- •Старков, Л. И.
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1.2. Характеристика горнотехнических условий разработки калийных месторождений
- •1.3. Учет планетарных георитмов и горнотехнических условий отработки шахтных полей калийных рудников для обеспечения безопасности горных работ
- •Периодичность суточных циклов, ч
- •2.1. Физико-механические свойства горных пород
- •2.2. Основные показатели физико-механических свойств соляных пород
- •2.5. Породоразрушающий инструмент
- •Классификация систем разработки, применяемых на калийных рудниках, по длине очистных забоев
- •3.2.1. Комбайновый способ разработки пластов
- •3.2.3. Комбинированный способ разработки пластов
- •3.3. Камерно-столбовая система разработки
- •3.4. Камерная система разработки с управлением кровли плавным опусканием на податливых целиках
- •3.5. Пути совершенствования камерной системы разработки
- •3.6. Столбовая система разработки. Система разработки пластов длинными очистными забоями с обрушением пород кровли
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Производительность машин
- •4.3. Производительность труда
- •4.4. Себестоимость продукции
- •4.5. Надежность машин
- •4.6. Комфортабельность машин
- •4.7. Дополнительные критерии оценки работы оборудования
- •ОБОРУДОВАНИЕ
- •ДЛЯ МЕХАНИЗАЦИИ БУРОВЫХ РАБОТ
- •5.1. Основные представления о вращательном бурении
- •5.2. Буровой инструмент для вращательного бурения
- •5.3. Ручные сверлу
- •5.5. Буровые каретки для бурения веерных шпуров
- •5.5.1. Буровые каретки типа СБК
- •5.5.2. Буровая каретка КБС-1
- •5.5.3. Буровая каретка КБС-3
- •5.5.6. Буровая каретка КБВ
- •5.6. Универсальные самоходные буровые агрегаты Для бурения шпуров и установки аннерной крепи
- •5.6.1. Буровая каретка КБП
- •Самоходный буровой агрегат PEC-24. 1 FR (СБА-1)
- •Техническая характеристика унифицированной ходовой части СБА фирмы «Секома»
- •Результаты хронометражных наблюдений на СБА-1
- •5.6.4. Самоходный буровой агрегат 2УБН-2П (УБШ-208)
- •5.6.5. Бурильная установка БУА-ЗС-02
- •5.6.6. Агрегат АК-19
- •5.7. Буровые машины для бурения скважин
- •5.7.1. Буровые станки БГА-2М и БГА-4
- •5.8. Гезенко-проходческие комплексы
- •5.8.1. Гезенко-проходческий комплекс ПГР-1
- •Технические характеристики ПГР-1
- •5.8.2. Гезенко-проходческий комплекс KR-E4 фирмы «Зальцгиттер-Машинен АГ» (Германия)
- •Технические характеристики гезенко-проходческого комплекса KR-4E:
- •5.9. Факторы, влияющие на производительность буровых машин
- •6.1. Проходческо-очистные комбайны
- •6.1.1. Комбайн ШБМ-2
- •Технические характеристики комбайна ШБМ-2
- •6.1.2. Комбайн ПК-8
- •6.1.3. Комбайн ПК-10
- •6.1.5. Комбайн «Урал-20»
- •6.1.6. Комбайн «Урал-10»
- •6.1.7. Комбайн «Урал-20Р»
- •6.1.3. Комбайн проходческо-очистной «Урал-61»
- •6.1.10. Комбайн «Мариетта-900А»
- •Конвейер
- •Ходовая часть
- •6.1.11. Комбайн АБМ 20
- •Технические характеристики комбайна АБМ 20
- •6.2. Средства доставки руды от комбайна
- •6.2.1. Самоходный вагон 5ВС-15М
- •6.2.2. Самоходный вагон 10ВС-15
- •6.2.3. Самоходный вагон В15К
- •Технические характеристики самоходного вагона В15К
- •6.2.4. Самоходный вагон ВС-30
- •6.3.2. Бункер-перегружатель БП-15
- •Технические характеристики бункера-перегружателя БП-15
- •6.3.3. Самоходный бункер-перегружатель БПС-25
- •Технические характеристики самоходного бункера-перегружателя БПС-25
- •Технические характеристики передвижного перегружателя ПП-3
- •6.4. Исследование работы комбайнов
- •7.1. Скреперные установки
- •7.1.1. Скреперные лебедки
- •Самоходный скреперный грузчик ГСС-1
