Технические науки/10. Горное дело

Якубовский М.М.

Национальный минерально-сырьевой университет Горный, Россия

Основные принципы малоотходной разработки
месторождений блочного камня

Технология ведения добычных работ на карьерах блочного камня при использовании буровзрывных работ для отделения монолитов от массива включает следующие основные технологические операции:

– бурение вертикальных и горизонтальных строчек шпуров по контуру отделяемого монолита,

– заряжание шпуров взрывчатым веществом (как правило, применяются гранилен, дымные пороха),

– проведение массового взрыва,

– доставка кусков отделенного от забоя монолита на площадку для обработки блоков,

– пассировка кусков монолита на блоки-заготовки,

– погрузка и доставка блоков на склад готовой продукции (либо непосредственно потребителю),

– уборка и транспортировка окола на отвал.

Опыт эксплуатации карьеров блочного камня на месторождениях гранита, гнейсо-гранита, габбро-диабаза, расположенных в Ленинградской области и республике Карелия, показывает, что выход готовой продукции (товарных блоков-заготовок различного производственного назначения) составляет от 4-5 до 15-18% от всего объема скальной горной массы, вовлекаемой в разработку. Подавляющее количество горной породы представляет собой забойный окол, образующийся в результате взрывных работ, а также окол от выколки товарных блоков-заготовок.

Ввиду небольшого объема внутрикарьерных дорожных работ, несоответствия кусков породы ГОСТам на щебеночную продукцию, а также значительных энергозатрат, связанных с получением щебня, практически весь окол в настоящее время складируется во временных складах, по факту представляющих собой постоянные отвалы с накопленным объемом от первых сотен до нескольких миллионов тонн породы. Переработка таких отвалов побочной продукции блочных карьеров могла бы дать не только значительный экономический эффект для горнодобывающих предприятий, но также улучшить экологическую ситуацию в районах добычи минерального сырья.

Технологический процесс переработки пород отвалов, представленных околом блочного камня, включает следующие операции:

– формирование заезда и планировка поверхности отвала для размещения погрузочного и дробильно-сортировочного оборудования бульдозером,

– выемочно-погрузочные работы, выполняемые экскаватором обратная лопата,

– дробление горных пород и сортировка полученной щебеночной продукции на фракции,

– разработка конусов готовой продукции и погрузка ее в автомобильный транспорт фронтальным колесным погрузчиком.

В качестве дробильно-сортировочного оборудования могут использоваться современные мобильные дробильные и сортировочные агрегаты на колесном и гусеничном ходу. Данное оборудование не требует строительства фундаментов, преодолевает значительные уклоны и обладает высокой маневренностью. Энергоснабжение осуществляется от встроенных и автономных дизельных агрегатов, освещение рабочих мест – от передвижных осветительных мачт.

Специфика ведения взрывных работ на карьерах по добыче облицовочного камня, направленных не на разрушение массива, а на его разделение по трещинам, определяет значительное количество (до 80%) негабаритного окола размером 600-2000 мм. С целью осуществления более рационального использования полезного ископаемого такой окол необходимо додрабливать при помощи гидромолота до размеров приемного отверстия дробилки первичного дробления.

Ширина рабочей площадки на поверхности отвала, включающая транспортную полосу, площадку для размещения дробильно-сортировочного комплекса, конусов готовой продукции и выемочно-погрузочного оборудования, составляет 40-50 м. Технологическая схема разработки отвалов, представленных околом блочного камня, приведена на рисунке.

Схема ведения работ на складе окола: 1 – отвал окола, 2 – заходка экскаватора,
3 – транспортная полоса, 4 – автотранспорт, 5 – колесный погрузчик,
6 – конуса готовой продукции, 7 – дробильно-сортировочный комплекс,
8 – предохранительный вал, 9 – конус отсева, 10 – гидравлический экскаватор

Современное горнодобывающее и перерабатывающее оборудование позволяет вести эффективную малоотходную разработку месторождений полезных ископаемых, заключающуюся в максимальном использовании минерального сырья в контуре карьерного поля. При тщательном технико-экономическом обосновании и правильной организации работ на карьерах блочного камня за счет расширения ассортимента продукции можно добиться увеличения коэффициента добычи минерального сырья в несколько раз.