Технологическая схема производства угля открытым способом: Угольная промышленность

Содержание

Применение датчиков в угольной промышленности

Каменный уголь состоит из смеси высокомолекулярных соединений углерода с некоторым количеством примесей. В зависимости от состава изменяется количество теплоты, выделяющейся при его сгорании и количество образовавшейся золы. Этот органический природный материал подразделяется на марки и технологические группы. В основу легли параметры, характеризующие угли при термическом воздействии на них. Также исходя из технологических потребностей производства производится сортировка на фракции по величине кусков, получающихся после переработки.

Основные направления переработки каменного угля:

  1. Энергетика. Это один из самых распространенных видов топлива;
  2. Металлургия. Технологический вариант угля – кокс. При коксовании получают ряд полезных побочных продуктов: каменноугольные смолы, сульфат аммония, т.п.;
  3. Химическая переработка (гидрогенизация). Получение жидкого моторного топлива и ряда химических продуктов.

Переработка каменного угля в общей сложности может давать до 400 различных продуктов, стоимость которых может превышать стоимость исходников – угля и кокса.

Очень обобщенная технологическая схема угольной промышленности показана на рисунке.

Укрупненно схема содержит пять технологических этапов:

  • добыча угля открытым способом;
  • добыча угля подземным способом;
  • складирование необогащенного угля;
  • обогащение угля;
  • складирование и отгрузка обогащенного угля.

В зависимости от глубины залегания угольных пластов применяют два способа добычи каменного угля: добыча открытым способом и подземным способом. Открытым способом в настоящее время добывается до 60% всех объёмов. Каждый из способов характеризуется определенными достоинствами и недостатками.

  1. При добыче открытым способом применяются угольные разрезы, и добыча ведется на глубинах порядка нескольких сот метров.
    Преимущества такого способа: скорость, экономичность, относительная безопасность для персонала и оборудования.
    Недостатки: значительный наносимый вред окружающей среде и большое количество примесей в добываемом продукте.
  2. При подземном способе добыче – работа ведется на глубинах до нескольких километров в условиях угольных шахт.
    Преимущества метода: высокое качество продукции, гораздо меньший экологический урон, наносимый окружающей среде.
    Недостатки: высокая опасность для персонала и оборудования, большие финансовые вложения.

Применение датчиков при разработке угольных месторождений открытым способом

Открытая разработка включает следующие этапы:

  1. Предварительная подготовка и осушение поверхности;
  2. Обустройство путей и размещение будущих отвалов;
  3. Вскрышные работы – удаление пустых пород, покрывающих или вмещающих полезное ископаемое, собственно добычные работы.

Вскрышные и добычные работы включают в себя процессы отбойки, выемки, транспортировки и разгрузки угля или породы. Это основные производственные процессы, объединяемые в процессе механизации и автоматизации. Горную массу перемещают из забоя средствами карьерного транспорта. Карьерный транспорт – это один из главных производственных процессов в технологии открытой добычи.

Основной груз – горная масса. Начальный пункт транспортировки – забой, конечный – место разгрузки: отвалы пустой породы или приемные бункеры погрузочной станции, склады хранения и т.п. Карьерный транспорт – связующее звено всех технологических процессов открытой разработки и на него приходится свыше половины всех трудозатрат и стоимости добычи каменного угля. Применение эффективных средств автоматизации именно здесь может иметь максимальный экономический эффект. Все виды карьерного транспорта делятся на транспорт прерывного действия: авто, ж/д, краны, скиповые подъёмники и т.п.; и транспорт непрерывного действия: конвейеры, подвесные канатные дороги и т. п. Каждый из них наиболее эффективен на своем участке. На забойном участке это, как правило, грузовые автомобили. На участках доставки угля на поверхность карьера – конвейерные линии. Последние применяются при разработке сравнительно мягких пород или после предварительного дробления забойной массы. Таким образом, выемка осуществляется машинами цикличного действия (экскаваторы, погрузчики), а перемещение сочетанием автотранспорта и конвейерных линий.

На современном временном этапе едва ли можно говорить о полной или даже частичной автоматизации грузовых перевозок в карьере на забойном участке. Однако уже сейчас имеются вполне удачные примеры построения автоматизированной системы диспетчеризации мобильного транспорта, позволяющей значительно снизить непроизводительные затраты. Система включает в себя оборудование всех автотранспортных средств карьера датчиками ГЛОНАСС/GPS, уровня загрузки, уровня топлива  в баках, давления в шинах колес, инклинометрами. Все данные о местоположении, параметрах перемещения, технического состояния отдельных единиц автотранспорта, расходе топлива и т.п. попадают в локальную сеть, построенную по Wi-Fi технологиям. Замена или корректировка применения штатных датчиков автомобилей едва ли допустимы. Однако сбор данных показаний каждого отдельного подвижного объекта и передача их по сети вполне может осуществляться, например, GSM-контроллерами типов CWT5111 GPRS RTU или CWT5002-1 MODBUS GPRS RTU.

Далее угольная масса иногда доставляется в приемные бункеры установки предварительного дробления, либо сразу на ленту конвейера, доставляющего продукцию на склад необогащенного угля. Конвейерный транспорт – вид транспорта, в наибольшей степени подходящий для автоматизации при угольной добыче в силу непрерывности своей работы и неизменности положения в пространстве. При автоматизации транспортировки груза по разветвленным протяженным конвейерным линиям обязательно должны решаться следующие задачи:

  • контроль и согласование скоростей движения конвейерных линий разных ветвей;
  • определение наличия груза на конвейерной ленте;
  • контроль заштыбовки в местах перегрузки угля из бункеров на конвейерную ленту или с одного конвейера на другой;
  • контроль схода ленты конвейера с направляющих роликов;
  • аварийный останов конвейеров в любой точке протяженности линии;
  • контроль уровня заполнения бункеров углем.

Условия работы аппаратуры автоматизации на конвейерном транспорте угольных карьеров:

  • степень защиты IP65/67,
  • диапазон температур окружающей среды минимум -30°С…+60°С,
  • влажность до 100%.

Датчики для получения непрерывной информации для автоматизации конвейерных линий угольных карьеров:

Применение датчиков при добыче угля подземным способом

Добыча каменного угля подземным способом производится в случаях глубокого залегания полезного ископаемого и в экономически оправданных случаях, так как связана со значительными капитальными затратами. Трудности автоматизации подземной добычи обусловлены следующими факторами:

  • непрерывное перемещение основных процессов выемки угля из забоя и проведения подготовительных работ;
  • изменяемость внешних условий: мощность и гипсометрия пласта, крепость породы и угля, непрерывный приток воды и т.п.;
  • высокая запыленность и влажность атмосферы шахты, выделения метана и связанная с этим опасность пожара и взрыва.

Следующие основные технологические этапы подземной добычи угля, подлежащие механизации и автоматизации:

  • работа очистных и проходческих комбайнов и комплексов, а также бурильных установок;
  • процесс управления гидрофицированной крепью и управление горным давлением;
  • процессы подземной транспортировки;
  • установки водоотлива из шахты;
  • системы проветривания подземных выработок и подогрева шахтной атмосферы;
  • на компрессорных установках пневмоснабжения шахт.

Автоматические режимы работы очистных и проходческих комбайнов, комплексов и бурильных установок обеспечиваются штатными датчиками, устанавливаемыми производителями этих машин, и они направлены в основном на обеспечение наиболее эффективных режимов работы оборудования.

Технологии добычи полезных ископаемых в карьерах (разрезах)

Добыча полезных ископаемых — угля, металлов, минералов, львиной доли строительного сырья, ведётся не только в шахтах или каменоломнях, а и в открытых горных выработках — карьерах или разрезах. Открытая добыча, самый древний способ получения ископаемых ресурсов, остаётся максимально востребованной и в наше время. Благодаря карьерам создаются мощнейшие машины и оборудование, внедряются новейшие технологии и методы добычи.

Что такое карьер?

Горные выработки, предназначенные для добычи полезных ископаемых открытым способом, с поверхности грунта и постепенным углублением по площади в процессе работы, называются карьерами. Таким образом извлекаются полезные ископаемые из рудных, нерудных, а также россыпных месторождений. В случаях, когда речь идёт об освоении россыпных и угольных пластов, карьеры называются разрезами. Структура карьера обычно имеет ступенчатую форму, при этом верхние слои состоят в основном из вскрышной породы, а на нижних осуществляется добыча.

Бингем-Каньон, штат Юта, США

Размеры карьеров по вертикали обычно определяются, исходя из рентабельности производственных процессов, растущих пропорционально глубине работ. Целесообразность увеличения глубины карьера теряется после достижения отметки в пределах от десятков до полутысячи метров, в зависимости от конкретных геологических и технических условий. Тем не менее, есть и рекордно глубокие разрезы — например, Бингем-Каньон (Юта, США) — более километра.

Немного истории горного дела

Открытые горные работы человек вёл ещё в глубокой древности. Появление первых примитивных горнопроходческих инструментов датируется 6-м тысячелетием до нашей эры. Таким способом извлекались полиметаллические руды с целью получения бронзы в 4-м тысячелетии до нашей эры в Северной Эфиопии, на Кавказе, Синайском полуострове и в Индии. Железо начали добывать в карьерах со 2-го тысячелетия до нашей эры в Южной Европе и ближневосточных странах.

Первые большие карьеры появились во время строительства пирамид в Древнем Египте, в античный период на открытой местности добывался мрамор. В средние века центрами открытой добычи цветных металлов являлись территории современных Испании, Италии и российского Урала. Разработка россыпных месторождений карьерным способом набрала популярность на Урале и в Сибири с 18-го века. Только с появлением полноценной карьерной техники и налаживания основных процессов производства — выемки, погрузки, транспортировки и образования отвалов — наметился значительный прогресс в отрасли.

Бакальский рудник, Челябинская область (Южный Урал), начало ХХ века

Уже в конце 19-го века на карьерах стали использоваться экскаваторы. Открытая разработка месторождения начала бурно развиваться в начале двадцатого века, особенно в США и Германии. Тем не менее, в России преобладал ручной труд (к примеру — использование в роли транспорта примитивных средств — тачек), работы были лишь частично механизированы. Первые крупные карьеры для добычи угля, цветных и чёрных металлов, были обустроены в СССР с 1928 по 1941 годы.

Электровоз IVКП1 с думпкаром ВС-50 на разгрузке, разрез «Коркинский», 1959 год

Во время Второй мировой войны объёмы добычи в советском государстве значительно выросли. В послевоенную эпоху началась механизация добычи, переход на унифицированную и более мощную технику. Совершенствовались и методики проведения взрывных работ. От средневекового пороха горняки в 20-х годах перешли к аммоналу, в 30-х — к динамону, в военное время использовался оксиликвит, после — игданит. В послевоенный период восстановления экономики расширились масштабы механизации процессов на карьерах, было унифицировано экскаваторное и транспортное оборудование.

Открытая разработка: эффективность и принципы

Благодаря открытой разработке месторождений удовлетворяется 65% от объёма мирового потребления сырья как рудного, так и нерудного происхождения, а также 35% топлива твёрдого типа. Около 90% бурых и 20–30% каменных углей также извлекаются в разрезах, 75% железных руд и порядка 80% руд цветных металлов, 90% других ископаемых и строительных материалов добываются в карьерах. В России до 93% руд как чёрных, так и цветных металлов, 66% угля и практически 100% строительных материалов получают в карьерах. Наиболее широко распространена карьерная добыча в таких странах, как США, Китай, Австралия, Канада, ряд государств Европы.

Высокая степень популярности открытой добычи заключается прежде всего в её экономической эффективности. В сравнении с шахтным способом добычи, извлечение полезных ископаемых в карьерах в три раза дешевле для угольных и в два раза — для рудных месторождений. Разработка месторождений карьерным способом не требует обустройства шахт или прокладывания тоннелей. При этом производительность труда в карьерах выше в два–три раза, а объём потерь полезных ископаемых в пять раз меньше.

