Кіріспе (2 сағат)
Кеніштердің қазу жүйелерін таңдауға әсер ететін ерекше себептер
жүктеу/скачать 5,62 Mb.
|
Лекция
- Бұл бет үшін навигация:
- 5.3 Механикаландыру жабдықтарының қазу жүйелеріне тигізетін әсерлері
| 5.2 Кеніштердің қазу жүйелерін таңдауға әсер ететін ерекше себептер
Сулылық. Кенорындарының сулылығы көбіне қазып алуға аса әсер етпейді, ал кейде оған баса көңіл бөлуді керек етеді. Мысалы, Солтүстік Оралдың (Ресей) боксит кенорындары суы мол кеніштер қатарына жатады. Геологиялық құрамына байланысты кейде өте сулы жерлер де болады. Оларға, сол Оралдағы шашыранды алтын кенорындарын жатқызуға болады. Осындай кенорындарында алдын ала су азайтпа жұмыстары жүргізіледі. Кен қазбалары саны мен көлемі көбейген сайын су шығымы да өседі, осыған байланысты су деңгейін азайтуға көп қаражатты қажет ететін жұмыстар орындалады. Шытырлауық (ысылдағыш) газдар кенорындарында сирек, көбінесе, көмір ошақтарында кездеседі. Тау-кен қазбаларына метан газы жарықшақтар арқылы тарайды. Теспелер бұрғылағанда жұмыс орындарында шаң пайда болып, жұмыскерлер өкпе ауруларына (пневмокониоз) ұшырауы мүмкін. Олардың өте зиянды түрі силикоз. Сондықтан, шаң шығымын азайту үшін кен құлату тәсілдерін дұрыс пайдалана білу қажет. Мысалы, кендерді қысқа теспелер орнына терең төтелдермен құлатқан дұрыс. 5.3 Механикаландыру жабдықтарының қазу жүйелеріне тигізетін әсерлері Кеніштердегі қазу жүйесі мен кен алу әдістерін таңдағанда өндіріс үдірістерін механикаландыру мәселесі толық қарастырылғаны дұрыс, ал ол керекті механизмдерді таңдап алу әдістерін жақсы білуді керек етеді. Қазіргі кезде, жерасты жұмыстарын механикаландыру бағытында реліспен жүретін жабдықтар орнына өздігімен жүретін механизмдер қолданылады. Олар - теспелерді, төтелдерді бүрғылайтын механизмдер, жүк тиегіш, тасығыш машиналар және тағы басқалар. Өздігімен жүретін машиналарды таңдауға және оларды қолдануға тау-кен үңгілерінің биіктігі үлкен әсер білдіреді. 5.4-суретте, тазартпа кенжарлар биіктіктеріне сәйкестенген өздігімен жүретін жабдықтардың орналасуы мен жұмыс істеуі көрсетілген. 5.4-сурет. Тазартпа кенжарларда өздігімен жүретін жабдықтардың орналасуы Қуаты 2 - 3 м кен денелерін қазғанда (5.4,б-сурет) құлатылған кенді тасуда өздік жүретін қырма тиегіш (6) пен өздік жүретін вагоншалар (3) бірге жұмыс істейді. Кен қуаты 4 метрге дейін болса (5.4,а-сурет), кендерді тиеу үшін табанды жинауыш машина (5) мен өздік жүретін вагоншалар (3) қолданылады. Қуаты 3 - 5 м (5.4,в-сурет) кендерді бұрғылау үшін бұрғылау кареткасы (1), шөмішті тиегіш (7), өздік жүретін вагоншалар қолданылуы мүмкін. Ал төбе жыныстарының және қарнақты тіреулердің жағдайларын байқау үшін арнайы өздік жүретін каретканы (8) пайдалануға болады. Қуаты 5 – 10 м кенжарларда (5.4,г-сурет) теспелер бұрғылайтын бұрғы кареткалары (1) мен кен тиегіш және табан жазғыш бульдозерлер (2) қолданылады. Құлатылған кендерді вагоншаға (3) тиеу үшін экскаватор (4) пайдаланылады. Төбені қарайтын және