Метод определения энергоэффективности технологий и механизации горных работ по добыче полезных ископаемых открытым способом

Однако вследствие того, что производство вскрышных работ может выполняться различным комплектом оборудования, степень дробления в каждом конкретном случаи будет различной. Например, при разработке скальных вскрышных пород комплектом с автотранспортом требуемая степень дробления меньше, чем при разработке комплектом с конвейерным транспортом. А при отделении от массива крупных каменных блоков (на мраморных или гранитных карьерах) затраты энергии на разрушение массива еще меньше.

В тоже время благодаря высокой степени совершенства механизации производительность экскавации дробленной горной массы значительно выше, чем при выемке блоками, а трудоемкость меньше.

Степень дробления массива при добыче полезного ископаемого является актуальной нерешенной проблемой. Кондиции конечного продукта горного предприятия требует в одном случае определенную кусковатость (например, при отгрузке товарного угля), а другом - горную массу, крупностью не более размера приемной щели дробилки перерабатывающего комплекса.

В ряде случаев технология получения продукта связана с сортировкой горной массы, в результате которой горная масса ниже установленной крупности является отходом производства и поэтому доставка на дробильно-сортировочный комплекс всей добываемой горной массы связана с излишней тратой энергии на перемещение отходов. В этом случае применяют дробильно-сортировочные агрегаты в забое. Однако передвижное оборудование менее долговечно, обладает меньшей надежностью, степень использования его в забое значительно отличается от степени использования однотипного оборудования на ДСФ. Это обстоятельство приводит к дополнительным затратам на единицу продукции, которые могут быть больше экономии, полученной от исключения транспортирования горной массы, идущей в процессе переработки в отходы.

Применение комбинированного транспорта связано с бункеризацией горной массы, при котором для исключения слеживаемости горной массы требуется, чтобы дробление горных пород в забое обеспечивало минимальное количество рудной мелочи.

Дозирование горной массы из емкостей (выпуск) накладывает ограничения в габаритных размерах кусков и т.п.

В тоже время полезное ископаемое, которое подвергается дроблению и измельчению на обогатительных или агломерационных фабриках, в конечном виде представляет собой помол крупностью 0,01-0,025 мм. Общие затраты энергии на дробление будут складываться из дробления массива в забое, естественного дробления в процессе погрузки в средства транспорта, перегрузок и дробления и измельчения на обогатительных фабриках. Известно, что высокая степень дробления обеспечивает возможность применения поточного транспорта. В связи с этим при проектировании технологического потока и комплекта оборудования для него закономерно встает вопрос: какая степень дробления оптимальна по процессам в различных вариантах комплектов оборудования технологического потока?

Отсутствие в настоящие время надежного способа получения посредством взрыва необходимой степени дробления требует применения передвижной дробильной техники в забое. Применение железнодорожного и автомобильного транспорта не требует высокой степени дробления. Кроме того, вскрытие месторождений для железнодорожного и автомобильного транспорта связанно с большими затратами овеществленной энергии на производство горнокапитальных работ по сооружению траншей и полутраншей.

Решению этих и других задач призван служить энергетический метод исследования.

С его помощью можно сравнить большое количество вариантов в конкретных условиях, как для всего технологического потока, так и отдельных его звеньев.

Совокупность всех комплектов оборудования технологических потоков будет представлять собой структуру комплексной механизации на карьере. Следовательно, предложенный метод позволяет выбирать при проектировании или при анализе действующего карьера оптимальную структуру комплексной механизации для карьеров с полускальными и скальными породами с учетом свойств горных пород месторождения и его природных условий.

Особенно эффективен метод при оценки новых видов способов разрушения горных пород (электротермический, плазменный, газодинамический и т.п.), новых средств и механизации разработки горных пород, экономическая эффективность которых оценивается ориентировочно. Благодаря возможности определения энергопоглощения по процессам можно установить отдельно участие каждого вида энергии в производстве продукта. Учитывая различную техническую возможность канализации энергии к месту производства работы и различную ее стоимость появляется возможность оценить перспективные виды энергии используемые в открытых горных работах.

Таким образом, область применения энергетического метода исследования можно сформулировать следующим образом:

методом оцениваются технологические потоки, их составные части и комплекты оборудования для разработки горных пород, а через них структура комплексной механизации всего карьера независимо от колебания цен на оборудования и материалы;