- •7.2. Погрузочные машины
- •7.2.1. Погрузочные машины с нагребающими лапами
- •7.2.2. Погрузочные машины с ребристыми дисками
- •7.3. Самоходные транспортные машины
- •7.3.1. Шахтные самоходные вагоны с электрическим приводом
- •7.3.2. Подземные самосвалы с дизельным приводом
- •7.3.3. Погрузочно-доставочные машины
- •7.5. Конвейеры
- •7.5.1. Ленточные конвейеры
- •7.5.2. Скребковые конвейеры
- •8.1. Самоходные машины для вспомогательных работ
- •Технические характеристики машины «Урал-60»
- •Технические характеристики машины «Урал-50»
- •8.2. Машины для доставки людей и грузов
- •Технические характеристики самоходного шасси 1ВОМ-01
- •Машина для доставки оборудования и материалов 1ВОМ
- •8.3. Оборудование для оборки кровли выработок от заколов
- •8.5. Машины для механизации заряжания шпуров и скважин
- •Технические характеристики зарядчиков типа «Курама»
- •Технические характеристики пневмозарядчика ПЗН-160
- •8.7. Лебедки
- •Маневровая лебедка «ЛВД-21»
- •Технические характеристики погрузочной машины «Калий-4500»
- •Технические данные, основные параметры и характеристики машины «К-500»
- •Технические характеристики ПЛТ-1000
- •9.2. Закладочные работы
- •9.2.1. Механическая закладка
- •9.2.1.1. Скреперная закладка
- •9.2.1.2. Метательная закладка
- •9.2.2. Гидравлическая закладка
- •9.2.2.1. Технология гидрозакладки
- •10.1. Запыленность воздуха
- •10.3. Пылеподавление на комбайнах
- •Пылеподавление с использованием пара
- •10.4. Пылеподавление на буровых каретках
- •Обеспыливающая установка для кареток с витыми штангами
- •10.5. Оборудование для очистки выхлопных газов ДВС
- •Состав отработанных газов ДВС
- •Жидкостные нейтрализаторы
- •Комбинированные очистители выхлопных газов
- •Основные технические характеристики газоанализаторов АГШ
- •Технические характеристики метан-реле ТМРК
- •11.1. Краткие сведения о санитарно-гигиенических условиях труда работников основных производств
- •Поверхностный комплекс
- •11.2. Испытания СИЗОД на рабочих местах в ОАО «Сильвинит»
- •Подземный рудник
- •Поверхностный комплекс
- •ПРОВЕТРИВАНИЕ КАЛИЙНЫХ РУДНИКОВ
- •12.1. Способы и схемы проветривания рудника (шахты)
- •12.2. Центральная схема вентиляции
- •12.3. Схемы проветривания панелей и блоков
- •12.4. Вентиляторные установки
- •Трубы гибкие (матерчатые)
- •12.5.4. Выбор вентилятора
- •12.6. Вентиляционные сооружения
- •12.6.1. Подземные вентиляционные устройства
- •12.6.2. Поверхностные вентиляционные сооружения
- •13.1. Производственно технологические аспекты деятельности калийного предприятия
- •13.2. Факторы, влияющие на себестоимость калийных удобрений
- •13.3. Основные факторы конкурентоспособности продукции и предприятий в калийной промышленности
- •13.4. Перспективы развития калийной промышленности
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
- •Источники:
- •Балансовые и прогнозные запасы калийных солей Российской Федерации
- •ОАО «Копейский машиностроительный завод»
- •ОАО «Александровский машиностроительный завод»
- •Институт «Пермгипрогормаш»
Л. И. Старков, А. Н. Земсков, П. И. Кондрашев
РАЗВИТИЕ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКИ
КАЛИЙНЫХ РУД
Пермь — Соликамск
2007
УДК 622.272:622.363.2 С77
Ре ц е н з е н т ы :
д-ртехн. наук Я. И. Алыменко (Горный ин-тУрО РАН, г. Пермь); канд. техн. наук А Н. Чистяков (ОАО «Сильвинит»),
Старков, Л. И.
С77 Развитие механизированной разработки калийных р у д /Л . И. Стар ков, А. Н. Земсков, П. И. Кондрашев.— Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. унт-а, 2007.— 522 с.