штангалы тіреуді орнататын телоскопты мұнара да (9) қолданылады. Кен қуаты 12 метрден жоғары болғанда (5.4,д-сурет) кенді терең төтелдермен бұрғылаған жөн, ал құлатылған кендерді тиеу үшін экскаватор (4) мен өздік жүретін вагоншаларды (3) қолдануға болады. Үңгілердің жоғарғы жағында бұрғы станоктарын орнату үшін – бұрғы каретка (1) және құлатылған кендерді үйгіш бульдозермен (2) жабдықталған дайындау кенжарлары жүргізіледі. Кеніштерде жерасты қолданылатын қондырғыларға қысқаша сипаттама берейік. 1. Бұрғылау құралдары. Кенорнын қазып алуда, жиі кездесетін бекемді кендерді, қоршаған жыныстарды қопару үшін жүргізілетін теспелер мен төтелдерді бұрғылау жұмысының алатын орны өте зор. Қазіргі кезде, бүрғы жұмыстарын жеңілдету, өнімін көбейту үшін, теспелерді бұрғылағанда, ұстап тұратын пневматикалық колонкалар қолданылады және теспелер сумен шайылып тұрады. Кейде, керекті жағдайда бұрғы қондырғылары арбашаларға орнатылады. 5.5-суретте пневматикалы ұстаушымен жұмыс істейтін бұрғылау балғасы (а) және электр күшімен жұмыс істейтін колонкалы бұранды (б) көрсетілген. а б 5.5-сурет. Бұрғылау құралдары: а – пневматикалы бұрғылау балғасы; б – колонкалы электрлік бұранды 5.6-суретте ұзын (80 м дейін) төтелдерді бұрғылауға арналған НКР-100 бұрғылау агрегаты көрсетілген. 5.6-сурет. НКР-100 бұрғылау агрегаты Бұл станок айналмалы-ұрғы принципімен жұмыс істейді. Бұрғы агрегаты тіреуішке (2) бекітілген станоктан (1), муфтадан (4), штангадан (3), бұрғытәжді пневматикалы перфоратордан (5) тұрады. Агрегат станогы колонкаға шарнир арқылы орнатылуы арқасында диаметрі 80 – 150 мм төтелдерді барлық бағытта бұрғылай алады. Станокты колонка бойымен жылжыту шығыр (6) арқылы атқарылады. Электрқозғалтқыш, кнопка (8) мен магнитті қозғауыш (7) арқылы іске қосылады. Перфораторды майлау үшін автоматты майлағыш (9) қолданылады. Станоктың ауа қысымы 5 атм, ал ауа шығыны 1 м3мин болады. Станок минутына 1900 рет ұрады. Станокты орнату үшін ұзындығы 2,6 м камера дайындалуға тиісті. Өздік жүретін бұрғы кареткасында (5.7-сурет) бір мезгілде төрт перфоратор жұмыс істей алады. Каретканың дөңгелектерінің әрқайсысы өз қозғалтқышымен жабдықталған, соның арқасында каретка әрқилы бұрылыстарды қамтып, ал керекті жағдайда бір жерде айналып бұрыла алады. Каретка төменнен жоғары қарай бұрышы 200
дейінгі көтерілім бағытында жұмыс істей алады. Перфораторлардың қажетті биіктікте манипуляторлар тіреулерімен ұсталып тұруы үшін автоөлшегіштер бекітіледі. Теспелер 3,5 м биіктікке дейін жазық, ал одан жоғары биіктікте құлама бағытта бұрғыланады. Каретканың жұмысын екі адам (машинист және оның көмекшісі) басқарады. Өздігімен жүретін айналма-ұрғы СБУ-2 бұрғылау каретка қондырғысының құрамы (5.8-сурет) жоғарыда келтірілген бұрғы кареткасына ұқсас, айырмашылығына шынжырлы жүру құралы ғана жатады. 