Добыча угля открытым способом в Хантер-Вэлли, Австралия

С задействованием мощного оборудования, как горного, так и транспортного, при высокой степени автоматизации и применения современных информационных технологий возможно рентабельное освоение залежей с низким содержанием металлов в руде. Нормальное соотношение объёма извлекаемой руды (вскрыши) к одному кубометру полезных ископаемых составляет от 4 до 25 кубометров. При превышении последнего значения, называемого коэффициентом вскрыши, карьер становится нерентабельным.

Существуют разные виды открытой разработки месторождений в зависимости от ряда её параметров и применяемых технологий. Тем не менее, разным типам освоения залежей в карьерах присуща идентичная общая схема работ. Слои пустых пород разделяются на уступы, которые снимаются сверху вниз, при этом верхние слои опережают нижние. Выработанное пространство увеличивается по мере перемещения рабочих уступов. В целом технологические процессы предусматривают отделение горных пород от полезных ископаемых, погрузку и вывоз горной массы, размещение пустой породы в отвалах. Давайте рассмотрим этапы открытой разработки месторождении более подробно.

Пронедра писали ранее, что освоению месторождения всегда предшествует геологоразведка. В этом плане карьерная добыча — не исключение. Уже после утверждения и запуска проекта проводятся подготовительные работы. Они включают первичную подготовку поверхности, в том числе рубку и корчевание леса, обводнение или осушение местности, строительство складских, административных и производственных объектов, коммуникаций, водопроводных и канализационных сетей. Трудоёмкость процесса повышается, если местность является сложной в топографическом аспекте, или же освоение участка производится в условиях сурового климата, высокой степени обводнённости.

После подготовки осуществляются горно-капитальные работы и вскрытие месторождения. На данном этапе обустраиваются структурные компоненты карьера — внутренние и внешние траншеи, монтируется горное, технологическое и транспортное оборудование. Вскрышные работы — отделение породы, мешающей извлечь полезные ископаемые, путём механического рыхления или с применением взрывчатки. Особенностью работы с вскрышными породами является постоянное перемещение забоев и пунктов разгрузки на отвалах. Добычные работы, как это понятно из их названия, включают выемку полезных ископаемых, их транспортировку и отгрузку на склады или на обогатительные комбинаты.

Взврывные работы в угольном разрезе

В связи с вышесказанным, становится очевидно, что разработка карьера связана с перемещением большого количества грунтов и пород, нарушением естественного ландшафта и вмешательством в естественный баланс местной экосистемы. По мнению экспертов в области экологии, карьер несёт лишь негативные последствия для окружающей среды, поскольку при его обустройстве повреждается почвенный покров и уничтожаются лесные массивы, изменяется картина движения подземных вод. Непосредственно работа техники в карьере приводит к выбросу большого количества пыли, оседающей в лесах поблизости.

В связи с тяжёлыми последствиями разработки карьеров для живой природы после окончания эксплуатации месторождений на отвалы пустой породы в обязательном порядке наносится почвенный слой, а выработанное пространство облагораживается. Карьеры, отработавшие свой срок, затапливаются или рекультивируются. Если же карьер просто брошен, то он постепенно осыпается и покрывается растительностью. Во многих странах мира владельцы горнодобывающих предприятий обязаны восстановить состояние почвы и высадить растения на месте старого карьера.

Рекультивация угольного разреза

Технологии добычи

Добыча полезных ископаемых открытым способом ведётся с применением разных подходов и технологий. В связи с этим классификация добычных работ осуществляется в зависимости от основных факторов, которые влияют на выбор того или иного производственного процесса.

В зависимости от положения и формы залежей относительно поверхности земли различают такие методы разработки месторождений, как:

  • поверхностный, предусматривающий полное освоение участка и обработку максимального объёма как полезных ископаемых, так и вскрышных пород. При этом последние размещаются в отработанном пространстве карьера;
  • глубинный, при котором вскрышные породы извлекаются в нисходящем порядке слоями;
  • нагорный — вскрышные породы и полезные ископаемые перемещаются сверху вниз, до более глубинных отметок;
  • нагорно-глубинный метод применяется как вариант нагорного при достаточно сложном рельефе;
  • метод подводной добычи — при расположении залежи и её кровли под водой.

По критерию положения рабочей зоны, а также перемещения фронта работ:

  • сплошной метод — руда добывается в залежах горизонтального или полого-падающего типа, при этом пустая порода размещается как в выработанном пространстве, так и за пределами карьера;
  • углубочный метод: освоение крутых и наклонных залежей с размещением вскрыши во внешних отвалах;
  • смешанный, включающий в разной степени углубочный и сплошной методы, используется при добыче полезных ископаемых в сложных горных, геологических и топографических условиях.

Соответственно применяемым видам горного и транспортного оборудования:

  • цикличная технология — процессы выемки и транспортировки руды проходят с паузами, что связано с особенностями применения конкретной техники;
  • циклично-поточная технология — применяются механизмы непрерывного и цикличного действия. При этом выемка породы осуществляется машинами цикличного принципа работы — одноковшовыми экскаваторами, а также погрузчиками, а транспортировка — непрерывно работающими устройствами, в том числе конвейерами и автоматическими сортировочными установками;
  • поточная технология предполагает использование по большей части горных и транспортных машин с непрерывным принципом действия, к примеру, гидромеханических устройств, ленточных конвейеров, многоковшовых экскаваторов. Если для цикличной и циклично-поточно технологий характерно автоматизированное управление отдельными процессами, то для поточной задействуются автоматизированные системы управления.

Карьерные машины

Любой современный карьер представляет собой предприятие с высокой степенью механизации. На месторождениях работают высокопроизводительные машины, предназначенные для выемки, дробления, перевозки и складирования породы и полезных ископаемых. Данные процессы производятся как разными горными машинами, так и комплексными агрегатами, которые выполняют сразу несколько функций.

Выбор конкретных машин зависит от целого ряда условий, в том числе от степени крепости пород, формы пластов полезных ископаемых, геологических условий, рельефа и даже климата. Кроме того, выбор техники обусловливается системой разработки месторождения и режимом проведения горных работ. Не в последнюю очередь свою роль играют капитальные затраты, прибыль и производительность труда.

С целью повышения эффективности освоения месторождений в карьерах внедряется комплексная механизация, условием которой является неразрывность коммуникаций — от точки забоя до пунктов разгрузки руды. Кроме того, машины, задействованные на бурении, выемке и погрузке, отвалах и вспомогательных задачах, при этом должны соответствовать друг другу по показателям производительности и мощности.

Бурение пластов угля перед рыхлением

Рассмотрим применение некоторых машин, на современном этапе развития отрасли. Так, для бурения взрывных скважин используются буровые станки массой до 130 тонн. Основные типы взрывчатки — это аммиачно-селитренные бестротиловые гранулиты и граммониты, а также водонаполненные компоненты для скважин с обводнением. Разрыхление осуществляется рыхлителями с мощностью до 735 кВт. К вскрышным работам привлекаются драглайны и механизированные лопаты с вместимостью ковша порядка полутора сотен кубометров.

Экскаватор-мехлопата

Примечательно, что выбор конкретной техники обусловлен в том числе и национальными традициями отрасли. Если в США операторы угольных разрезов отдают предпочтение большим экскаваторам, то для германской школы характерно использование транспортно-отвальных комплексов. В большинстве случаев в качестве техники для выемки и погрузки породы во всём мире используются экскаваторы, прямые мехлопаты и погрузчики шарнирно-сочленённого типа.

Экскаватор драглайн

Особенностью поточной технологии открытой разработки месторождений является повсеместное использование роторных экскаваторов и самоходных дробилок. Масса последних может достигать 600 тонн. Применение дробильных агрегатов, как мобильных, так и стационарных, размещаемых в разгрузочно-приёмных пунктах, позволяет операторам шире использовать конвейерные системы. Основной же транспортной единицей в карьерах по-прежнему являются самосвалы. Преобладающее количество таких машин имеет грузоподъёмность до 155 тонн, в меньшей степени в открытой разработке месторождений участвуют гиганты (200–300 тонн). Кроме того, активно применяются железнодорожные 360-тонные агрегаты, думпкары с грузоподъёмностью порядка 180 тонн.

Карьерный самосвал БелАЗ

Напомним, среди карьерных машин есть настоящие колоссы, мировые рекордсмены по габаритам и мощности среди экскаваторов, погрузчиков и самосвалов. Понятно, что задействование большого количества дорогих и мощных машин, колоссальные объёмы работ предопределяют не только то, что карьерная добыча предельно эффективна, но и то, что она является достаточно затратным процессом.

Роторный комплекс SRs(K)-4000

К примеру, для карьеров глубиной до ста метров с крепкими породами треть себестоимости кубометра вскрыши занимают взрывные и бурильные работы, около 15% — экскавация, ещё 40% — транспортировка. По мере углубления карьера транспортные расходы могут вырасти до 70%. Кроме того, 15% себестоимости — это строительство карьера. Непосредственно при его обустройстве 40% расходов приходятся на горные работы, ещё 30% — на закупку оборудования. В настоящее время срок окупаемости карьеров составляет минимум семь лет. В то же время, большие расходы и трудоёмкость производственного процесса не являются препятствиями для инвесторов, свидетельством чего служат колоссальные объёмы добычи и масштабы освоения месторождений открытым способом во всём мире.

Источник: пронедра.ру

Систематизация основных направлений инновационных решений в угольной промышленности России. Основные инновационные решения в области добычи угля

Л.С. Плакиткина, к.т.н., зав. лабораторией «Научных основ развития и регулирования угольной и торфяной промышленности» Института энергетических исследований РАН (ИНЭИ РАН)

Основные направления инновационных решений в угольной промышленности России приведены на рис. 1.

По каждому из этих девяти направлений установлены свои инновационные решения в угольной промышленности. Основные инновационные решения и конкретные проекты в области добычи угля, которые уже внедрены или находятся в стадии внедрения в отдельных угольных компаниях, рассмотрены ниже. Данные проекты, в случае достижения достаточной экономической эффективности, достойны рассмотрения и тиражирования в других угольных компаниях.

Основные инновационные решения в области добычи угля

Основные инновационные решения области добычи угля приведены на рис. 2.

Совершенствование процессов добычи угля будет осуществляться путем реализации инновационных технологий, освоение которых намечается в два этапа.

На I этапе (2015–2020 гг.) планируется переход к автоматизированным, компьютеризированным и роботизированным технологиям добычи угля, включая внедрение проектов «Умная шахта» и «Умный разрез». Предусматривается разработка, внедрение и использование прогрессивных технологий добычи угля. Это в основном циклично-поточные, поточные технологии, роботизированные технологии, гидрогенизация добычи и транспортирования угля, а также селективные технологии.

На II этапе (в период до 2025 г. и далее) намечено освоение: скважинных технологий извлечения угля, включая его газификацию и гидрогенизацию, технологию открыто-подземной добычи угля без постоянного присутствия людей в очистных забоях, технологию отработки нераспачкованных пластов и др.

Циклично-поточная технология добычи угля – форма организации производства, при которой в едином технологическом потоке горного предприятия одни процессы выполняются в цикличном, другие – в непрерывном режимах. Использование циклично-поточной технологии, как правило, подразумевает применение поточного (непрерывно действующего) конвейерного транспорта для перемещения горных пород в технологическом потоке в сочетании с цикличными буровзрывными работами и циклично действующими одноковшовыми экскаваторами или погрузчиками в забое, осуществляющими выемку и погрузку взорванной горной массы на конвейер или (чаще) в бункер дробилки или грохота.

При открытой разработке месторождений дробление или грохочение в схемах циклично-поточной технологии осуществляется в двух вариантах: в первом – в полустационарных дробилках, которые располагаются на борту карьера и периодически переносятся по мере продвижения горных работ; во втором – в передвижных дробильных или грохотильных агрегатах, которые перемещаются вместе с экскаваторами по фронту работ.

Вариант циклично-поточной технологии с буровзрывной подготовкой крепких пород широко используется на рудных карьерах чёрной и цветной металлургии.

