В государственном предприятии объединении «Артемсоль» работа по охране труда и профилактике производственного травматизма находится на достаточно хорошем уровне.

         Так, общий травматизм по пяти рудникам государственного предприятия объединения «Артемсоль» незначителен и в среднем в 2002-2007 г.г. составляет 7-8 случаев в год.

         Анализ травматизма показал, что практически все несчастные случаи произошли по организационным причинам.

         Но, не смотря на такой низкий уровень травматизма, необходимо повышать уровень безопасности труда, тем самым, уменьшая число несчастных случаев на производстве, приближая это число к нулю.

         Основным достижением в области подземной добычи каменной соли является переход с буровзрывного способа разрушения на машинную (комбайновую) выемку слоями по всей мощности пласта в камерах больших поперечных сечений.

         Комбайновый комплекс на соляных рудниках представляет собой систему взаимно дополняющих друг друга горных машин - комбайн, бункер перегружатель и самоходные вагонетки, из которых соль поступает на конвейер через солеспускные скважины.

         Применение машинной технологии разработки мощных пластов каменной соли обеспечило:

            - увеличение безопасности труда горнорабочих и производительности;

            - резкое сокращение количества технологических операций (с 10-12 до 3-4) и благодаря этому достигнуто повышение надежности технологии добычи соли;

            - снижение потерь полезного ископаемого в недрах.

         Вместе с тем, необходимо решать задачи дальнейшего совершенствования системы разработки, работы комбайновых комплексов, подготовки камер, осуществлять переход от цикличного способа добычи к поточной технологии.

         Целью работы является повышение безопасности труда при применении камерной системы разработки мощных пластов каменной соли, обеспечивающая повышение производительности комбайновых комплексов и рациональное извлечение балансовых запасов.

         Объект исследований - каменносоляной рудник №3 ГПО «Артемсоль».

         1. Разработаны теоретические предпосылки и технологические схемы поточной технологии комбайновой выемки, обеспечивающие непрерывную доставку отбитой соли из камеры до скипового ствола, равномерность грузопотоков всей транспортной системы солерудника.

         2. Впервые обоснована возможность изменения параметров камерной системы разработки мощных пластов каменной соли, позволяющих повысить безопасность труда и увеличить коэффициент извлечения промышленных запасов в подземных условиях и на земной поверхности за счет уменьшения поперечного сечения камер.

         Современное мировое производство поваренной соли в течение 2000-2004 гг. возросло с 211 до 230 млн. т. При этом большая часть роста пришлась на каменную соль. Соль производится более чем в 110 странах мира, однако основной объем производства сосредоточен в США, странах СНГ, КНР, Германии, Индии, Канаде. В этих государствах объем производства превышает 10 млн. т/год. В 21 стране он превышает 1 млн. т/год.

         Объем производства соли колеблется в зависимости от конъюнктуры внутреннего и мирового рынка. Значительная часть каменной соли (более 30%) используется для посыпки дорог.

         Отмечается рост потребления соли в энергетической промышленности для обработки (смягчения) воды.

         В странах СНГ твердая поваренная соль добывается на 25 предприятиях, где максимальный ее объем достигал 15 млн. т. (в РФ в 2005 г. - 3,0 млн. т).

         Более 61% объемов добывается шахтным способом, 4,3% каменной соли добывается открытым способом в карьерах (район г. Шерабад, Узбекистан).

         Самым крупным производителем каменной соли является ГПО «Артемсоль», где в 2005 году на четырех рудниках добыто 76% от общего объема добычи в странах СНГ и около 90% в Украине.

         Мощность отдельных как отечественных, так и зарубежных предприятий колеблется в значительных пределах. Как правило, производственные мощности соляных рудников превышают 0,5 млн. т, а в ГПО «Артемсоль» 1 млн. т, достигая 2,3 млн. т. Мощности менее 100 тыс. т имеют в СНГ три рудника: «Чон-Туз» (Киргизия), Аванский (Армения) и Нахичеванский (Азербайджан).

         Соляная промышленность США продолжает удерживать свои позиции в качестве основного производителя соли, дающего около 20% от всей мировой добычи (36 млн. т). Каменной соли добывается около 12 млн. т или 33% от общего производства соли. Основная часть поваренной соли, в т.ч. каменной, производится в южных штатах: 59% от общего объема по стране и 42% по добыче каменной соли. На долю каменной соли приходится 38% по южным штатам. Восточные штаты производят примерно 24% поваренной соли, в основном каменной.

         Самым крупным производителем каменной соли в США является компания «International Salt CO», обладающей тремя предприятиями с общей производственной мощностью около 8 млн. т в год. Крупнейшее предприятие этой компании, расположенное в г. Ретсоф, штат Нью-Йорк, рассчитано на производство 4 млн. т в год. Остальные предприятия, расположенные в Кливленде, Огайо и Эйвери Айленд (Луизиана) обладают проектной производственной мощностью в 2 млн. т каждые.