ISBN 978-5-88151-794-6
Приведены общие сведения о геологии калийных месторождений, физико-ме ханическим свойствам пород разрабатываемых калийных пластов, применяемым системам разработки. Рассмотрены способы проходки выработок и схемы очистной выемки калийных пластов. Большое внимание уделено рассмотрению конструкций современных машин и комплексов оборудования, применяемых для очистной выемки калийных пластов и проходки горных выработок, размещения солеотходов в рудни ках и на поверхности и механизации вспомогательных работ.
Освещены вопросы техники безопасности при работе на машинах и описаны сред ства для борьбы с пылью и обезвреживанием выхлопных газов дизельных двигателей.
Приведены справочные сведения о применяемых в калийной промышленности машинам и оборудованию.
Книга предназначена для широкого круга инженерно-технических работников, занимающихся проектированием горных технологий и эксплуатацией горной техники на калийных рудниках, а также для студентов горных вузов и факультетов.
УДК 622.272:622.363.2
ISBN 978-5-88151-794-6 |
© Л. И. Старков, А. Н. Земсков, |
|
П. И. Кондрашев, 2007 |
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Введение.......................................................................................................................................................... |
8 |
Глава I. Геология калийных местрождений и горнотехнические условия |
|
их разработки................................................................................................................... |
13 |
1.1. Образование и минеральный состав калийных солей. |
|
Краткие сведения о геологии Верхнекамского |
|
и Старобинского месторождений..................................................................... |
13 |
1.2. Характеристика горнотехнических условий разработки калийных |
|
месторождений..................................................................................................... |
21 |
1.3. Учет планетарных георитмов и горнотехнических условий |
|
отработки шахтных полей калийных рудников для обеспечения |
|
безопасности горных работ |
26 |
Глава II. Способы разрушения калийных пород............................................................... |
40 |
2.1. Физико-механические свойства горных пород.......................................... |
40 |
2.2. Основные показатели |
|
физико-механических свойств соляных пород.......................................... |
42 |
2.3. О разрушении калийных пород взрывным способом .............................. |
45 |
2.4. О разрушении калийных пород резанием.................................................... |
48 |
2.5. Породоразрушающий инструмент................................................................. |
57 |
Глава III. Технология разработки калийных месторождений, технологические |
|
схемы ведения подготовительных и очистных работ.................................... |
61 |
3.1. Основные системы разработки калийных месторождений................... |
64 |
3.2. Камерная система разработки......................................................................... |
68 |
3.2.1. Комбайновый способ разработки пластов..................................... |
69 |
3.2.2. Буровзрывной способ разработки пластов.................................... |
72 |
3.2.3. Комбинированный способ разработки пластов........................... |
74 |
3.3. Камерно-столбовая система разработки..................................................... |
83 |
3.4. Камерная система разработки с управлением кровли плавным |
|
опусканием на податливых целиках .......................................................... |
84 |
3.5. Пути совершенствования камерной системы разработки |
88 |
3.6. Столбовая система разработки. Система разработки пластов |
|
длинными очистными забоями с обрушением пород кровли................. |
97 |
Глава IV. Критерии сравнительной оценки качества забойных машин |
|
и оборудования............................................................... |
Ю1 |
4.1. Общие сведения................................................................................................. |
101 |
4.2. Производительность машин............................................................................ |
102 |
4.3. Производительность труда............................................................................... |
104 |
4.4. Себестоимость продукции................................................................................ |
105 |
4.5. Надежность машин............................................................................................. |
109 |
4.6. Комфортабельность машин.............................................................................. |
112 |
4.7. Дополнительные критерии оценки работы оборудования |
113 |
4.8. Обобщающая оценка эффективности инвестиций |
|
в новые (усовершенствованные) горнодобывающие машины............. |
114 |
Глава V. Оборудование для механизации буровых р а б о т ............................................ |
120 |
5.1. Основные представления о вращательном бурении................................ |
121 |
5.2. Буровой инструмент для вращательного бурения..................................... |
125 |
5.3. Ручные сверла........................................................................................................ |
128 |
5.4. Колонковые сверла.............................................................................................. |
132 |
5.5. Буровые каретки для бурения веерных шпуров......................................... |
134 |
5.5.1. Буровые каретки типа С БК ................................................................. |
135 |
5.5.2. Буровая каретка КБС -1......................................................................... |
137 |
5.5.3. Буровая каретка КБС-3......................................................................... |
141 |
5.5.4. Буровая каретка Б К -2 ........................................................................... |