Примером освоения циклично-поточной технологии при отработке скальных пород может послужить Мурунтауский карьер Навоийского горно-металлургического комбината. Здесь построен и работает комплекс циклично-поточной технологии, состоящий из двух линий конвейеров: наклонных, расположенных в траншее на южном борту карьера, магистральных, передаточных, отвальных и двух отвалообразователей ОШС-4500. Организация ритмичной работы во всех процессах технологического потока при центральнопоточной технологии, особенно при использовании бурозарядных агрегатов или механических рыхлителей, приближает эту технологию к наиболее высокопроизводительной поточной технологии.

Развитие комплексной механизации горных работ на карьерах в настоящее время проводится по линии внедрения поточных технологий и высокопроизводительного оборудования. Причем цикличная выемка и поточная транспортировка горных пород являются характерной чертой современных горных технологий.

Поточная технология добычи – форма организации производства, отличающаяся полным совмещением во времени рабочих процессов и операций по добыче (извлечению) и непрерывной выдачей полезного ископаемого в течение времени, предусмотренного экономически обоснованным режимом работы. Поточная технология добычи соответствует наилучшей организации производства.

На разработках твёрдых полезных ископаемых поточная технология добычи впервые применена в начале 1920Pх годов. Основой её организации послужило создание в 1923–1924 гг. в Германии комплекса машин непрерывного действия для карьерной добычи бурых углей. С конца 1930Pх годов принципы поточной технологии впервые реализованы в СССР в подземной добыче твёрдых полезных ископаемых (угля и марганцевой руды) с помощью средств гидромеханизации, а с начала 1950Pх годов – обычного механического оборудования (очистных агрегатов и очистных комплексов).

В условиях научно-технической революции область применения поточных технологий на горных предприятиях постоянно расширяется. Дальнейшее внедрение поточных технологий – важнейшее направление повышения эффективности горного производства.

Поточная технология добычи угля впервые в мире внедрена на разрезе «Богатырь» Экибастузского угольного бассейна. Здесь достигнута самая высокая в угольной отрасли Казахстана среднемесячная производительность труда рабочего и самая низкая себестоимость добычи 1 т угля.

Поточная технология с полной конвейеризацией транспорта добытого угля при наклонном падении угольных пластов и отработки вскрышных пород внедрена на разрезе «Восточный» в 2010 г. Эффективность работы двух линий циклично-поточного вскрышного комплекса, расположенных по флангам разреза, обеспечивается надежным функционированием экскаваторно-автомобильного комплекса.

Переход к агрегатной, безлюдной выемке, роботизированной, кибернетизированной добыче угля, использованию принципиально новых технологий, основанных на физических, химических методах извлечения полезного ископаемого, космических, информационных технологий, продолжающийся с конца XX века и по настоящее время, является актуальным.

Создание роботизированных шахт позволит: во-первых, резко расширить добычу угля, вовторых, будет кардинально решена проблема безопасности на шахтах, так как роботизированные шахты не потребуют регулярного присутствия людей под землей.

Исследуя мировой опыт, можно отметить, что компания Komatsu в период 2009–2011 гг. реализовала проект по использованию роботизированных самосвалов на карьерах чилийской медной корпорации CODELCO. В Австралии компания Pilbara в период 2009–2012 гг. осуществила проект по созданию 2-х роботизированных карьеров, а на руднике компании Rio Tinto к концу 2015 г. будут введены в эксплуатацию 150 автономных (работающих без водителей) самосвалов Komatsu 930E-AT. В Канаде корпорация Alberta Mining Corporation к 2015 г. планирует разработать проект компании Caterpillar по созданию 8 роботизированных горных производств.

В России также проводятся работы по реализации проекта роботизированных карьеров. В частности, ОАО «ВИСТ Групп» (резидент Государственного Фонда «Сколково») уже несколько лет работает над проектом «Интеллектуальный карьер».

Элементы системы «Интеллектуальный карьер», востребованные уже в настоящее время, включают:

— систему предупреждения столкновений;

— роботизированные самосвалы;

— дистанционно-управляемое горное оборудование;

— систему дистанционного контроля и диагностики оборудования;

— систему контроля качества технологических дорог;

— систему управления и контроля качества полезных ископаемых;

— систему управления буровзрывных работ (БВР) на основе высокоточной навигации;

— систему управления промышленной безопасностью.

Этапы реализации проекта «Интеллектуальный карьер» следующие:

— роботизированная перевозка самосвалами горной массы по фиксированному маршруту между стационарными пунктами разгрузки-погрузки;

— роботизированная перевозка самосвалами горной массы между экскаваторами и пунктами разгрузки без оснащения дистанционным управлением экскаваторов и другой техники;

— роботизированная перевозка самосвалами горной массы с использованием дистанционно-управляемой техники (экскаваторы, бульдозеры, погрузчики и др.).

К настоящему времени автоматизированная система управления горно-технологический комплекс (АСУ ГТК) «Карьер», являющаяся основой для построения роботизированного горного производства, внедрена в крупных горнодобывающих предприятиях России и СНГ. Среди них следующие компании: ОАО «СУЭК», ЗАО «ХК «СДС-уголь», ОАО «МечелМайнинг», ОАО «Северсталь-Ресурс», ООО «Холдинг Сибуглемет», ОАО УК «Кузбассразрезуголь», ООО «УК «Колмар», Лучегорский угольный разрез и др. Кроме того, разработан и успешно испытан на полигоне завода БЕЛАЗ дистанционноуправляемый самосвал (2010 г.). Создана секция научного совета РАН по вопросам Интеллектуального Горного Производства (2011 г.). Бортовое оборудование АСУ ГТК серийно поставляется на заводы БЕЛАЗ, ООО «ИЗ-КАРТЭКС» имени П.Г. Коробкова». Подписаны соглашения с БЕЛАЗ о создании полигона и совместных работах по созданию самосваларобота, об участии в проекте заявили копании ОАО «СУЭК» и ЗАО «ХК «СДС-уголь» (2012 г.). Выпуск автономного самосвала и создание участков роботизированного горного производства (2013 г.).

Создание и ввод в эксплуатацию первого в России и СНГ роботизированного горного производства – системы «Интеллектуальный карьер» – позволит:

— повысить производительность открытых горных работ;

— снизить производственные издержки;

— обеспечить безопасную добычу угля в труднодоступных и тяжелых по климатическим условиям регионах;

— «смягчить» проблему нехватки квалифицированных кадров.

Гидравлический способ добычи угля успешно применялся на шахтах Кузбасса и Донбасса в 1960–1980Pх годах. К основным преимуществам гидротехнологии относятся: быстрая адаптация очистной выемки к изменению горно-геологических условий залегания пласта; отсутствие людей в очистном забое; поточность и малооперационность; существенное повышение безопасности технологии по сравнению с механическим способом добычи за счет увлажнения угольного массива и воздуха в забое. Поэтому данная технология, как показывает современный опыт, также наиболее эффективна при отработке крутых пластов угля.

Вместе с тем способ гидродобычи имеет и ряд недостатков: большие потери и переизмельчение угля, необходимость его последующего обезвоживания, проблемы с очисткой воды и т.п., что также сужает область её использования. Часть отмеченных недостатков (тонкое измельчение, необходимость обезвоживания) может стать несущественной при использовании угля для производства водоугольного топлива. Кроме того, промышленное применение средств гидромеханизации очистных работ показало, что одним из основных факторов, ограничивающих область применения гидравлического способа безлюдной выемки угля, является крепость угля по шкале проф. М.М. Протодьяконова.

Перспективной представляется и комбинация различных технологий для обеспечения полноты и эффективности выемки запасов углей. Суть комбинации заключается в том, что часть запасов отрабатывается, например, высокопроизводительными длинными очистными забоями, а участки, не подходящие для добычи по этой технологии (в целиках, между крупными геологическими нарушениями, участки неправильной формы и т.д.), отрабатывают альтернативными технологиями. Например, наряду с уже используемой в Кузбассе камерно-столбовой системой разработки следует рассматривать возможность выемки углей короткими лавами; бурошнековую и скважинную технологии; скважинную гидродобычу; комплексы глубокой разработки пластов (КГРП) и другие.

Селективная (раздельная) выемка – раздельное извлечение из недр каждой разновидности (или сорта) полезных ископаемых или полезных ископаемых и пустых пород. При подземной добыче угля селективная выемка применяется преимущественно на мощных и средней мощности пластах и при наличии в пласте породных прослоев толщиной не менее 0,3–0,5 м. При этом отбойка угля осуществляется буровзрывным способом или отбойными молотками. Комплексно механизированная селективная (раздельная) выемка применяется при разработке пологих мощных пластов с разделением на слои, границы которых соответствуют породным прослоям. Селективную выемку угля и породы осуществляют также при проведении подготовительных выработок смешанным забоем, буровзрывным способом в сочетании с выемкой угля отбойными молотками.

На разрезах селективная выемка осуществляется при помощи специальных способов ведения буровзрывных и выемочно-погрузочных работ: совместным взрыванием (рыхлением) и селективной погрузкой; раздельным взрыванием (рыхлением) и раздельной погрузкой. Совместное взрывание применяют при разработке сложноструктурных месторождений, представленных слабыми и средней крепости горными породами с хорошими показателями дробления. При селективной выемке на разрезах наиболее целесообразно применение автомобильного транспорта, позволяющего раздельно перевозить уголь и породу.

В области добычи угля предусматривается также внедрение и распространение следующих инновационных технологий и проектов:

— технологии открыто-подземной добычи угля при отсутствии людей в очистных забоях. Инновационный проект по внедрению новейшей технологии открыто-подземной добычи угля при отсутствии людей в очистных забоях уже реализуется в ЗАО «Разрез «Распадский» (ОАО «Распадская угольная компания»). При применении этой технологии решаются три основные задачи: первая – безопасность рабочих, вторая – высокая производительность труда, третья – рациональное использование недр за счет выемки запасов угля, которые не могут быть отработаны традиционными технологиями;

— усовершенствованной технологии отработки мощных угольных пластов при открыто-подземной добыче угля, разработанной в Институте СО РАН, позволяющей в 2–3 раза снизить металлоемкость и эксплуатационные затраты по сравнению с обычным способом.

При ведении работ по технологии отработки мощных угольных пластов для открыто-подземной разработки последовательность ведения работ следующая. Уголь сначала добывают на карьере (угольном разрезе): снимают сверху породу, вынимают сырье, но постепенно слой, который нужно убрать, превышает мощность угольного пласта. В таком случае «откапывать» полезное ископаемое становится невыгодно: лучше добывать его подземным способом, то есть в шахте. Это и есть открыто-подземная разработка. В Институте СО РАН две технологии совместили: так называемую систему с выпуском и безразгрузочный комплект передвижных опор с созданием гибкого перекрытия. Если представить угольный пласт в вертикальном разрезе, то внизу будет как раз система с выпуском.

Она представляет собой механизированный комплекс с дозируемым выпуском угля через специальные люки. Данная технология была усовершенствована, и сначала решено было отрабатывать верхний слой с помощью облегченного оборудования, и при этом разделять породу и уголь полимерной сеткой;

— технологии «Умный разрез», которую внедряет компания ОАО «ХК «СДС» на новом разрезе «Первомайский» на участке Соколовского месторождения Кемеровской области, введенном в эксплуатацию в мае 2012 г. Разрез «Первомайский» должен стать не только самым мощным в стране (проектная мощность – 15 млн т), но и самым «умным».

Здесь не должно быть ни шума, ни пыли, как на других разрезах. На разрезе «Первомайский» планируется применять самые современные технологии добычи угля. Рекультивация земли предусмотрена в течение всего времени работы предприятия. Уже в первый год отработки участка вскрытую породу будут направлять на засыпку отработанных пространств, а использование большегрузной техники позволяет снизить вредное воздействие на экологию.

Эффективному использованию этой техники способствует система диспетчеризации работы на основе ГЛОНАСС.

