в сравнении с традиционной технологией в 3 раза сократить время подготовки выемочных блоков (с 12 до 4 месяцев) и повысить концентрацию добычных работ.

Наличие раздвижного конвейера, устанавливаемого на нижнем разрабатываемом пласте Красный II, открывает возможность для ведения очистных работ при минимальном объеме проходки пластовых выработок.

На рис. 5 приведена одна из технологических схем одновременного ведения очистных работ по пластам АБ и Красный II с перегрузкой руды из самоходных вагонов на раздвижной (укорачиваемый) ленточный конвейер, располагаемый в выемочном штреке нижнего пласта.

Рис. 5 Технологическая схема ведения очистных работ на выемочном блоке с применением раздвижного конвейера: 1 – панельный транспортный штрек пл. ПдКС; 2 – панельный конвейерный штрек пласта ПдКС; 3 – панельный транспортный штрек пл. Красный II; 4 – панельный вентиляционный штрек пл. АБ; 5 – обходная выработка пл. Красный III; 6 – заезд на выемочный штрек пл. Красный II; 7 – камера приводов блоковых конвейеров; 8 – блоковый бункер руды; 9 – уклон на выемочный штрек пл. АБ; 10 – вентиляционный ходок; 11 – выемочный штрек пл. Красный II; 12 – уклон с пл. Красный II на пл. АБ; 13 – выемочный штрек пл. АБ; 14 – разрезная камера пл. АБ; 15 – венти ляционный штрек пл. АБ; 16 – вентиляционный ходок сечением не менее 15 м2; 17 – рудоспускная скважина; 18 – проходческая сбойка пл. АБ

Рис. 5 Технологическая схема ведения очистных работ на выемочном блоке с применением раздвижного конвейера: 1 – панельный транспортный штрек пл. ПдКС; 2 – панельный конвейерный штрек пласта ПдКС; 3 – панельный транспортный штрек пл. Красный II; 4 – панельный вентиляционный штрек пл. АБ; 5 – обходная выработка пл. Красный III; 6 – заезд на выемочный штрек пл. Красный II; 7 – камера приводов блоковых конвейеров; 8 – блоковый бункер руды; 9 – уклон на выемочный штрек пл. АБ; 10 – вентиляционный ходок; 11 – выемочный штрек пл. Красный II; 12 – уклон с пл. Красный II на пл. АБ; 13 – выемочный штрек пл. АБ; 14 – разрезная камера пл. АБ; 15 – венти ляционный штрек пл. АБ; 16 – вентиляционный ходок сечением не менее 15 м2; 17 – рудоспускная скважина; 18 – проходческая сбойка пл. АБ

Данная технологическая схема обеспечивает концентрацию горных работ (производственная мощность горного участка достигает 1,5–1,8 млн т руды в год), исключает необходимость проходки подготовительных выработок в подстилающей каменной соли и сокращает срок подготовки выемочных блоков в несколько раз.

Для реализации изображенной на рис. 5 технологии развития горных работ в условиях ОАО «Уралкалий» Копейским машиностроительным заводом создан самодвижущийся бункер-дозатор, обеспечивающий прием руды от самоходного вагона и дозированную ее подачу на раздвижной конвейер, а также передвижку натяжного барабана раздвижного ленточного конвейера. На базе создаваемого проходческо-очистного комплекса выполнено проектирование и начаты работы по подготовке горного выемочного участка для проведения опытно-промышленных работ.

Ключевые слова: раздвижной, ленточный конвейер, новые технологии, Верхнекамское месторождение

Журнал "Горная Промышленность" №1 (113) 2014, стр.104