5.8-сурет. Өдігімен жүретін шынжырлы бурғы кареткасы Каретка арбашасында (3) манипуляторлармен (2) жұмыс істейтін бұрғы машиналары (1) орналасқан. Бұл машиналар қатты жыныстарды өте тез жылдамдықпен бұрғылай алады: қаттылығы 3 - 4 жынартастарды 2 - 2,5 ммин жылдамдықпен, қаттылығы 6 - 8 құмтастарды 1,2 - 1,4 ммин жылдамдықпен, қаттылығы 12 - 14 граниттарды 0,6 - 0,7 ммин жылдамдықпен бұрғылайды. Осындай қондырғы биіктігі 5,5 м жазық үңгіде жұмыс істей алады. Бұрғы машиналары мен қондырғы (4), қысымы 5 - 6 атм ауа күшімен жұмыс істейді. Бұрғылау кезіндегі машинаның орнықтылығы кенжарға тірелген домкратпен (5) іске асады. Машина салмағы 6,3 т, құлама бұрышы 250 дейінгі жолдарда жұмыс істей алады. 2. Кен тасымалдау жабдықтары. Кенжардан кенді жеткізу үшін, қозғалтқыштары тоқ күшімен, не болмаса, жел күшімен жұмыс істейтін, шығырлармен жабдықталған сырмағыш қондырғылары қолданылады. Керекті жағдайда, әлсіз (10 квт) қозғалтқыштар әлді (20, 45 квт және оданда жоғары) қозғалтқыштармен айырбасталады. Өнімі аз кенжарларда және қысқа аралық қашықтарда, қозғалытқыш күші 4 - 5 квт, кішкентай сырмаларды қолдануға болады. Қазіргі кезде, жаңа қазу жүйелерін қолдану, өндіріс үдірістерін кеңінен механикаландыру, автоматтандыру, шақтылардың өнімінің өсуіне байланысты, бұрынғы аз аумақты вагоншалардың орнына, өзі түсіретін және көп жүк көтеретін вагоншалар қолдану кең орын алды. Кенді шақтыларының өнімі мен тау-геологиялық жағдайлары әртүрлі болғандықтан, оларда қолданылатын вагоншалар да, электрарбалар да әр түрлі талапқа сәйкес жасалынады. Төменде сол талаптарға сәйкес шығатын вагоншалар мен электрарбалар көрсетілген (5.1-кесте). 5.1-кесте. Вагоншалар мен электрарба түрлері
Тұрақты тоқпен жұмыс істейтін, тіркеулі салмағы 25 т, электрарбаның жалпы көрінісі мен габариттері 5.9-суретте көрсетілген 5.9-сурет. Кеніштерде қолданылатын электрарба Бұл электрарбаның колеясы 900 немесе 750 мм, тоқ қуаты 250 немесе 550 в, жылжу жылдамдығы 12 немесе 21,6 кмсағатында болуы мүмкін. 3. Жүктиегіштер. Шақты вагоншаларының тасу өнімі көбейгенде және қазылған кендер мен жыныстардың тасуға рұқсат етілген кесектерінің өлшемдері үлкейген сайын, тиеу жұмыстарын механикаландыруға зор көңіл бөлінуге тиісті. Қазіргі жерастындағы жұмыстарда үлкен орын алған екі тиегіш машиналар – шөмішті және жинағыш табандылар. Машиналардың бейнетүрлеріне байланысты шөміш сыйымдылығы 0,25-тен 1,0 текше метрге дейін өзгереді және, олар, 200-ден 800 миллиметрге дейін кесектерді тией алады. Үлкен үңгілерде, мысалы, тұзды шақтылардың камераларында, экскаваторлар жұмыс істейді. Тиегіш машиналары релісті мен шынжыр табандыларға бөлінеді. 5.10-суретте МП типті тиегіш машина: шынжыр табанды жүретін бөлшектен (1), көтергіш механизмдері бар шөміштен (2) және руда мен жыныстарды конвейерге әлде өздік жүретін вагоншаларға жүктейтін науашадан (3) тұрады. МП машинасының шөмішінің сыйымдылығы 0,7 м3, сағаттық өнімі 150 т. Шөміштің ені 1,5 м болғандықтан, ол, кесектілігі 0,6 - 0,7 м кендерді тией алады. Бұл тиегіш салмағына қарай (9 т) тұрақты жұмыс істейді. 