Комбайны Wirtgen Surface Miner на бокситовом руднике Фрия (Гвинея)

В.А.Кожевников, генеральный директор фирмы Alumina Company of Guinea S.A.
Н.В.Набока,директор департамента производственных проектов по глинозему ООО «РУСАЛ»
Б.И.Новоселов,директор горного департамента фирмы Alumina Company of Guinea S.A.
М. Пихлер,президент фирмы Wirtgen International GmbH
Ю.Б.Панкевич,к.т.н., консультант фирмы Wirtgen International GmbH


В Гвинее за 2000–2003 гг. накоплен положительный опыт безвзрывной тонкослоевой технологии добычи бокситовых руд с использованием комбайнов Wirtgen Surface Miner моделей 2100 SM и 2200 SM (Горная промышленность №1•2001, №1•2002, №2•2003), что позволило ориентироваться на эту технику и технологию при расширении производства на глиноземном комплексе Фрия (Гвинея).

Боксито-рудный район Фрия включает пять рудных зон, каждая из которых представлена несколькими (от 3 до 7) пластообразными бокситовыми залежами мощностью от 2 до 12 м. Рудные тела имеют значительные по простиранию включения некондиционного низкокачественного боксита с содержанием Al2O3 ниже 37% (от 20 до 35%), в связи с чем кондиционные запасы каждой залежи отрабатываются отдельными карьерами. Площадь месторождения представляет собой всхолмленную поверхность, расчлененную долинами. При этом рудные залежи располагаются на плосковершинных возвышенностях и плосконаклонных (2–5° и более) террасовидных поверхностях. На всех участках рудные тела покрыты маломощным 0.1–0.6 м почвенно-растительным слоем. На отдельных участках выделяется некондиционный боксит (скальная вскрыша) мощностью около 0.3 м, включаемый в товарную руду.

До 2003 года разработка бокситов велась традиционной технологией с использованием буровзрывных работ. С марта 2003 года по решению руководства фирмы “Alumina Company of Guinea S.A.” при разработке бокситов района Фрии проводятся опытные работы с целью установления возможности и определения эффективности безвзрывной технологии добычи с использованием комбайна Wirtgen Surface Miner модели 2200 SM. Комбайн был переведен с рудника Дебеле, где за период с января по март 2003 года с его помощью добыто 106 тыс.т бокситовых руд.

Сравнение новой и традиционной технологий горных работ осуществлялось на участках №21 и №22, отрабатывающих 7 рудных полей. Участок 21 разрабатывается по традиционной технологии с применением буровзрывного рыхления, участок 22 – с применением комбайна Wirtgen Surface Miner 2200 SM, а также частично с применением БВР.

При традиционной технологии отбойка руды осуществляется скважинными зарядами диаметром 100 мм и 180 мм при короткозамедленном взрывании. Выход негабарита ориентировочно составляет 5%. На выемочно-погрузочных работах используются 2 колесных погрузчика CAT-992 моделей D и С в комплексе с 5–6 единицами карьерных автосамосвалов фирмы Caterpillar грузоподъемностью 65, 85 и 100 тонн. Добытый боксит транспортируется автосамосвалами до приемного бункера дробильного отделения фабрики. Дальность транспортирования составляет 11.7 км. В непосредственной близости от приемного бункера расположен промежуточный склад боксита, рассчитанный на прием руды в периоды остановки дробильного отделения. Со склада на фабрику боксит подается колесным погрузчиком CAT-992D.

В течение 2003 года на руднике Фрия было добыто 2308 тыс.т бокситовых руд, в том числе с использованием безвзрывной технологии – 414 тыс. тонн.

Первоначально при ведении горных работ комбайном 2200 SM погрузка добытой руды осуществлялась непосредственно в автосамосвалы. Однако погрузочные габариты автосамосвалов (высота кузова около 4.3 м и его длина около 7 м) не позволяли комбайну с передним расположением конвейера удовлетворительно их загружать. В этих условиях погрузку приходилось осуществлять в частично поднятый кузов автосамосвала, что занимало продолжительное время, а недостаточное количество транспортных средств приводило к снижению требуемого грузопотока. Поэтому было принято решение о переходе на схему работы комбайна с боковой отсыпкой горной массы в штабель.

На рис.1 приводится схема организации работы комбайна при сооружении штабеля.

Из штабеля погрузка боксита осуществляется колесным погрузчиком CAT-992D в автосамосвалы CAT-777 различных модификаций.

При такой организации работы комбайн используется только на разработке массива и сооружении штабеля. Комбайн работает непрерывно. Отсутствуют простои, связанные с ожиданием самосвалов и их маневрами при установке под погрузку, что по данным практики позволяет на 10% повысить производительность работы комбайна. К недостаткам такой схемы работ следует отнести необходимость использования дополнительного погрузочного средства на переэкскавации руды из штабеля в транспорт.

Результаты работы комбайна в период с апреля по декабрь 2003 года приведены в табл. 1. В таблице также приведены данные по расходу дизельного топлива и расходу резцов.

Анализ данных показывает, что часовая эксплуатационная производительность комбайна в этот период, (без учета первых двух месяцев, когда операторы обучались новым методам работы), изменялась от 150 до 215 т/час, составляя в среднем 179.8 т/час.

Положительные результаты работы комбайна 2200 SM позволили при рассмотрении вопросов расширения глиноземного производства ориентироваться на новую технологию с применением более мощного комбайна модели 2500 SM, начало эксплуатации которого намечено на конец мая 2004 года.

Под разработку комбайном выделены запасы боксита в блоке В-1 участка №22 объемом около 900 тыс.т (табл. 2). Учитывая особенности новой технологии, при которой осуществляется тонкослоевая разработка рудного массива, был произведен подсчет запасов в слоях залежи, соответствующих интервалам опробования при разведке.

Установлено, что около 62% запасов бокситовых руд расположено в интервале «поверхность – гор.–4 м». Размеры карьерного поля при этом составляют 420–450 ( 80–170 м. Отработка указанных запасов может производиться по поточным схемам разработки с непрерывным движением комбайна при минимуме маневров их операций.

Далее от поверхности в глубокой части залежи бокситов появляются полосы и «окна» некондиционных бокситов, которые рассматриваются как внутренняя вскрыша и при разработке будут вывозиться в отвал. Отработку полос кондиционного боксита планируется производить траншеями с шириной по дну, равной половине расстояния между разведочными скважинами, т.е. около 37 метров.

***

Применение комбайна модели 2500 SM позволит обеспечить более рациональное сочетание погрузочных параметров комбайна и автотранпорта, а также получать в забое 85–90% руды фракций, не требующих последующего крупного дробления. Это позволит отказаться от наращивания мощности дробильного комплекса.

Журнал "Горная Промышленность" №1 2004