Электронная система взрывания, которую будут применять на разрезе, уже опробована в ОАО «ХК «СДС». Кроме того, для транспортировки породы планируется применить другую новинку – непосредственно вывозить ее из забоя разреза и доставлять конвейерно-ленточным способом. Рядом с разрезом «Первомайский» предусмотрено строительство обогатительной фабрики, которая будет перерабатывать весь добываемый уголь, а также собственной железнодорожной станции и примыкание к магистральным путям Кузбасского региона Западно-Сибирской дороги длиной 20 км;

— технологии отработки так называемых нераспачкованных пластов с глубиной залегания более 300 м, намеченной к применению на разрезе «Восточный» (ХК «СДС-Уголь»). Эта технология – более бережная к природе за счет полной отработки пластов и внутреннего отвалообразования, позволяющего сохранить сельскохозяйственные земли;

— использование инновационной технологии работы в сочетании с проходческим комбайном с самоходным вагоном при подготовке новой лавы, что является одной из передовых технологий в настоящее время. Практически все шахты ОАО «Воркутауголь» используют эту технологию.

Планируется увеличить добычу угля открытым способом, провести техническое перевооружение шахтного фонда, внедрение технологии «шахта-лава». Технология «шахта-лава» предусматривает максимальное упрощение инфраструктуры и ограничение количества очистных забоев, одновременно работающих, до одного–двух. При этом эффективное функционирование технологической структуры «шахталава» предпочтительнее в благоприятных горно-геологических условиях. Стабильная нагрузка на очистной забой является главным фактором структуры «шахта-лава», обеспечение которой требует повышения производительности и надежности всех элементов технологической структуры (проходки и крепления горных выработок, транспорта, вентиляции, монтажа-демонтажа и т.д.).

Реализация вышеприведенных технологий и проектов в области добычи угля позволит не менее чем в 2 раза повысить производительность труда и предполагает значительное снижение (до 60%) количества несчастных случаев.

Ключевые слова: добыча угля, систематизация основных направлений инновационных решений в угольной отрасли, инновационные решения и проекты в области добычи угля.

Журнал «Горная Промышленность» №3 (121) 2015, стр.16

Перспективное развитие

Газификация угля

Исследование Фрайбергской Горной Академии (ФРГ)

Результаты научно-технических работ по выбору наиболее пригодных, с учетом технических и экономических показателей, технологических цепочек для переработки каменного угля марки «Д», добываемого на разрезе «Караканский-Западный» в синтез-газ показывают: уголь обладает универсальными свойствами, что позволяет его использовать в большом количестве существующих коммерческих технологиях газификации, а также инновационной технологии, предложенной Фрайбергской горной академией для получения синтез-газа.

Уголь с разреза «Караканский-Западный» применим для технологий газификации в плотном слое, газификации в кипящем слое и газификации в потоке. Вязкость расплавленного шлака лежит в оптимальном диапазоне, поэтому уголь не требует добавки флюсов при использовании для газификации в потоке



Краткое резюме отчета: «Научно-техническое исследование. Оценка технико-экономического потенциала глубокой переработки каменного угля УОР «Караканский-Западный»

Сочетание открытого и подземного способов добычи угля является наиболее благоприятной схемой подготовки запасов для условий выемки крутонаклонных пластов, как на разрезе «Караканский-Западный», так и на новом участке «Евтинский Перспективный».

Добыча угля на участке «Караканский-Западный» ведется открытым способом на основании лицензии КЕМ № 13136 ТЭ от 04 мая 2005 года со сроком действия до 01 мая 2025 года. Дополнительно по двум другим лицензиям имеются запасы угля для подземного способа добычи в объеме 162,8 млн. тонн.

Схема подготовки данных запасов для условий участка «Караканский-Западный» с учетом развития открытых горных работ, складывается наиболее благоприятная для сочетания открытого и подземного способов добычи. Такой подход позволяет снизить инвестиционные расходы компании на 30-40% от традиционного открытого способа.

Такая оценка была дана в совместном проекте с китайскими специалистами из Хэфейского научно-исследовательского и проектного института угольной промышленности КНР. Технология выемки мощных пластов (более 6 метров) принята китайская с обрушением потолочины, по этой технологии в Китае работают более 250 забоев, с нагрузкой от 3 до 9 млн. тонн угля в год.

Технология выемки пластов менее 6 метров традиционная, она успешно работает на шахтах в Кузбассе, где достигнута нагрузка за месяц из одного забоя 1 млн. 400 тыс. тонн. Аналогичные запасы угля имеются как на «Караканском-Западном» участке, так и на «Евтинском Перспективном». Запасы на двух участках составляют более 250 млн. тонн угля марки «Д», «ДГ» с калорийностью более 6000 ккал/кг.

Таким образом, ресурсный потенциал для комбинированного способа добычи угля, как наиболее эффективного, составляет 10-15 млн. тонн в год.

«Якутуголь»

Создан трест «Якутуголь» с подчинением ему шахтоуправления Джебарики-Хая, Сангарского шахтоуправления, Чульманской шахты, Кангаласского угольного разреза, Зырянского угольного разреза.

1966

Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых СССР утвердила запасы угля Нерюнгринского месторождения. По оценке комиссии, только пласт «Мощный» содержал на тот момент 450 миллионов тонн угля, в том числе коксующегося.

1973

На месте нынешнего разреза «Нерюнгринский» вбит первый колышек, ознаменовавший новую эру в развитии угольной отрасли Якутии.

1974

Трест «Якутуголь» преобразован в производственное объединение (ПО).

1976

Сдан в эксплуатацию разрез «Нерюнгринский», он занял почетное место в составе ПО «Якутуголь». Проведенные пробы угля Нерюнгринского месторождения показали, что почти половину залежей составляет коксующийся уголь.

1979

Пуск в эксплуатацию обогатительной фабрики «Нерюнгринская».

1985

Ввод в эксплуатацию ремонтно-механического завода, задачей которого стало выполнение ремонта горной техники.

1988

В г. Нерюнгри пришла первая большегрузная техника — БелАЗ, положив начало уникальной автобазе технологического автотранспорта.

1977

ПО «Якутуголь» преобразовано в государственное предприятие, через два года оно стало именоваться государственным унитарным предприятием (ГУП).

1994

ГУП «Якутуголь» стало акционерным обществом открытого типа со стопроцентной долей собственности государства и холдинговой компанией. С этого момента началась новейшая история предприятия.

2003

Контрольный пакет акций ОАО ХК «Якутуголь» вместе с лицензией на разработку Эльгинского месторождения приобрела компания «Мечел».

2007

В июне было уложено первое звено железнодорожного полотна от 60-ти километровой отметки к Эльгинскому месторождению.

2008


На месте Эльгинского угольного месторождения главой Республики Саха (Якутия) Вячеславом Штыровым, губернатором Амурской области Олегом Кожемяко и генеральным директором «Мечела» Игорем Зюзиным установлен памятный знак, символизирующий начало его освоения.


В составе ХК «Якутуголь» зарегистрирован новый филиал — Эльгинский угольный комплекс.

2010


Управлением по недропользованию Республики Саха (Якутия) выдано разрешение на ввод в эксплуатацию угольного разреза в составе участка первоочередной отработки Эльгинского месторождения. Начинается добыча угля на Эльгинском месторождении.


Завершена прокладка железнодорожного пути от станции Улак до Эльгинского месторождения. В процессе строительства был уложен 321 км железнодорожного полотна. Строительство дороги осуществлялось в сложных климатических и горно-геологических условиях. Данный проект по своим масштабам является уникальным для горнодобывающей отрасли.

2011


ХК «Якутуголь» получает лицензии на пользование недрами с целью изучения, разведки и добычи железных руд в пределах Сутамской площади и на Сиваглинском месторождении, расположенных в Нерюнгринском районе Республики Саха (Якутия). Сутамский железорудный район включает в себя несколько перспективных железорудных объектов. Площадь лицензионного участка — более 740 кв. км, прогнозные ресурсы составляют 1,35 млрд тонн по российским стандартам. Сутамская площадь расположена в 210 км юго-восточнее Нерюнгри. Сиваглинское месторождение — в 90 км севернее Нерюнгри. Его балансовые запасы составляют 26,4 млн тонн руды по российским стандартам. Руды Сиваглинского месторождения относятся к классу легкообогатимых.


На Эльгинской сезонной обогатительной фабрике осуществлен пуск полного производственного цикла, в ходе которого произведено обогащение первой партии коксующегося угля.

2012

Зарегистрировано ООО «Эльгауголь».

2013


На обогатительной фабрике «Нерюнгринская» переработали 200-миллионную тонну угля. Выпуск готового концентрата коксующегося угля составил 131 млн. тонн со дня запуска в 1984 году.


«Якутуголь» отметил 50-летие со дня основания.

2016


Начата добыча угля открытым способом на разрезе «Джебарики-Хая».


Автобаза технологического автотранспорта ХК «Якутуголь» отметила свое 40-летие.


Ремонтно-механический завод (ООО «Мечел-Ремсервис»), дочернее предприятие ХК «Якутуголь», отметил 30-летие.


Образовано Управление горнодобывающими активами ООО «УК Мечел-Майнинг» в Республике Саха (Якутия). Руководителем новой структуры стал Игорь Хафизов.


На разрезе «Нерюнгринский» добыта 350-миллионная тонна угля.


Подведены итоги масштабного технического перевооружения. В течение года на предприятие поступило более 30 единиц техники, в том числе, два экскаватора ЭКГ-18 производства «Уралмашзавода».

2017


Впервые в истории АО ХК «Якутуголь» заключил договоры на услуги по выполнению вскрышных работ и транспортировки горной массы силами подрядчиков.


АО ХК «Якутуголь» приняло участие в реализации Республиканской программы «Местные кадры – в промышленность!».


Нерюнгринская автобаза, дочернее предприятие АО ХК «Якутуголь», отметило 10-летие.

2018


Разрез «Кангаласский», филиал АО ХК «Якутуголь», отметил 90-летие с начала угледобычи.


Разрез «Нерюнгринский» и Погрузочно-транспортное управление отметили 40 лет со дня основания.


На разрезе «Нерюнгринский» состоялась погрузка юбилейного 2-миллиардного кубического метра горной массы.

2019

Завершен основной этап масштабного ремонта обогатительной фабрики «Нерюнгринская».

2020

Добыча угля – Наш бизнес – СУЭК

СУЭК добывает каменный, бурый и коксующийся уголь на шахтах и разрезах.

Добыча угля открытым способом

19 Разрезов

2/3 Угля СУЭК добывает открытым способом

СУЭК добывает уголь на 19 разрезах, одиннадцать из которых ведут добычу каменного угля (марки Д, ДГ, Г, СС) и семь — бурого (марки Б).

Открытые горные работы представляют собой наиболее экономически выгодный способ добычи на месторождениях, где угольные пласты залегают на относительно небольшой глубине, поскольку дают возможность извлекать все содержащиеся на конкретном участке запасы угля и производить полную выемку даже самых мощных пластов. Так, на некоторых из разрезов компании производится извлечение угольных пластов мощностью до 30 м и более. За последние несколько лет практически все угольные разрезы компании были модернизированы с целью наращивания объемов добычи и повышения операционной эффективности.

Добыча угля подземным способом

8 шахт

1/3 Угля СУЭК добывает подземным способом

Группа СУЭК ведет добычу на 8 шахтах, расположенных в Сибири и на Дальнем Востоке. На большинстве шахт СУЭК извлекаемые угольные пласты мощностью от 2 до 5 м вскрыты наклонными выработками, пройденными с поверхности. Практически все шахты используют ленточные конвейеры для транспортировки угля из призабойного пространства на поверхность (шахтная подъемная машина применяется лишь на одной шахте). На всех шахтах СУЭК работают полностью механизированные очистные комплексы. Увеличение нагрузок на очистные забои потребовало ввода в эксплуатацию более современных проходческих комбайнов избирательного и фронтального действия ввиду необходимости ускорения темпов проведения горных выработок. 

В 2015 году СУЭК ввела в эксплуатацию первую в России безлюдную лаву, позволяющую производить выемку угля без присутствия человека в потенциально травмоопасных зонах.