         Кроме этой компании в США добыча каменной соли ведется компанией «Morton Salt"» (три рудника по 2 млн.т год), «Cazgill Ine» (шесть предприятий производственной мощностью от 75 тыс. т в год до 1,3 млн. т).

         Канада является вторым по величине производителем соли в Северной Америке. Всего в Канаде производится около 7 млн. т поваренной соли, из которых примерно 90% оставляет каменная соль, добывающая ее на Мангленских островах в провинции Квебек. На пищевые цели используются около 1 млн. т. Огромное количество соли (более 5 млн. т) применяется для посыпки дорог для борьбы с оледенением.

         Германия, занимает ведущее место в Западной Европе по производству поваренной соли, добывает более 9 млн. т каменной соли подземным способом (из общего объема 15 млн. т).

         Во Франции из 3,2 млн.т производства твердой соли на долю каменной соли приходится всего 7% общего объема. Производительность соляных рудников (2 рудника) составляет 500 и 850 тыс. т в год. В городе Тулузе на двух калийных рудниках получают каменную соль в качестве попутного продукта.

         В Великобритании из около 7 млн. т производства поваренной соли на долю каменной приходится 31%, включая попутную добычу на калийных рудниках.

         Самым крупным производителем соли является корпорация «Icl». Принадлежащий этой компании рудник «Winsford» имеет производственную мощность 2 млн. т соли в год.

         На калийном руднике «Боулби» ежегодно добывается примерно 350 тыс. т каменной соли используемой в основном для посыпки дорог.

         В Северной Ирландии ведется подземная разработка каменной соли с объемом добычи до 300 тыс. т в год, используемой также в основном для посыпки дорог.

         В Италии производственные мощности по соли не превышают 5,5 млн. т в год. Каменная соль добывается в Сицилии, где добыча ведется на четырех рудниках компании «Italkoli».

         Специфической особенностью подземной добычи каменной соли является необходимость учета свойства ее к быстрому растворению при проникновении воды в горные выработки. В связи с этим параметры системы разработки должны обеспечивать длительную устойчивость горных выработок за счет оставления в недрах целиков различного назначения.

         Учитывая легкую растворимость соли, а также значительную мощность пластов и залежей, на соляных месторождениях в мировой практике применяется в основном камерная система разработки с оставлением системы неизвлекаемых целиков: опорных между камерами; предохранительных в почве и кровле пласта, у зон выщелачивания пластов и у разведочных скважин; барьерных - между шахтными полями смежных рудников (при их наличии).

         При камерной системе разработки вследствие значительной высоты камер (открытых выработанных пространств) отсутствует традиционный способ управления горным давлением с помощью крепи. В отдельных случаях используется анкерное крепление кровли.

         Камерная система разработки обладает рядом достоинств по сравнению с другими системами разработки:

           •безопасные условия труда забойных рабочих, так как горная техника работает в основном на горизонтальной поверхности подошвы выемочных слоев;

           •отсутствие технологического процесса управления кровлей, вследствие чего производительность труда выше, а себестоимость добычи ниже;

           •возможность применения наиболее мощной высокопроизводительной самоходной горной техники в условиях больших размеров свободного пространства в камерах;

           •более высокая концентрация горных работ;

         Широкому распространению камерной системы разработки, которая предопределяет большие потери соли в целиках, способствует то, что соль относится к наиболее распространенным и дешевым полезным ископаемым на земле. Не последнюю роль играет также отсутствие более дешевого, чем каменная соль, закладочного материала в пределах месторождений.

         К существенным недостаткам применяемой камерной системы разработки следует отнести:

           •повышенная опасность динамических проявлений горного давления в виде обрушений, горных ударов и т.п., что требует обеспечения длительной устойчивости горных выработок;

           •невозможность контроля состояния обнажений камер на большой (до 40м) высоте;

           •повышенные требования к оформлению обнажений потолочины и боков камер;

           •в условиях отсутствия крепления необходимость проведения большого объема эксплуатационной разведки в потолочине камер месторождений с керновым бурением для исследования их физико-механических свойств и определения отметок кровли;

           •большие (до 60-70%) потери запасов соли в целиках, что требует при проектировании принимать параметры, обеспечивающие максимальное извлечение запасов;

           •сложность проветривания очистных забоев из-за большого объема камер и свободных выработанных пространств;

         В условиях Артемовского месторождения отработка камерных запасов соли комбайновыми комплексами ведется сверху вниз послойно на всю высоту камеры. При этом подземные рабочие находятся в отрытом выработанном пространстве при отсутствии крепления обнажений и невозможности непосредственного контакта для осмотра и отстукивания потолочины и боков камер, расстояние которых до выемочных слоев достигает 30 и более метров, что противоречит требованиям правил безопасности.

