Тонкослоевая выемка решает вопросы повышения качества продукции

Сырьевой базой строящегося Кызыл-Кумского фосфоритного рудника является Джерой-Сардаринское месторождение фосфоритов, расположенное на севере Навоинской области республики Узбекистан.

Малая мощность двух фосфоритных пластов (по 0.35-1.0 м), невысокое качество руды и наличие вредных примесей в виде карбонатов предопределило поиск принципиально новых технологий горных работ, обеспечивающих высококачественную выемку полезного ископаемого из недр. Фосфориты характеризуются невысокой прочностью (20-35 МПа).

При традиционной технологии с использованием рыхлительно-бульдозерных агрегатов и колесных погрузчиков (экскаваторов) потери и разубоживание составляли около 10% и 22.4% соответственно.

Новая технология с использованием карьерных  комбайнов Wirtgen Surface Miner на добыче обеспечивает тонкослоевую выемку, что позволяет снизить показатели потерь и разубоживания до 9% и 15% соответственно, повысить качество добываемых руд с 15.7 до 17% и как следствие повысить извлечение полезного компонента при обогащении.

В настоящее время на карьере ведутся вскрышные работы с использованием комплекса оборудования фирмы Caterpillar в составе рыхлительно-бульдозерного агрегата (РБА) и колесного погрузчика. После предварительного рыхления РБА перемещает материал в штабель, сооружаемый вдоль фронта работ, откуда колесный погрузчик отгружает его в автосамосвалы грузоподъемностью 40 т для транспортирования во внешний отвал. Эта же техника была использована для добычи и доставки на склад первых 30 тыс.т. фосфоритной руды.

К началу добычных работ по новой технологии покрывающие породы были удалены на участке размерами по длинной стороне от 160 до 300 м при ширине около 200 м. На всей площади на кровле руды был оставлен слой зачистки мощностью 0.1-0.5 м (в зависимости от микрорельефа кровли).

Исходя из горнотехнических условий и производственной мощности карьеров на добыче предусмотрено применение комбайнов модели Wirtgen 2100 SM.

Организацией работ предусматривалось, что первоначально слой зачистки удаляется комбайном в выработанное пространство (рис. 2) с трех параллельных полос, после чего в первой ведутся добычные работы на полную мощность рудного пласта. Последующие добычные циклы начинаются с того, что в образованное выработанное пространство перемещается слой зачистки с очередных полос.

Начальный фронт работ был равен 130 м. Впоследствии, учитывая что длина пути при погрузке автосамосвала грузоподъемностью 40 т составляла около 40 м, фронт работ был увеличен до 160-170 м за счет кривой.

При отсыпке в отвал слоя зачистки средняя мощность фрезеруемого слоя составляла 0.2 м. Применялась схема с разворотом в конце рабочего хода и фрезерованием в обратном направлении. При рабочей скорости 10 м/мин производительность комбайна (с учетом двух разворотов в час) составляла 182.5 м3/час или 365 т/час. Время на разворот составляло 4-6 мин. На кривой скорость несколько снижалась и уменьшалась толщина фрезеруемого слоя. В результате производительность также несколько снижалась и составляла 100-110 м3/час.

После удаления слоя пустых пород с кровли рудного пласта начались добычные работы. Совместно с комбайном использовались автосамосвалы БелАЗ-548 грузоподъемностью 40 т (учетный вес 30 т).

Мощность рудного пласта на этом участке составила 60-65 см, что позволило отработать пласт в три слоя мощностью каждый по 15-25 см. В процессе испытаний были учтены 18 циклов погрузки, соответственно по шесть при разработке верхней, средней и нижней частей пласта. Первые две части представляли собой рыхлые фосфориты, а нижняя – более плотные сцементированные.

Время погрузки автосамосвала комбайном при средней длине погрузки 41.5 м  составляло 6.9-7.5 мин (рис.3), исходя из чего производительность комбайна при погрузке изменялась от 120 до 164 м3/час. Мощность фрезеруемого слоя составила 18.5-23.7 см. Время на замену автосамосвалов изменялось в пределах от 0.5 до 1.5 мин.

Руда складировалась на площадке в отдельный штабель №2, располагаемый рядом со складом руды №1, добытой ранее комплексом РБА – колесный погрузчик. Выполненное опробование руды в двух штабелях показало, что руда, добытая по новой технологии, имеет содержание от 19 до 21% Р2О5, тогда как содержание в штабеле №1 составило 13%. На рис. 4 и 5 приведен общий вид указанных штабелей руды.

В процессе испытаний был изучен фракционный состав фосфоритной руды, добытой из различных частей пласта. Анализ данных показывает, что первые два рассева, характеризующие верхнюю и среднюю часть пласта, имеют примерно одинаковый грансостав. При разработке плотных сцементированных фосфоритов получен более крупный материал с меньшим количеством мелких фракций.

 

Журнал "Горная Промышленность" №3 1997