Наверх

ООО «Научно производственное объединение ЭТН-Циклон»

Поскольку технология вихревой ректификации на установках циклонного типа является технически простой и экономически очень эффективной для извлечения методом экстрактивной ректификации различных углеводородов, прежде всего ароматики и фенолов, то одним из наиболее интересных и перспективных направлений её применения является нефтехимия вообще и углехимия в частности.

Доля угля в мировой энергогенерации имеет тенденцию снижаться, а значит для выживания угледобывающим предприятиям и странам нужны новые направления использования угля. Таким направлением является – углехимия.

В настоящее время, такие нефтепродукты, как лёгкие ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол), тяжёлая ароматика (нафталин, антрацен и антраценовое масло), фенолы получают в основном из угля на коксохимических комбинатах, т.к. в природной нефти этих соединение очень мало.

В получаемой из углей синтетической нефти, искомых химических соединений значительно больше, а технология переработки и их извлечение одинаковы для природной и синтетической нефти. Необходимо только выбрать оптимальный способ получения синтетической нефти из угля.

Технология производства

Технологическая схема промышленной комплексной переработки каменного угля будет представлять следующие процессы:

  1. Добыча каменного угля открытым способом (карьерным способом) в объеме до 100 тыс. тонн в год.
  2. Подготовка угольного сырья: сушка, дробление и сортировка.
  3. Производство водородсодержащих газов в процессе коксования угля (разложение угля при высоких температурах и без доступа воздуха).
  4. Гидрогенизация измельченного угля с добавлением антраценового масла (химическая реакция, включающая присоединение молекулы водорода к органическому веществу) с последующим фракционированием для разделения гидрогенизата на бензиновую фракцию с лёгкой ароматикой, на керосиновые фракции с фенолами и нафталином, тяжёлую фракцию (мазут) и тяжёлые фракции со шламом.
  5. Экстрактивная ректификация (процесс разделения многокомпонентных смесей за счет противоточного массо- и теплообмена между паром и жидкостью) для извлечения из сырой бензиновой смеси чистого продукта БТК (бензол\толуол\ксилол) и бензина, из керосиновой фракции – дизельного топлива, фенола и нафталина.
  6. Дожиг остаточного шлама для получения необходимого тепла для ведения технологического процесса и обогрева зданий и сооружений. Полученный после дожига шлама шлак используется в качестве строительного материала при производстве шлакоблочной продукции.

 

Оценка технологических схем транспортировки с открытыми подъемными системами при открытых / подземных разработках

Артикул Оценка технологических схем транспортировки с помощью открытых подъемных систем при открытых и подземных разработках СтатьяАвторДанные

Магнитогорский государственный технический университет им. Н.Н. Носова, Магнитогорск, Россия:
Гавришев С.Е. , директор Института горного дела и транспорта, заведующий кафедрой, профессор, доктор технических наук
К.Бурмистров В. , доцент, канд. Техн. Наук, [email protected]
Корнилов С.Н. , зав. Кафедрой, профессор, доктор технических наук
Н.Г. Томилина , старший лаборант, канд. Техн. Наук

Аннотация

При открытых разработках лучшая часть полезных ископаемых остается за проектными пределами карьеров. Очень важно оценить извлекаемость и рентабельность таких запасов на завершающей стадии отработки открытым способом.Может случиться так, что добыча этих запасов открытым способом окажется невозможной, а строительство подземного рудника занимает много времени и малоэффективно. В таких условиях требуется найти такие подходы к доступу и добыче полезных ископаемых как в стенках карьера, так и в дне карьера, которые позволят начать добычу в кратчайшие сроки и при минимальных финансовых вложениях. Проведенные ранее исследования доказали целесообразность выхода из карьера к запасам бортов и дна карьера, а также транспортировки извлеченных полезных ископаемых по карьерным дорогам и самосвалам.Однако, учитывая высокую стоимость эксплуатации самосвалов, применение этого подхода сильно ограничено. В статье приведены итоговые научные оценки целесообразности доступа к запасам полезных ископаемых за предельными пределами карьера с помощью крутых подъемников карьера. Строительство подземного рудника из выработанного карьера сокращает сроки строительства и капиталовложения, а транспортировка полезных ископаемых с помощью карьерного подъемника сводит к минимуму эксплуатационные расходы на подъем полезных ископаемых на поверхность.Эти факторы обеспечивают более низкую стоимость добычи, что, как следствие, может иногда приводить к более высокой эффективности извлечения запасов со стенок и дна карьера по сравнению с традиционным методом доступа к минералу через вертикальные стволы, пробуренные с поверхности земли. Использование крутых залежей открытого карьера, учитывая небольшую глубину залегания полезных ископаемых, позволяет избежать доступа к запасам полезных ископаемых в стенках карьера и дне с поверхности земли и расширяет ранее определенную область применения для получения доступа к минералу из выработанного карьера и использования карьерные подъемники.В случае залегания запасов полезных ископаемых на более глубоких уровнях, превышающих предел карьера, предложенные технологические схемы могут быть эффективно использованы на ранних этапах разработки, когда идет проходка основных стволов.

Список литературы

1. Григорьев В.В. Обоснование системы разработки приборных запасов медноколчеданных месторождений при проектировании комбинированной геотехнологии: автореферат диссертации… Кандидата разработка технологий разработки комбинированных геотехнологических систем. диссертации… кандидата технических наук).Магнитогорск: Магнитогорский государственный технический университет им. Носова, 2010. 20 с.
2. Гибадуллин З. Р., Калмыков В. Н., Петрова О. В. Основы эффективных технологических схем транспортировки рудной массы при подземной разработке карьерных запасов. Цветные металлы. 2013. № 8 (848). С. 9–13.
3. Волохов А.В. Обоснование способов выемки законных запасов, залегающих выше дна карьера, при разработке сложноструктурных месторождений (на примере месторождений Забайкалья): автореферат месторождений методов открытых исследований38 дно при отработке месторождения сложной структуры (на примере Забайкальского месторождения): тезисы инаугурации… канд. техн. наук).Иркутск: Иркутский государственный технический университет, 2006. 20 с.
4. Хуструлид В. А., Кучта М., Мартин Р. К. Планирование и проектирование карьера. Третье издание. Лондон, Великобритания: Taylor & Francis plc., 2013.
5. Зобнин В.И., Кольцов П.В., Иванов Ю. С. Вьемка законных запасов руды на карьерах Отработка краевых запасов руды на карьерах. Екатеринбург: Изд-во Уральского государственного горного университета, 2012. 68 с.
6. Кидяев В.А. Обоснование схемы вскрытия кареров на заключительных этапах открытой разработки при освоении месторождений открыто-подземным способом: диссертация… кандидаты этапов отработки открытых месторождений техн. при открытом и подземном освоении месторождений: диссертация… кандидата технических наук.Магнитогорск, 2013. 142 с.
7. Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортные машины . Издание второе, переработанное и дополненное. М .: Изд-во «Машиностроение», 1968. 504 с.
8. Гришко А. П., Шелоганов В. И. Стационарные машины и установки: учебное пособие для вузов. М .: Изд-во МГУ, 2004. 328 с.
9. Гавришев С.Е., Бурмистров К. В., Томилина Н. Г. Разработка технологических схем вскрыши глубоких уступов карьеров при совмещении открытых и подземных горных работ. Материалы XII Всероссийской конференции с международным участием по открытой и подводной добыче полезных ископаемых. Варна, Болгария, 2013. С. 37–42.
10. Томашкова М., Синай Я. Использование винтовых конвейеров в практических применениях. Прикладная механика и материалы. 2014. Т. 683. С. 225–231.
11. Buchhorn W., Lorenz, W. POCKETROPE ® — конвейер для вертикальной ели Schittgutforderung bei grofen Forderhohenunterschieden, FH-Minster.Профессор Гинтер, 04/2003.
12. Ауах-Офей К., Чесел Д., Аскари-Насаб. Оценка систем ленточного конвейера и автопоезда в карьере с использованием оценки жизненного цикла. Журнал CIM. 2009. Август. С. 59–64.
13. Технология добычи и переработки угля. Эд. М. Р. Риази, Р. Гупта. Taylor & Francis Group, LLC, 2016. стр. 535.
14. Паррейрас Т. М., Роча А. В., Хустино Дж. К. Г., де Кардосо Филью Б. Дж. Активный передний конец с истинным коэффициентом мощности для систем ленточных конвейеров большой мощности.Ежегодное собрание Общества отраслевых приложений, IEEE, 2015. стр. 1–9.
15. Лусио Дж. К. , Сенра К. Т., Соуза А. Прокладывая дорогу в будущее — Практический пример замены грузовиков с экскаваторами на непрерывную добычу с лопатой и конвейером на карьерах Карахас. Конференция «Железная руда 2009». Перт, Вашингтон, 27–29 июля 2009 г. С. 269–276.
16. Пикалов В. А., Соколовский А. В., Василец В. Н., Бурмистров К. В. Обоснование эффективных параметров комбинированного открыто-подземного способа разработки угольных карьеров. Горный журнал = Горный журнал . 2016. № 1. С. 67–72.
17. Роча А. В., де Паула Х., дос Сантос М. Э., де Кардосо Филью Б. Дж. Повышение эксплуатационной готовности длинных ленточных конвейеров за счет использования отказоустойчивых приводов переменного тока среднего напряжения. Часть II. Оценка надежности и обслуживания. Ежегодное собрание Общества отраслевых приложений (IAS), IEEE, 2012. стр. 1–8.
18. Ромакин Н. Е. Конструкция и расчет конвейеров: справочник . Старый Оскол: ТНТ, 2012.504 с.
19. Дьяков В.А., Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г. и др. Ленточные конвейеры в горной промышленности . Под ред. А.С. Спиваковского. М .: Недра, 1982. 349 с.
20. Томилина Н. Г. Повышение эффективности применения карьерных подъемников при открытой и подземной разработке месторождений. Машиностроение: сетевой электронный научный журнал = Российский Internet Journal of Industrial Engineering .2013. № 2. С. 53–57.
21. Хохряков В.С. Оценка эффективности инвестиционных проектов открытых горных разработок . Екатеринбург: Уральская государственная горная академия, 1996.
22. Шестаков В.А. Обоснование параметров рудников и технологии разработки рудных месторождений: учебное пособие . Новочеркасск: Изд-во Южно-Российского государственного политехнического университета имени М.И. Платова, 1979.84 с.
23. Гавришев С.Е., Бурмистров К.В., Томилина Н.Г. Классификация технологических схем вскрытия глубоких горизонтов с применением крутонаклонных подъемников при комбинированном способе разработки методов добычи полезных ископаемых с глубинным способом разработки месторождений. . Известия вузов. Горный журнал = Новости высших учебных заведений. Горный журнал . 2013. №7.С. 9–15.
24. Гавришев С.Е., Калмыков В.Н., Бурмистров К.В., Томилина Н.Г., Заладнов В.Ю. Оценка эффективности схем вскрытия законных запасов с применением карьерных подъемников. Вестник Магнитогорского государственного технического университета имени Г.И. Носова = Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Носова . 2014. № 1. С. 8–12.
25.Колга А. Д., Рахмангулов А. Н., Осинцев Н. А., Сладковский А. В., Столповских И. Н. Роботизированный транспортный комплекс автомобильной техники для работы с горной массой в процессе карьера. Транспортные проблемы. 2015. Т. 10, No. 2. С. 109–116.
26. Ивашов Н.А. Обоснование способов вскрытия запасов за контурами кареров при комбинированной разработке месторождений: диссертация… кандидата технических наук Дис. ).Магнитогорск, 2007. 169 с.

Добыча и транспортировка угля — Управление энергетической информации США (EIA)

Добыча угля

Шахтеры используют большие машины для удаления угля из земли. Многие месторождения угля в США, называемые угольными пластами или пластами , находятся вблизи поверхности земли, а другие находятся глубоко под землей. Современные методы добычи позволяют шахтерам легко достигать большей части запасов угля в стране и производить примерно в три раза больше угля за один час, чем в 1978 году.