         УкрНИИсоль разработаны определенные требования (так наз. «временный фактор») ко времени отработки камерных запасов соли как отдельной камеры, так и всех камер в пределах панели. В связи с этим актуальным является изменение параметров камерной системы разработки (устранение «временного фактора»).

         Поточные технологии, основанные на создании условий непрерывного транспортирования полезного ископаемого от очистного забоя до выдающего ствола, как правило, не затрагивают в принципе применяемые системы разработки. Для Артемовского – это камерная система разработки.

         ГПО «Артемсоль» совместно с УкрНИИсоль определили основным направлением в разработке поточной технологии применение при добыче соли комплексов самоходного оборудования с машинной выемкой, которые получили широкое применение на всех рудниках ГПО «Артемсоль» и позволили полностью отказаться от буровзрывных работ.

         Первым предложением была технологическая схема «с транспортной щелью». Сущность технологии заключается в том, что на транспортном горизонте по центральной оси камеры проходится доставочный штрек, по которому прокладывается скребковый конвейер, а на верхнем горизонте у потолочины камеры проходится также по центральной оси камеры разрезная выработка. Между ними прорезается продольная транспортная щель для доставки через нее самотеком соли при послойной выемке соли.

         При опытно-промышленных испытаниях транспортная щель прорезалась комбайном для крутопадающих пластов А70М шириной 0,4 м.

         Технология «с транспортной щелью» обеспечивала поточность добычи соли с применяемыми комбайновыми комплексами и cтандартизированным поворотным перегружателем.

         Производительность комбайнового комплекса с комбайном типа «Урал 10КСА» во время испытаний составила 630 т/смену, что в 2,2 раза выше среднесменной по руднику (290 т/смену).

         Вместе с тем, испытания технологии показали и ее существенные недостатки:

           •повышенная опасность труда забойных рабочих с необходимостью перекрытия транспортных щелей щитами;

           •весьма высокая трудоемкость прорезания транспортной щели.

         Испытанная технология показала правильность направления на создание поточных технологий с применением комбайновых комплексов.

         С целью снижения трудоемкости нарезных работ и повышения безопасности труда была рассмотрена поточная технологическая схема «со сближенными скважинами». Идея ее основывается на том, что при применяемой технологии для доставки соли с выемочного слоя на транспортный горизонт используются солеспускные скважины, которые бурятся серийными буровзрывными установками с высокой производительностью (например, БГА-4М). Если расположить смежные скважины на расстоянии, равном длине перегружателя с определенной емкостью для накопления соли во время его передвижения от скважины к скважине, то можно исключить простои комбайна.

         Эта технология, получившая название «с перфорированной щелью» или «со сближенными скважинами», имеет достоинства:

           •снижена трудоемкость нарезных работ и повышена безопасность труда;

           •сохранение параметров системы разработки и технологии отработки камерных запасов соли нисходящими слоями;

           •отсутствие проблем перемещения комплекса доставочного оборудования с рабочего слоя после его отработки на нижележащий слой, которая обеспечивается зарубкой комбайна на нижний слой с образованием нового выемочного слоя;

           •отсутствие монтажно-демонтажных работ на концевых операциях, присущих, например, телескопическим ленточным конвейерам;

           •применение комплекса забойного самоходного оборудования, что облегчает маневровые операции.

           Недостатком технологии является необходимость создания нестандартизированного доставочного оборудования.

Рис.1. Технологическая схема работы комбайнового комплекса

6.Заключение

         В настоящей работе рассмотрены две технологические схемы поточной выемки мощных пластов каменной соли.

          Первая технологическая схема «с транспортной щелью» испытана в конце 80-х годов 20в. и вследствие своих существенных недостатков не получила производственного распространения. Дальнейшим развитием первой технологии явилась разработка и испытание технологической схемы «со сближенными скважинами», она более производительная по подготовке камеры к очистной выемке, и более безопасна, так как перекрытие скважин небольшого сечения не трудоемко.

         Обе технологические схемы работоспособны, равноценны по производительности и могут быть использованы в условиях разработки мощных месторождений каменной соли.

7. Список использованной литературы

         1. Рабочий проект. Пояснительная записка. 2002/07-ПЗ. /Отработка запасов каменной соли северо-западной части Подбрянцевского пласта/.

         2. Шевяков Л. Д. /Разработка месторождений полезных ископаемых/. – М.: Углетехиздат, 1956г.

         3. /Технология подземной разработки пластовых месторождений/. Под ред. Проф. Борисова А. А. – М.: Недра. 1972., 536с.

         4. /Совершенствование технологии добычи и системы разработки каменной соли в условиях ГПО «Артемсоль»/. Кандидатская диссертация. Пырин С. Н. Донецк, 2006г.

---

---

Биография          Библиотека          Ссылки          Отчет о поиске          Индивидуальное задание

---