144 |
5.5.5. Станок вращательного бурения СВБ 4 2 -2 0 /8 0 ......................... |
149 |
5.5.6. Буровая каретка К Б В ........................................................................... |
150 |
5.6. Универсальные самоходные буровые агрегаты |
|
для бурения шпуров и установки анкерной крепи.................................... |
153 |
5.6.1. Буровая каретка КБП........................................................................... |
154 |
5.6.2. Самоходные буровые агрегаты |
|
французской фирмы «Секома».......................................................... |
156 |
5.6.3. Самоходные буровые агрегаты специального |
|
конструкторского бюро самоходного горного |
|
оборудования Минтяжмаш СССР (СКБ СГО )............................. |
175 |
5.6.4. Самоходный буровой агрегат 2УБН-2П (У БШ -208)................. |
177 |
5.6.5. Бурильная установка БУА-ЗС-02...................................................... |
178 |
5.6.6. Агрегат АК -19........................................................................................... |
180 |
5.6.7. Установка для возведения винтовой анкерной крепи |
|
УВК-5С....................................................................................................... |
183 |
5.7. Буровые машины для бурения скважин........................................................ |
186 |
5.7.1. Буровые станки БГА-2М и БГА-4..................................................... |
186 |
5.7.2. Самоходная буровая установка С БУ -250....................................... |
189 |
5.8. Гезенко-проходческие комплексы................................................................... |
191 |
5.8.1. Гезенко-проходческий комплекс ПГР-1 |
191 |
5.8.2. Гезенко-проходческий комплекс KR-E4 |
|
фирмы «Зальцгиттер-Машинен АГ» (Германия)........................ |
194 |
5.9. Факторы, влияющие на производительность буровых машин........... |
197 |
|
Глава VI. Комбайны и оборудование для механизации очистных |
|
|
и проходческих р абот .................................................................................................. |
202 |
|
6.1. Проходческо-очистные комбайны................................................................... |
203 |
|
6.1.1. Комбайн Ш БМ -2.................................................................................... |
203 |
|
6.1.2. Комбайн П К -8 ......................................................................................... |
206 |
|
6.1.3. Комбайн П К -1 0 ...................................................................................... |
208 |
|
6.1.4. Комбайн «Караганда-7/15С(7/15М )>>......................................... |
211 |
|
6.1.5. Комбайн «У рал-20»............................................................................. |
212 |
|
6.1.6. Комбайн «Урал-1 0 » ............................................................................. |
214 |
|
6.1.7. Комбайн «Урал-20Р»........................................................................... |
217 |
|
6.1.3. |
Комбайн проходческо-очистной «Урал-61» ............................. |
225 |
6.1.9. |
Проходческий комбайн «У рал-70».............................................. |
231 |
6.1.10. Комбайн «М ариетта-900А»............................................................... |
235 |
|
6.1.11. Комбайн АБМ 2 0 .................................................................................... |
240 |
|
6.2. Средства доставки руды от комбайна............................................................ |
242 |
|
6.2.1. Самоходный вагон 5В С -15 М ............................................................ |
243 |
|
6.2.2. Самоходный вагон 10ВС -15............................................................... |
246 |
|
6.2.3. Самоходный вагон В15К ...................................................................... |
248 |
|
6.2.4. Самоходный вагон В С -30 .................................................................... |
250 |
|
6.2.5. Средства непрерывной доставки...................................................... |
254 |
|
6.3. Бункеры-перегружатели..................................................................................... |
255 |
|
6.3.1. Бункер-перегружатель Б П -14В ........................................................ |
256 |
|
6.3.2. Бункер-перегружатель Б П -1 5 .......................................................... |
258 |
|
6.3.3. Самоходный бункер-перегружатель Б П С -25.............................. |
260 |
|
6.3.4. Передвижной перегружатель П П -3................................................ |
264 |
|
6.4. Исследование работы комбайнов.................................................................... |
266 |
|
6.5. О производительности комбайновых комплексов..................................... |
271 |
|
Глава VII. Погрузочные, доставочные и транспортные машины................................. |
276 |
|
7.1. Скреперные установки..................................................................................... |
276 |
|
7.1.1. Скреперные лебедки.............................................................................. |
279 |
|
7.1.2. Самоходные скреперные грузчики................................................... |
283 |
|
7.2. Погрузочные машины.......................................................................................... |
286 |
|
7.2.1. Погрузочные машины с нагребающими лапами......................... |
286 |
|
7.2.2. Погрузочные машины с ребристыми дисками.............................. |
291 |
|
7.3. Самоходные транспортные машины............................................................... |
293 |
|
7.3.1. Шахтные самоходные вагоны с электрическим приводом..... |
294 |
|
7.3.2. Подземные самосвалы с дизельным приводом............................. |
295 |
|
7.3.3. Погрузочно-доставочные машины................................................... |
298 |
|
7.4. Электровоз контактный рудничный К14М ................................................... |