Шахтеры используют два основных метода удаления угля

Открытая добыча часто используется, когда уголь находится на глубине менее 200 футов под землей. При разработке открытых месторождений большие машины удаляют верхний слой почвы и слои породы, известные как покрывающие породы, чтобы обнажить угольные пласты. Удаление горных вершин — это форма открытых горных работ, при которой вершины гор взрываются и удаляются для доступа к угольным пластам. После удаления угля нарушенный участок можно засыпать верхним слоем почвы для посадки травы и деревьев. Около двух третей угля в США добывается из открытых горных выработок, потому что открытая добыча дешевле, чем подземная.

Подземная добыча , иногда называемая глубокой добычей, необходима, когда уголь находится на несколько сотен футов ниже поверхности. Некоторые подземные шахты имеют глубину в тысячи футов с туннелями, которые могут выходить из вертикальных шахт на многие мили. Шахтеры ездят на лифтах по глубоким шахтам и едут на небольших поездах по длинным туннелям, чтобы добраться до угля.Шахтеры используют большие машины для выкапывания угля.

Источник: адаптировано из Национального проекта развития энергетического образования (общественное достояние)

Источник: адаптировано из Национального проекта развития энергетического образования (общественное достояние)

Переработка угля

После извлечения угля из земли шахтеры могут отправить его на обогатительную фабрику рядом с местом добычи.Установка очищает и обрабатывает уголь для удаления камней, грязи, золы, серы и других нежелательных материалов. Этот процесс увеличивает теплотворную способность угля.

Транспортировка угля

  • Конвейеры, трамваи и грузовики перемещают уголь вокруг шахт, на небольшие расстояния от шахт к потребителям, близким к шахтам, или к другим видам транспорта на большие расстояния.
  • Поезда транспортируют почти 70% угля, поставляемого в США, по крайней мере, на части пути от шахт до потребителей.
  • Баржи перевозят уголь по рекам и озерам.
  • Суда перевозят уголь по Великим озерам и океанам потребителям в США и других странах.
  • Шламопроводы перемещают смеси дробленого угля и воды. В настоящее время этот метод не используется в США.

Транспортировка угля может быть дороже, чем стоимость добычи угля. Некоторые потребители угля, такие как угольные электростанции, находятся рядом с угольными шахтами, чтобы снизить транспортные расходы.

Поезд, перевозящий уголь

Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)

Последний раз отзыв: 10 декабря 2020 г.

добыча угля | Определение, история, типы и факты

Древнее использование обнажения угля

Есть археологические свидетельства того, что уголь сжигался в погребальных кострах в течение бронзового века, 3000–4000 лет назад, в Уэльсе.Аристотель упоминает уголь («горючие тела») в своей книге « Meteorologica », а его ученик Теофраст также описывает его использование. Римляне в Британии сжигали уголь до 400 г. золы были найдены среди руин римских вилл и городов, а также вдоль римской стены, особенно в Нортумберленде, недалеко от выхода угольных пластов. Индейцы хопи на территории, которая сейчас является юго-западом Соединенных Штатов, добывали уголь, собирая и очищая, и использовали его для отопления, приготовления пищи и в церемониальных залах еще в 12 веке нашей эры; в 14 веке они использовали его в промышленности при изготовлении керамики.Марко Поло сообщает, что его широко использовали в Китае 13 века. В «Книге судного дня» (1086 г.), в которой записано все, что имеет экономическое значение в Англии, не упоминается уголь. Первый уголь в Лондон прибыл морем в 1228 году из районов Файф и Нортумберленд, где женщины и дети собирали куски, отколовшиеся от выходов подводных пород и выброшенные на берег волнами. После этого название морской уголь применялось ко всем битуминозным углям в Англии. Позже в этом веке монахи начали добывать обнажения на севере Англии.

События на входе в шахту

Шахты

За исключением китайцев, которые, возможно, добывали уголь под землей, все первые угольные пласты разрабатывались с поверхности в полностью обнаженных обнажениях. Однако в более позднем средневековье из-за истощения обнаженных углей во многих местах пришлось перейти от наземной добычи к подземной или шахтной. Ранние шахтные шахты были не более чем колодцами, которые расширились настолько, насколько осмеливались горняки перед лицом опасности обрушения. Стволы были проложены на возвышенности, с штольнями — почти горизонтальными туннелями — для дренажа, пробитыми в сторону холма. В Англии некоторые неглубокие шахтные стволы были исчерпаны еще в 14 веке, поэтому возникла необходимость углубляться и расширять добычу на дне шахт. Это оставались небольшими операциями; запись 1684 показывает 70 шахт недалеко от Бристоля, на которых работают 123 человека. Большая глубина создала много проблем. Во-первых, воду уже нельзя было просто слить. Были изобретены грубые методы, чтобы поднять его на поверхность. Устройство с ведром и цепью сначала приводилось в движение людьми, а затем лошадьми; через трубу протягивался непрерывный пояс круглых пластин.В качестве насосов использовались ветряные мельницы. Но шахты должны были быть ограничены глубиной от 90 до 105 метров (от 300 до 350 футов) и радиусом добычи 180 метров. Лишь в 1710 году проблема с водой была решена с помощью парового атмосферного двигателя Томаса Ньюкомена, который стал дешевым и надежным источником энергии для вертикального поршневого подъемного насоса.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишись сейчас

Подъем

Подъем угля сам по себе был другой проблемой.Рабочие силы, управляемые лебедкой, были заменены лошадиными силами; и по мере того, как валы углублялись, добавлялось больше лошадей. В Уайтхейвене в 1801 году уголь был поднят на 180 метров четырьмя лошадьми со скоростью 42–44 метрических тонны (46–48 тонн) за девять часов. Использование парового двигателя для подъема угля стало поворотным моментом в отрасли. Небольшие лебедки с паровой тягой были успешно опробованы около 1770 года. Примерно в 1840 году первая клеть использовалась для подъема загруженного автомобиля; а с 1840 года техника добычи угля развивалась быстрыми темпами.

Присутствие ядовитых и легковоспламеняющихся газов заставляло шахтеров с первых дней осознавать критическую важность вентиляции на угольных шахтах. Естественная вентиляция обеспечивалась ровными дренажными туннелями, проложенными с наклонной поверхности для соединения с шахтой. Поверхностные трубы над шахтой повысили эффективность вентиляции; их использование продолжалось в небольших рудниках до начала 20 века. Самым надежным методом до внедрения вентиляторов было использование топки на дне шахты или на поверхности.Несмотря на опасность возгорания и взрыва, в начале 20 века все еще работало большое количество печей, по крайней мере, на негасенных шахтах.

Освещение открытым пламенем, однако, было гораздо более частой причиной взрывов до появления предохранительной лампы Дэви (около 1815 г.), в которой пламя заключено в двойной слой проволочной сетки, предотвращающей воспламенение горючих газов в воздух шахты. Однако наличие сильных воздушных потоков делало небезопасной даже лампу Дэви.

Роторные вентиляторы были внедрены в шахты в 18 веке. Первоначально сделанные из дерева и приводимые в действие паром, они были усовершенствованы на протяжении 19 и 20 веков за счет введения стальных лезвий, электроэнергии и аэродинамически эффективных форм для лезвий.

От ручной к механизированной добыче

Обычная добыча

Ранние европейские горняки выклинивали уголь из пласта или выламывали его киркой. После того, как были введены взрывчатые вещества, по-прежнему необходимо было подрезать угольный пласт ручными инструментами.Появление пара, сжатого воздуха и электричества облегчило эту тяжелую и опасную работу. В 1868 году, после почти 100 лет проб и ошибок, в Англии была представлена ​​коммерчески успешная фреза с вращающимся колесом для подрезки угольных пластов. Этот первый механизированный режущий инструмент вскоре был усовершенствован за счет использования сжатого воздуха в качестве источника энергии вместо пара. Позже начали использовать электричество. Резак для длинных забоев был представлен в 1891 году. Первоначально приводимый в движение сжатым воздухом, а затем электрифицированный, он мог начинаться с одного конца длинной забоя (вертикальное открытое поперечное сечение угольного пласта) и непрерывно резать другой.

Разработка непрерывных горных работ

Традиционные методы горных работ, описанные выше, состоящие из циклических операций резания, бурения, взрывных работ и погрузки, разработанные в сочетании с каменно-столбовой горной добычей. Старейший из основных подземных методов, камерная добыча, возникла естественным образом из-за необходимости извлекать больше угля по мере того, как добыча становилась глубже и дороже. В конце 1940-х годов традиционные методы стали заменяться одиночными машинами, известными как комбайны непрерывного действия, которые выламывали уголь из пласта и возвращали его обратно в систему транспортировки.Joy Ripper (1948) был первым комбайном непрерывного действия, применившим метод помещения и колонны.

Истоки добычи в длинных забоях

Другой основной метод современной добычи — разработка длинными забоями — был введен еще в 17 веке и нашел широкое применение к 19 веку, но долгое время он был менее продуктивным, чем каменно-каменный столбовая добыча. Ситуация начала меняться в 1940-х годах, когда Вильгельмом Лёббе из Германии была разработана система непрерывного действия с использованием «плуга». Протягивая через забой угля и направляя трубу на лицевой стороне сегментированного конвейера, плуг вырезал щель на дне пласта.Конвейер изгибался напротив забоя за продвигающимся плугом, чтобы уловить уголь, отколотый над пропастью. Значительно сокращая трудозатраты на забое угля (за исключением того, что требовалось для установки опоры крыши), система Loebbe быстро стала популярной в Германии, Франции и Нидерландах.

Сам плуг имел ограниченное применение на британских рудниках, но сегментированный конвейер с усовершенствованной мощностью стал там основной частью оборудования, а в 1952 году была представлена ​​простая машина непрерывного действия, называемая очистным комбайном.Протягиваемый вдоль забоя по обе стороны конвейера, очистной комбайн имел ряд дисков, снабженных резцами по периметру и установленных на валу, перпендикулярном забое. Вращающиеся диски отрезали кусок от забоя угля по мере того, как машину тянули, а плуг позади машины убирал весь уголь, который попадал между забойкой и конвейером.

Опора крыши

Техника крепления кровли анкерными крепями стала обычным явлением в конце 1940-х годов и многое сделала для обеспечения беспрепятственной рабочей зоны для каменно-колоннной добычи, но это была трудоемкая и медленная операция, которая предотвратила разработку длинных забоев. от реализации своего потенциала.Однако в конце 1950-х годов англичане представили механизированные самоподвижные опоры для крыш. По отдельности или группами эти опоры, прикрепленные к конвейеру, могут опускаться, выдвигаться и устанавливаться на крышу гидравлически, обеспечивая таким образом свободное пространство для оборудования (между угольным забоем и первым рядом домкратов) и навесом. проход для горняков (между первым и вторым рядами домкратов).

Ручной труд на электроэнергию

В первых шахтах уголь загружался в корзины, которые возили на спине мужчин или женщин или загружали на деревянные сани или трамваи, которые затем толкали или тащили по главной дороге на нижняя часть вала для подвешивания на подъемных тросах или цепях.В штольнях и наклонных шахтах уголь поднимался непосредственно на поверхность этими и аналогичными методами. Сани тянули сначала люди, а затем животные, включая мулов, лошадей, быков и даже собак и коз.

Дети таскают уголь на склон английской шахты; с гравюры 1840-х гг.

The Wellcome Trustees, Лондон

Паровозы, разработанные Ричардом Тревитиком, использовались на полях Южного Уэльса и Тайна, а затем в Пенсильвании и Западной Вирджинии, но создавали слишком много дыма.Пневматические локомотивы, появившиеся в 1880-х годах, оказались дорогими в эксплуатации. Электровозы, представленные в 1887 году, быстро стали популярными, но мулы и лошади все еще работали на некоторых шахтах даже в 1940-х годах.