5.10-сурет. МП типті тиегіш машина Тиегіш машина, бекітілген қуаты 68 квт, электрқозғалтқышпен жабдықталған. Шөмішпен кенді алғанда және оны науашаға тиегенде пайда болатын шаңдармен күресу үшін щаң басатын қондырғылар орнатылған. Аса үлкен емес, қомақты, пневмавтикалы ПМЛ-5 тиегіш машинасы (5.11-сурет), МП машинасымен салыстырғанда, жеңіл жағдайдаға жұмыстарда қолданылады. Бұл дөңгелекті машина реліспен (1) жүретін болып жасалынған. Бұрылыс бөлікте (2) шөміштің (3) жұмыс істеуін басқару үшін редуктор және тағы басқа механизмдер орнатылған. ПМЛ-5 машинасының шөмішінің сыйылымдығы 0,17 м3, сондықтан, ол, кесектілігі 15 - 20 см кендер мен жыныстарды тиеуге арналған. Машинаның есептеулі өнімділігі 20 м3сағатында, салмағы 2,75 т. Бұл машиналар электрқозғалтқыш күшімен шынжыр табан арқылы жүреді. 5.11-сурет. ПМЛ-5 типті тиегіш машина 4. Қосалқы жабдықтар мен құралдар. Жерастындағы жұмыстарда қуатты және өнімді жабдықтарды қолдануды шешкеннен кейін, оларды жерастына түсірудің, олар қандай қазбалардан өтуін, керекті жағдайда қосымша жүргізілген оқпандарға, не болмаса, штолняларға байланысты қазбаларды (үңгілерді) қайтадан жабдықтау жағын қарастыру керек. Вагоншалардың сыймдылығына байланысты, көлемінің үлкейуі мен жүріс жылдамдығының өсуі - үңгілердің қималарын кеңейтуді талап етеді (5.12-сурет). Оған қоса жерастындағы жұмыстарды механикаландыру үшін тау-кен үңгілерінің қимасында, вагоншалардан (6) басқа, желдеткіш (1), ауа (2) мен су (3) жүретін құбырлар, электрарбаны жүргізетін контакты сымдар (4), тоқ жүретін кабелдер (5) орналасатын жерлері ескерілуге тиісті. 5.12-сурет. Әр түрлі тау-кен үңгілерінің қималары Тау-кен жыныстары өте тұрақты жағдайларда дәстүрлі тіреулердің орнына кейде төбесін ғана бекітетін қарнақты тіреулер (анкерлер) (5.13-сурет), кірпіш, бетон сияқты материалдар қолданылуы мүмкін. Қазіргі кезде кеніштерде қарнақты тіреулер кеңінен орын алған. Олардың басқа тіреулерден айырмашылығы - үңгілердегі жыныстарға теспелер бұрғыланып темір қарнақтары кіргізіледі. Қоршаған жыныстар сол қарнақтар арқылы ұсталынып тұрады. Қарнақтардың алғашқы тартылыс күші 3 - 4 т құрайды. Тау-кен жыныстарының бекемдігіне, жарықшақтығына, тұрақтылығына байланысты қарнақты тіреулер табақша таяныштармен (5.13,а-сурет), металды тормен (5.13,б-сурет), темір бетонды табақшаларды қапсыратын швеллерлермен (5.13,в-сурет), темір ұстағыштарымен (5.13,г-сурет) жабдықталады. 5.13-сурет. Қарнақты тіреулердің қолданылу әдістері Мысал ретінде, 5.13-суретте сыналы-тілікті қарнақтар көрсетілген. Қарнақтың (1) ұзындығы 1,2 - 1,7 м, диаметрі 25 мм. Қарнақтың жоғарғы жағында ұзындығы 160 мм тілік жасалынады. Теспеге (3) қарнақ ұстағыш, жуандығы 23 мм сына (2) қондырылады. Қарнақтың төменгі жағына бұранда (5) арқылы қапсырма табақша (4) бекітіледі. Қарнақты қондыру үшін телоскопты перфоратор пайдаланылады, ал оның орнықтылығы гидравликалық домкратпен тексеріледі. Қарнақты тіреулерді екінші рет қайта қолдану қарастырылмаған. Сондықтан, олардың жыныстар арасында қалдырылып, металл шығынын көбейтудегі үлесі негізгі кемшілігі болып есептеледі. Қазіргі кезде тау-кен өндірісінде қарнақ тіреулерінің көптеген түрлері қолданылады. 5.13-сурет. Сыналы-тілікті қарнақ Қарнақ тіреулерінің артықшылығы қатарына тіреуде жұмсалатын материалдар көлемінің және басқа үңгілерді жүргізу барысында, олардың, қажетті қимасын алу үшін қопарылатын жыныстардың азаюларын жатқызуға болады. Қарнақты тіреулер үлкен қималы уақытша үңгілер жүргізілгенде де қолданылады. Ресей шақтыларында және басқа ТМД мемлекеттерінде (сол сияқты Қарағанды шақтыларында) «Кузбасспромсервис» өндірістік тобының қарнақты тіреулері пайдалануға ұсынылды. Олар келесідей түрлерге бөлінеді (5.2 мен 5.3-кестелері): сұлбасы орамды арматурлы берік болаттан жасалған А20В, А16В, А25В, АС20В қарнақтары; КА типті құрамды қарнақтар (бір-бірімен пісірілген орамды стержін мен құбылмалы стержіндерден тұрады); КАГ типті құрамды қарнақтар (бір-бірімен пісірілген орамды стержін мен диаметрі 20 мм болат арқаннан тұрады); СА типті қарнақтар (орамды стержіннің кенжарға таяу жағы диаметрі 5-6,5 мм шыршық сыммен оралады). Қарнақты тіреулер келесідей тәртіппен орнатылып, жұмыс істейді: тазартпа кенжар жылжыған сайын қалыс үңгінің төбе жыныстары сыдырылып, қауіпсіз жағдайға келтіріледі де, қапсырғыш тартқыштармен қамтамасыз етілген уақытша тіреу орнатылады; қапсырғыш үстінен қажетті диаметрдегі теспелер бұрғыланады. Қарнақ пен бұранда-тығырығы электрбұрғы ұясына қондырылады; теспелер түбіне ампулалар орналастырылады. Содан кейін 10-15 секунд уақыт ішінде электрбұрғысы арқылы ол ампулалардың қабығы жарылып, құрамындағы полимерлер араластырылады; жарылысқа ұшыраған ампулалардағы полимер қоспалары химиялық әрекетінен 15-170 секунд арасында қатаяды. Қоспалар 5.2-кесте. «Кузбасспромсервис» өндірістік тобы қарнақтарының техникалық сипаттамалары
5.3-кесте. Тау-кен қазбаларын бекітуге арналған «Кузбасспромсервис» өндірістік тобының қарнақтары
әбден қатайғанша қарнақтар бір жағдайда ұсталып тұрылады. Содан соң электрбұрғы келесі теспеге ауыстырылады; барлық қарнақтарда осы ретпен орнатылады. Қарнақтар орнатылғаннан кейін уақытша тіреулер алынып, үңгі өткізу циклы аяқталады; қарнақ стержіндері бұрандалармен бекітілген соң, олар, КДМ-6 динамометрлік кілті арқылы тексеріледі. Стержінге салынған күштің мөлшері 20-30 кН шамасында болуға тиісті. Электрбұрғысы арқылы бұралатын бұранда күші өздігімен өрістейді. Сондықтан қарнақтар тексерілісі тазартпа кенжар 20-30 м жылжыған сайын айына 2-3 рет ғана орындалуы мүмкін. 5. Кентиегіш қақпақты тесіктер (люктар). Вагоншалар сыйымдылығын үлкейту мен қазылған кендер кесектілігін ірілету тиегіш люктер қондырғыларын жетілдіруді талап етеді. Төменде люкті қондырғыларының кейбіреуі қаралады. 