308 |
|
7.5. Конвейеры............................................................................................................ |
309 |
7.5.1. Ленточные конвейеры........................................................................... |
309 |
7.5.2. Скребковые конвейеры........................................................................ |
313 |
Глава VIII. Оборудование для механизации вспомогательных работ......................... |
316 |
8.1. Самоходные машины для вспомогательных работ................................... |
316 |
8.2. Машины для доставки людей и грузов.......................................................... |
324 |
8.3. Оборудование для оборки кровли выработок от заколов..................... |
334 |
8.4.Оборудование для механизации работ, связанных с приготовлением и нагнетанием цементно-песчаного раствора
в шпуры.................................................................................................................... |
335 |
8.5. Машины для механизации заряжания шпуров и скважин...................... |
337 |
8.6. Дробилки.................................................................................................................. |
344 |
8.7. Лебедки..................................................................................................................... |
346 |
8.8. Механизация складских работ |
|
и погрузка калийных удобрений в средства транспорта........................... |
352 |
Глава IX. Механизация отвальных и закладочных работ |
|
на калийных предприятиях....................................................................................... |
361 |
9.1. Складирование солеотходов в солеотвал...................................................... |
362 |
9.2. Закладочные работы............................................................................................. |
366 |
9.2.1. Механическая закладка........................................................................ |
366 |
9.2.2. Гидравлическая закладка...................................................................... |
375 |
Глава X. Борьба с пылью и газами в калийных рудниках............................................. |
380 |
10.1. Запыленность воздуха |
|
в выработках главных направлений калийных рудников........................ |
381 |
10.2. Химическое связывание пыли |
|
в транспортных выработках калийных рудников....................................... |
385 |
10.3. Пылеподавление на комбайнах........................................................................ |
388 |
10.4. Пылеподавление на буровых каретках........................................................... |
394 |
10.5. Оборудование для очистки выхлопных газов Д В С ..................................... |
398 |
10.6. Приборы и средства обнаружения газов в атмосфере калийных |
|
рудников. Шахтные самоспасатели................................................................. |
404 |
Глава XI. Применение средств индивидуальной защиты органов дыхания |
|
работников калийных предприятий от газов и пыли.................................... |
423 |
11.1. Краткие сведения о санитарно-гигиенических условиях труда |
|
работников основных производств.................................................................. |
423 |
11.2. Испытания СИЗОД на рабочих местах в ОАО «Сильвинит».............. |
425 |
Глава XII. Проветривание калийных рудников..................................................................... |
430 |
12.1. Способы и схемы проветривания рудника (шахты)............................. |
430 |
12.2. Центральная схема вентиляции...................................................................... |
435 |
12.3. Схемы проветривания панелей и блоков..................................................... |
440 |
12.4. Вентиляторные установки................................................................................. |
449 |
12.5. Проветривание тупиковых забоев................................................................... |
452 |
12.5.1. Проветривание тупиковых забоев |
|
за счет общешахтной депрессии........................................................ |
452 |
12.5.2. Способы проветривания забоев тупиковых выработок |
|
с помощью вентиляторов и вентиляционных труб..................... |
454 |
12.5.3. Выбор вентиляционных труб |
|
и определение расчетного режима работы вентилятора......... |
457 |
12.5.4. Выбор вентилятора................................................................................ |
458 |
12.6. Вентиляционные сооружения........................................................................... |
460 |
12.6.1. Подземные вентиляционные устройства........................................ |
460 |
12.6.2. Поверхностные вентиляционные сооружения............................. |
463 |
Глава XIII. Повышение конкурентоспособности калийных предприятий России. |
|
Перспективы развития калийной промышленности..................................... |
467 |
13.1. Производственно-технологические аспекты деятельности калийного |
|
предприятия............................................................................................................ |
467 |
13.2. Факторы, влияющие на себестоимость калийных удобрений............... |
469 |
13.3. Основные факторы конкурентоспособности |
|
продукции и предприятий в калийной промышленности........................ |
471 |
13.4. Перспективы развития калийной промышленности................................ |
472 |
Заключение.................................................................................................................................................. |
478 |
Список использованной литературы.................................................................................................. |
481 |
Приложения................................................................................................................................................. |
486 |