Механизированная погрузка

Ручная погрузка дробленого угля в железнодорожные вагоны была устаревшей в начале 20 века из-за мобильных погрузчиков. Stanley Header, первая машина для погрузки угля, использовавшаяся в Соединенных Штатах, была разработана в Англии и испытана в Колорадо в 1888 году.Были разработаны и другие, но немногие из них вышли за пределы стадии прототипа, пока в 1914 году не была представлена ​​машина Joy. Используя принцип собирающей руки, машина Joy стала образцом для будущих успешных мобильных погрузчиков. После появления в 1938 году электромобилей на резиновых колесах, предназначенных для перевозки угля от погрузочной машины к лифту, мобильная погрузка и транспортировка быстро вытеснили гусеничные перевозки на забое каменно-столбовых шахт.

В 1924 году конвейерная лента была успешно использована в антрацитовой шахте в центральной Пенсильвании для транспортировки угля от группы комнатных конвейеров к группе автомобилей у входа в шахту.К 1960-м годам ленты почти полностью заменили вагоны промежуточной тяги.

Препарат

История обогащения угля начинается в 19 веке с адаптации методов обогащения полезных ископаемых, используемых для обогащения металлических руд от связанных с ними примесей. В первые годы более крупные куски угля просто вручную отбирались из кусков, состоящих преимущественно из минерального вещества. Промывка с помощью механических устройств для отделения угля от связанных пород на основе разницы в плотности началась в 1840-х годах.

Вначале подготовка угля была вызвана потребностью в более высокой теплотворной способности; Другой спрос был на такие специальные цели, как металлургический кокс для выплавки стали. В последние годы, когда возросла озабоченность по поводу выбросов диоксида серы в дымовые газы электростанций, подготовка угля приобрела большее значение как мера по удалению атмосферных загрязнителей.

М. Альберт Эванс Раджа Венкат Рамани

Типы открытых горных работ | American Mine Services

Открытые горные работы составляют огромный процент горнодобывающих проектов.Под горными работами понимается удаление поверхности местности для доступа к находящимся под ней минералам. В частности, открытые горные работы используются для извлечения песка, гравия, камней, угля, железа и других металлов.

Существует пять признанных типов открытых горных работ, каждый со своими особенностями в зависимости от добываемых полезных ископаемых. К ним относятся вскрышная добыча, открытая разработка, удаление горных вершин, дноуглубительные работы и горные выработки.

Почему выбирают открытую разработку?

Горнодобывающие компании часто предпочитают открытые горные работы.Это связано с тем, что удаление поверхности местности или покрывающих отложений для доступа к подземным минералам часто более рентабельно, чем прокладка туннелей и подземных стволов для доступа к подземным минералам.

Этот метод также часто считается более безопасным и не требует обширной прокладки электричества и водопровода.

Добыча полезных ископаемых

Открытая добыча получила свое название от того факта, что процесс включает в себя очистку поверхности от добываемого минерала (обычно угля).Почва, камни и растительность поверх минерального пласта удаляются огромными машинами, в том числе роторными экскаваторами.

Этот тип добычи имеет смысл, когда минерал находится близко к поверхности. Если руда находится слишком глубоко под поверхностью, процесс вскрыши становится непрактичным и излишне наносит ущерб местности.

Существует два типа открытой добычи, в зависимости от количества руды под поверхностью и окружающей местности. Их:

  • Вскрытие участка добывает руду на большой плоской местности длинными полосами.Покрывающая порода из горных пород и почвы сбрасывается на предыдущей полосе, чтобы не оставалось длинных промежутков в земле после завершения добычи.
  • Контурная добыча — это вариант вскрыши, которая повторяет контуры обнажений и холмистой местности. Обычно минеральный шов повторяет контур обнажения, и покрывающая порода аккуратно удаляется по шву в гораздо меньших выемках и выемках нестандартной формы, а не в длинных полосах.

Открытые разработки

Открытая разработка похожа на вскрышную разработку, за исключением того, что руда удаляется из карьера, который затем не засыпается.Открытые карьеры существовали на протяжении веков, и древние культуры, такие как греки, римляне и персы, добывали гранит, мрамор и даже соль.

Карьеры обычно называют карьерами, когда они производят материалы, используемые в строительстве: например, известняк, гранит и мрамор.

Эти карьеры продолжают расширяться до тех пор, пока больше не останется руды для добычи или до тех пор, пока вскрыша не станет слишком тяжелой. Когда эксплуатация карьера становится экономически невыгодной, его обычно превращают в полигон или свалку отходов.

Плюсы карьера в том, что на этих рудниках обычно добывается огромное количество руды без дорогостоящего процесса удаления вскрыши — руда часто находится на большой площади и близко к поверхности. Однако главный недостаток шахт такого типа заключается в том, что они опасны для работы и навсегда изменяют окружающую экосистему.

Удаление вершины горы

Удаление горных вершин Добыча очень противоречива и лучше всего подходит для извлечения большого количества полезных ископаемых, обычно угля, с горных вершин.Процесс включает в себя взрыв вскрыши с помощью взрывчатки над пластом полезных ископаемых, который предстоит добывать. Затем разрушенная вершина горы смещается в долины и заполняется ниже.

Этот тип добычи используется, когда добываемая руда составляет 400 футов и более. Разногласия связаны с постоянным изменением экосистем и целых ландшафтов путем удаления горных вершин, однако защитники отмечают, что после завершения процесса добычи остается равнинная местность, на которой не было ни одной после завершения рекультивации.

Дноуглубительные работы

Дноуглубительные работы — это более сложный вариант добычи золота. Фактически, это в основном связано с добычей золота. Подобно подающим надежды шахтерам со своими котлами во время золотой лихорадки, плавучие земснаряды (баржа, оснащенная конвейерными лентами и ковшами) поднимаются по грунтовым водам. Ковш поднимает материал на конвейерной ленте, а минерал удаляется на борт баржи. Затем нежелательный материал сбрасывается обратно на уровень грунтовых вод с помощью другой конвейерной ленты.

Highwall Mining

Highwall Горная промышленность полагается на оборудование для сбора руды с «highwall» или необработанной стены с вскрышными и обнаженными полезными ископаемыми и рудами.Обычно высокие стены находятся по краям карьеров и карьеров и позволяют горнякам извлекать руду из стены, очистка которой от вскрышных пород для достижения руды в противном случае была бы слишком дорогой. Он также используется в контурных разрезах для извлечения дополнительной руды из минерального пласта над созданной террасой.

Дорогая и дистанционно управляемая высокоствольная горная машина ведет выемку в тесном квадрате от забоя, используя непрерывное бурение. Конвейерные ленты и шкивы перемещают материал из сверла через устройство, а остатки материала откладываются позади сверла.

Шаровая мельница для измельчения минералов в Малайзии

1988 Год основания 1988

69+ Патенты и сертификаты

400+ Количество сотрудников

13350+ Обслуживаем клиентов

Звездные продукты

Системы дробильно-сортировочной установки

продуманы до мельчайших деталей, и весь процесс всегда находится в руднике.

Онлайн чат

Полные квалификационные аттестаты

C&M Mining Machinery — это частная китайская компания, занимающаяся проектированием, производством и поставкой мобильных решений для дробления и сортировки по всему миру для строительной, горнодобывающей, карьерной и перерабатывающей промышленности.

Передовые производственные технологии и оборудование

C&M Mining Machinery владеет более чем 50 запатентованным оборудованием собственной разработки, обеспечивающим оцифровку вырубки, автоматизацию сварки и сборочного формования, а также строгий контроль качества продукции на протяжении всего процесса.

Котельная по индивидуальному заказу

C&M Mining Machinery имеет сильную команду разработчиков котлов и построила полную систему исследований и разработок.

Комплексное и профессиональное послепродажное обслуживание

C&M Mining Machinery имеет профессиональные группы послепродажного обслуживания, которые предоставляют техническое руководство для всего процесса установки и бесплатное обучение для эксплуатационного и обслуживающего персонала..

Добро пожаловать в компанию

C&M Mining Machinery — высокотехнологичная инженерная группа. Мы специализируемся на исследованиях, разработке и производстве оборудования для промышленного дробления, измельчения порошков, обогащения полезных ископаемых и других сопутствующих устройств.

Узнать больше

[рандпик] разница между истирающими мельницами и молотками… Индия молотковая мельница и истирание | Поставщик камнедробилки разница между истирающими мельницами и молотковыми мельницами 4FT Standard Cone crusher Montene

Читать дальше 

Стоимость

[randpic] или эксплуатация каменного карьера и дробилки — дробление… 14 февраля 2016 г. По всей Индии работают различные типы камнедробильных установок.предоставляет полный ассортимент дробилки стоимостью 20

Читать дальше 

[randpic] поставщик дробилки на филиппинах — gloeipeelenmaas.nlcone поставщик дробилки на филиппинах. Поставщик конусной дробилки на Филиппинах Продукция дробилка для металла и горная дробилка p Innovative

Читать дальше 

[randpic] изготовление шлифовальных кирпичейИзготовление шлифовальных кирпичей…. Шлифовальный станок для кирпича … Первым шагом в производстве кирпича является дробление и измельчение сырья в сепараторе и щековой дробилке. ..

Читать дальше 

Технологическая схема добычи угля

    Предиктор наличия газа в угольных выработках CMGGP — Research Online

    12 февраля 2010 г. оценка метанового потенциала заброшенных угольных шахт и месторождений: Когда подземная угольная шахта прекращает добычу угля, газообразный метан продолжает поступать в газовые шахты, этот процесс десорбции будет продолжаться для многих лет На блок-схеме, включающей необходимые исходные данные, показано программное обеспечение

    Блок-схема добычи и обработки золота

    Блок-схема добычи и обработки золота в целом с помощью классификатора шаровой мельницы с щековой дробилкой После шаровой мельницы тонкого помола руды переход к следующему этапу процесса.

    Приложение E: Методы добычи и переработки угля Уголь

    В этом приложении представлены дополнительные сведения об отдельных процессах, связанных с добычей угля из открытых и подземных шахт, а также инвентаризационный анализ жизненного цикла каменного угля

    — Helda

    h в одном модуле на блок-схема. Основными этапами процесса добычи каменного угля являются его добыча и переработка. Так как в добываемом угле теплосодержание

    Решения АББ по управлению и автоматизации для шахт — ABB

    В области автоматизации горнодобывающих систем ABB осваивает интеграцию новых компонентов с уровнями воздушных потоков и реагентов для стабилизации процесса и повышения извлечения. Обновление системы управления активами предприятия для угольная шахта в Южной Африке Описание курса · CH — H681 ABB Wiring Diagrams Английский — pdf — Курс

    Горное дело. Блок-схема BS — Инженерный колледж

    Инженерный и горный колледж.MATH 251X Методы в горном деле Engr. Падать. MIN 226. Mine Develop. Весна. MIN 482. Компьютерные. Обратите внимание: это блок-схема, а не временная шкала PHYS 211X MIN 415 Coal Prep. * См. Типовую технологическую схему угольной шахты

    . Download Scientific

    Скачать научную диаграмму Типовая технологическая карта открытой угольной шахты. из публикации: В этой статье представлена ​​новая интегрированная имитационная схема процесса добычи угля.

    Блок-схема подготовки угля на Филиппинах.

    Угольная дробилка, углеобогатительная фабрика, Филиппины. Машина для сильного брикетирования в основном используется для технологической схемы процесса добычи угля.

    Стандартные рабочие процедуры СОП — OSMRE

    1 ноября 2017 года блок-схема включена в Приложение А к данной СОП. Отмечаются меры контроля за добычей угля на поверхности и рекультивацией заброшенных шахт. б. Технический

    Угольный завод — 3D-визуализация — YouTube

    25 мая 2011 Pixel Studios создали комплексное визуальное пошаговое руководство по 3D-визуализации, которое показывает каждый шаг на этапе добычи угля по

    Блок-схема горнодобывающей промышленности AY19-20 — Mining Engineering

    Mining Engineering Flowchart AY 2019-2020 .Рекомендации кафедры Горная геология. МНГН 316 — 3 кр. Добыча угля. Методы. Бесплатный факультатив — 3 кр.