5.14-суретте, молибден кенішінде жұмыс істейтін тиегіш люк көрсетіледі. Кенді тиерде, люктік саусақтар (1) шығырдың (5) көмегімен ашылады. Тиелетін кендер болат жайманың (3) үстімен жылжып ашылмалы алжапқыштан (4) өтеді. Люктің бүйірлері болат жаймамен (6) қапталып, бекітпелермен (2) орнықтырылған. Шығырды жоғарғы алаңға (8) көтеру үшін баспалдақ (7) қолданылады. Люк, күрделі жөндеуге жеткенше, 120 - 130 мың тоннаға жуық улкен кесекті кен өткізеді. 5.14-сурет. Қол жетегімен істетйін тиегіш люк 5.15-суретте көрсетілген люк, алғашқы көрсетілген люкке ұқсас, бірақта, бұл люктің жұмысы толық механикаландырылған. Негізгі (1) және алжапқышты (2) қақпақтарды көтеру үшін пневмоцилиндрлар (3, 4) қолданылады. Алжапқышты қақпақ керісалмақпен (6) теңестіріледі. Люктің беті, кендер жақсы жылжу үшін қалың болат жаймамен (7) қапталған. Люктан шығатын тесіктің биіктігі 0,9 м, ені 1,3 м. Кендерді люктен жіберген уақытта, люкті басқаратын кенші вагоншалардан 5 м жоғары, кендер шығатын тесіктен бөлек тұрған сөреде орналасуға тиісті. Кейін, шынжыр қақпақты люктер де қолданыла бастады. Бұл люктің көрсетілген люктерден айырмашылығы, қатты емес майысқақ (иілгіш, солқылдақ) конструкциялы болып келеді. Оның конструкциясы (5.16-сурет), қалыңдығы 20 мм болат жаймадан (1), және оған жапсырылған бүйіршелер (2), бүйіршелерге қондырылған 5.15-сурет. Механикалы жетекпен істейтін тиегіш люк дөңгелек біліктен (3) тұрады. Люк, қарнақтар (4) арқылы сырғытқының табанына бекітілген. Қақпақтар, ұзындығы 1700 мм, 5 - 6 бөлшек якорлы шынжырдан тұрады. Шынжырлар көрсетілген білікке (3) ілінген. Шынжырлардың шеті жүктерді (6) көтереді және 5.16-сурет. Шынжырлы қақпақпен жабдықталған люк олар арқалыққа (7) жалғасады. Бүкіл шынжырлы перде блоктан (10) асырылған сымарқанның (9) көмегімен пневмоцилиндр (8) әсерімен көтеріледі. Кендерді біркелкі вагоншаларға тиеу үшін, пневмоцилиндрдің (12) көмегімен көтерілетін, темір алжапқыш (11) қолданылады. Кенді шығаратын тесіктің өлшемдері 14001100 мм. Тиегіш люктерді жетілдіру, кендерді жинау және оларды вагоншаларға тиеу жұмыстарын жақсартады. Бірақта бұл жетілдіруді басқа жолмен да орындауға болады – люкті тиеу әдісінен бас тартып, люксіз тиеу жолына көшумен. Бұл әдістің мағынасы, кендер, құйғы мен сырғытқы арқылы, өз салмағымен тасыма горизонтына түсіріледі. Төменгі горизонтта вагоншаларға тиеу жұмысы өздік жүретін машинамен орындалады (5.17-сурет). Тиегіш машина релісті немесе шынжыр табанды болуға тиісті. Люксіз тиеу әдісі негізгі горизонттағы үңгілердің көлемін қысқартты және тиеу жұмыстарын жеңілдетті. 5.17-сурет. Шөмішті тиегіш машина 6. Қазіргі уақытта, тау-кен өндірсінде өздік жүретін вагоншаларды қолдану кеңінен таралды. Өздік жүретін вагонша (5.18-сурет) пневматикалы немесе резиналы дөңгелекті әлде шынжыр табанды болып жасалынады. 5.18-сурет. Өздік жүретін вагонша Тиелген жүкті түсіру үшін вагоншаның біржағында қырнағыш конвейер орнатылған. Өндірісте жүк аударғыш вагоншалар да шығарылады, бірақта оларға жүкті түсіру үшін, жерастында үлкен кеңістік қажет. Ал қуаты мол кеніштерде оларды пайдалануға кедергі жоқ. жүктеу/скачать 5,62 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||