    Добыча угля — подготовка угля Britannica

    Кроме того, в процессе добычи части материала кровли и перекрытия схематическая диаграмма флотационной сепарационной камеры показана на рисунке. инвестиции, чем железные дороги, и поток угля можно сделать непрерывным, добавив уровень безопасности

    на угольных шахтах — Министерство угля

    Процесс оценки рисков на шахтах является непрерывным и непрерывным для улучшения шахт.о. Блок-схема подготовлена ​​для передачи информации о кризисе

    Coal Processing — обзор ScienceDirect Topics

    Влияние добычи и утилизации угля на окружающую среду 1987 г. Характер процесса газифиона или сжижения будет иметь важное влияние на Рисунок 4.2 показывает обобщенную технологическую схему совмещение ряда схем обработки.

    Процесс добычи угля — PT Indo Tambangraya Megah

    Процесс добычи угля. Открытый карьер. Открытый карьер. Течение процесса добычи угля на открытых разработках.Удаление верхнего слоя почвы. Добыча. Накопление запасов. Перетяжка.

    Практика обращения с угольными отходами в США: обзор

    11 окт. 2014 Битуминозный уголь, добываемый длинными забоями, постепенно вырос с 45 Типовая блок-схема управления водными ресурсами для шахтного комплекса в Иллинойсе.

    Блок-схемы переработки угля

    Блок-схема переработки свинцового минерала. Блок-схема процесса добычи нефти, угля и других полезных ископаемых. Земля и право собственности на полезные ископаемые.

    Концептуальные технологические схемы разработки угля — OSTI.gov

    угольные шахты. находится на значительном удалении от участка завода. Для обоих видов угля представлена ​​одна технологическая схема процесса H-Coal. Эта технологическая карта использует.

    GIFS 5 этапов жизненного цикла горнодобывающей цепочки поставок

    18 авг.2019 рекультивация рудника Горно-металлургическое производство Операции M Операции одновременно по доставке очищенных товаров, таких как золото, серебряный уголь и железная руда. Это пятиэтапный процесс, и мы разбили его на гифки.

    Добыча в Южной Африке Добыча полезных ископаемых Сиявула

    Этот процесс можно представить в виде следующей блок-схемы: Четверть угля, добываемого в Южной Африке, экспортируется в основном через залив Ричардс.Блок-схемы горных работ

    — GEM

    Найдите информацию о блок-схеме процесса добычи золота Мы здесь, чтобы предоставить большую часть блок-схем добычи угля. процесс добычи угля вызвал серьезные и необратимые разрушения, в том числе повреждение грунтовых сооружений, оседание земли

    Руководство CMWHS по клиническим направлениям — Департамент природных ресурсов

    Схема здравоохранения шахтеров CMWHS Руководство по клиническим маршрутам Руководство документирует рекомендуемый процесс для последующих действий Технологическая карта завода — 911 Металлург

    17 марта 2017 КУПИТЬ Технологическое оборудование для лабораторий и малых предприятий.У нас есть вся лаборатория, которая входит в наш магазин горного оборудования. Мы продаем ОБОРУДОВАНИЕ для

    Montana DEQ> Земля> ottercreek

    Предлагаемая угольная шахта Otter Creek будет примерно в пяти милях. Все эти процессы включают компоненты общественного участия, указанные в блок-схеме.

    Тенденции в добыче и переработке угля Энергетические тенденции Insider

    Шахтеры используют гигантские машины для удалить уголь из земли. Они используют два метода: открытую или подземную разработку. Многие угольные пласты США очень близки к ТЗ модели

    для угольного сектора — экологическая чистота

    млн т / год добычи угля на основе утверждения проекта / плана горных работ для… Подробная информация о технологиях добычи, используемом технологическом оборудовании и т.обоснование наряду с блок-схемой, указывающее конкретные районы, генерирующие неорганизованные выбросы.

    Добыча угля — Википедия

    Способы добычи угля различаются в зависимости от того, является ли шахта подземной шахтой или поверхностью, также называемой открытой.

    Moolarben Coal Operations CHPP Overvi ew

    WS2 имеет толщину около 5 м и обычно добывается за один проход. Стр. 9. «Усилиями наших людей Moolarben Coal станет угольной шахтой мирового класса».

    Понимание возможностей природы экосистемы

    23 дек.2019 Экосистема угледобываемого района, однако, может естественным образом работать в забое. Разработка методом WF — это метод подземной добычи угля, основанный на потоке в пустотную зону выработки через трещины, ведущие к mined a Графики потери влаги в почве для участка BLT a1 и участка DLT a2.

    Анимация открытой угольной шахты — YouTube

    6 июня 2013 г. Это видео демонстрирует возможности анимации RPMGlobal. Для полного обзора внедрения этого программного обеспечения в рамках вашей добычи угля

    Water for Coal Union of Concerning Scientists

    Уголь можно добывать из глубоких подземных пещер на поверхности карьера или с горных вершин. Удаление горных вершин, самый разрушительный метод добычи, также имеет

    блок-схему процесса добычи

    блок-схему процесса добычи золотой руды — Дробильная машина для продажи блок-схема процесса добычи золотой руды Введение в процесс добычи подземный уголь.

    Оценка жизненного цикла угольной выработки энергии — NREL

    Каждая анализируемая система состоит из транспортных потоков угольной промышленности и потоков электроэнергии в процессах, связанных с извлечением материалов, а на Рисунке 6 представлена ​​блок-схема процесса очистки, используемого в этой системе.

    Управление закрытием угольных шахт — Документ Всемирного банка

    Закрытие угольных шахт для работников государственных предприятий и их сообществ. существенно сокращает поток доходов через эти местные экономики — влияние — Урок 4: Начинается систематический процесс смягчения социальных и трудовых воздействий.Блок-схема процесса добычи

    — QS WOWNEWS

    2 августа 2020 Некоторые из наиболее сложных участков требуют взрывных работ для разрыхления породы. Анимированный поток угольной электростанции. Добыча открытым и подземным способом

    Технологическая карта угля — Multotec

    Технологическая карта угольной промышленности Multotec.

    Уголь Национальное географическое общество

    22 декабря 2012 г. После того, как уголь добыт, его можно использовать непосредственно для отопления и промышленных процессов или для выработки электроэнергии на электростанциях. Открытые горные работы If

    Minerals — GOV.UK

    17 октября 2014 г. Руководство по планированию добычи полезных ископаемых при составлении планов и, например, совокупной добычи или добычи угля на поверхности в течение ряда лет. Блок-схема, описывающая процесс бурения разведочной скважины и

    Часто задаваемые вопросы об угольном метане Угольный пласт

    14 ноября 2018 Почему EPA обеспокоено ШМ для шахтного метана?; Что это такое? Он образуется в процессе преобразования угля

    . Блок-схемы. Выберите тему и исследуйте пошаговую подземную добычу угля

    и транспортировку баржи или железнодорожным транспортом к коксовым печам ;.процесс разработки длинных забоев для использования в подземных выработках ;.

    Шахта 2018 — PwC

    и уголь. Однако, как видно из Рисунка 2, на США и Европу приходится не только горнодобывающие процессы, включая время цикла, указанное на Рисунке 9: Свободный денежный поток и доходность акционеров.

    Казахстанский агрегат Технологическая схема процесса добычи

    7 сен 2012 Технологическая схема добычи железной руды Австралия Железная руда Завод железной руды Угольный обогатительный завод в Нигерии Этот проект по добыче угля представляет собой открытый карьер

    Схема процесса добычи угля

    Схема процесса добычи угля Шахта Оборудование.Горнодобывающая промышленность и переработка полезных ископаемых Все Наука В древние времена добыча и переработка полезных ископаемых

    Добыча и транспортировка угля — Энергетическая информация США — EIA

    Объяснение угля Добыча и транспортировка угля Современные методы добычи позволяют шахтерам легко достигать большей части национальных запасов угля и производить примерно в три раза больше угля за час, чем на схеме открытых горных работ.

    DUKES 2020 Глава

    2 Ниже на диаграмме потока энергии на 2019 год показаны потоки угля от добычи, а в таблице 2A: Производство угольных шахт Великобритании и занятость на угольных шахтах Великобритании 1 2 используют коксовую мелочь в процессе агломерации, в результате чего в процессе агломерации образуются мелкие частицы железной руды.

    добыча и обработка угля — Национальная рабочая группа,

    из которых — это глубина угольного пласта и метод добычи угля.В австралийской инвентаризации использовались концентрации Ch5 в вентиляции на месте, скорость потока воздуха на месте Выбросы Ch5 Ch5 при добыче угля указаны в листе 2 таблицы 1: Отраслевой отчет

    Данные о воздействии — кремнезем Некоторые кремнеземы и угольная пыль и пункт

    Угольная пыль является сложной и неоднородной смесь, содержащая более 50. Текущий аналитический метод, используемый Министерством безопасности шахт США и золы, имеет более подходящую скорость отбора пробы 1,7 л / мин. Блок-схема бизнес-процесса угольной шахты

    узнает о блок-схеме процесса добычи угля Блок-схема углеперерабатывающего завода.2015-7-14 Переработка угля имеет две формы. Здесь описывается технологическая схема угля

Профиль горнодобывающей отрасли | Министерство энергетики

Горнодобывающая промышленность США занимается поиском, добычей, обогащением и переработкой природных твердых полезных ископаемых из земли. Эти добытые полезные ископаемые включают уголь, металлы, такие как железо, медь или цинк, и промышленные минералы, такие как калий, известняк и другие измельченные породы. Добыча нефти и природного газа (код НАИКС 211) в эту отрасль не входит.Металлы и другие полезные ископаемые являются важным источником сырья для строительной и химической промышленности США, а также важной частью производства бытовой электроники и потребительских товаров. Например, для производства современного компьютера требуется более 65 различных минералов. Кроме того, уголь составляет почти 50% электроэнергии, производимой в Соединенных Штатах. 1

Экономика

В 2006 году горнодобывающая промышленность США произвела отгрузок на сумму 78,65 млрд долларов (без учета нефти и газа). 2

География

Горнодобывающая промышленность играет важную роль во всех 50 штатах. В 2009 году в Соединенных Штатах действовало около 1400 шахт1. Горнодобывающая промышленность, как поставщик угля, металлов, промышленных минералов, песка и гравия для предприятий, производителей, коммунальных предприятий и других лиц, имеет жизненно важное значение для благосостояния населения. через всю страну. На карте ниже показано распределение типов майнинга в США.

Производство и поставка

Соединенные Штаты являются вторым ведущим производителем угля в мире, на их долю приходится почти 17% мировой добычи.Ежегодно в США добывается около 1 миллиарда тонн угля. 1 Соединенные Штаты также являются ведущим производителем бериллия, кальцинированной соды и серы в мире, а также третьим по величине производителем золота и меди. 1 В 2006 году горнодобывающая промышленность США переработала 1 162,8 млн тонн угля, 59,4 млн тонн металлов и 3 128,9 млн тонн промышленных полезных ископаемых.

Полезные ископаемые добываются либо подземным, либо наземным способом, например, открытым способом. Приблизительно 66% угля и 97% нетопливных полезных ископаемых добываются открытым способом.Оба метода добычи проходят процесс, состоящий из трех основных этапов. Первый этап — это добыча, которая включает в себя взрывные работы и бурение для разрыхления и удаления материала из шахты. Второй этап — погрузочно-разгрузочные работы, который включает транспортировку руды и отходов от рудника на мельницу или в зону захоронения. Третий этап — обогащение и переработка — происходит на обогатительной фабрике. На этом этапе извлекается ценная часть добытого материала и производится конечный товарный продукт.Операции обогащения в основном состоят из дробления, измельчения и разделения, в то время как операции обработки включают плавку и / или рафинирование. Каждая из этих стадий зависит от большого количества энергии из различных источников, включая электричество и дизельное топливо.

Энергия

В горнодобывающей промышленности в 2002 году было израсходовано около 551 триллиона британских тепловых единиц (БТЕ).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *