Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Тема № 2 Добыча, транспортировка, предварительная подготовка и хранение сырьевых материалов.
Тема № 2
Добыча, транспортировка, предварительная подготовка и хранение сырьевых материалов.
2.1. Добыча сырья
Все работы, связанные с извлечением (добычей) полезных ископаемых из недр земли, называется горными работами. Они производятся открытым или закрытым способом.
Открытый способ – это добыча непосредственно с земной поверхности, при этом часто приходится предварительно снимать слои пустых пород (вскрышу).
Подземный способ – используется, когда полезные ископаемые находятся под большим слоем пустой породы, при этом добыча ведется без съема последней, в шахтах (шахтный способ).
Для ТНиСМ сырье, как правило, добывают открытым способом. Открытая выработка горных пород со всеми устройствами и приспособлениями называется карьером. Разработка карьеров наиболее трудоемкий процесс.
Работы в карьере выполняются в несколько этапов:
– Над подготовительном этапе производится подготовка поверхности месторождения к разработке (вырубка леса, корчевание пней, перенос дорог, линий электропередач и т.д.), а также осушение месторождения и ограждение его от поверхностного стока.
– На втором этапе, называемом строительном периодом, ведется удаление покровного слоя (вскрыши), под которым находится полезное ископаемое и добычных (извлечение полезного ископаемого) работ, строительство транспортных коммуникаций.
– На завершающем этапе – этапе рекультивации (восстановление) территории, нарушенной горными работами.
Стекольные заводы своих карьеров не имеют и работают на привозном сырье.
Керамические заводы, как правило, располагаются возле карьеров глин. Наиболее мощные карьеры у цементных заводов.
разработка карьера
Слой горной породы обычно закрыт пустой породой, поэтому сначала при разработке её устраняют. По объёму перемещаемых масс вскрышные работы составляют одну из крупных расходных статей карьерного хозяйства.
Вскрышные породы удаляют главным образом экскаваторами, иногда скреперами. Зачищают поверхность уступа бульдозерами, карьер открытого способа разрабатывается одним или несколькими уступами. Высота уступа зависит от физико-механических свойств сырья (для твердых пород 10–20 метров, для мягких 8–10 метров).
Твердые породы (доломит, известняк, мрамор) с помощью буровзрывных работ. Скважины для заряда взрывчатки располагаются в шахматном порядке в 2–3 ряда по глубине про расстоянии между рядами 3–10 метров. Бурение скважин осуществляется буровыми машинами ударно-контактного или вращательного движения. Взорванную породу грузят на транспортные средства экскаваторами.
Добычу мягких пород (мел, глина и др.) производят прямой экскавацией. Экскаваторы выполняют сразу две функции – отделение породы от пласта и погрузку готового сырья. Используют одноковшовые экскаваторы, либо многоковшовые или роторные.
Для добычи мела используют мощные роторные экскаваторы производительностью1000м3/ч.
В ряде случаев добыча мягкого сырья, также как и разработка рыхлых вскрышных пород применяют гидромеханизированный способ. При этом все основные операции – добыча (размыв), транспортировка (перемещение) и укладка – производятся с помощью кинетической энергии потока воды. Вода под давлением 5–30 атм. и со скоростью 20–40 м/с подается особым механизмом – гидромонитором – к месту разработки породы и производит ее рыхление. Этот способ используется для добычи песков при вскрышных работах и для добычи мягких пород. Ограничения применимости способа связаны с необходимостью наличия вблизи карьера источника воды и электроэнергии.
Карьеры различных заводов могут на зиму утепляться. Вскрышные работы всегда проводят только в теплое время, создавая запас сырья на 6–8 месяцев.
2.2. Транспортировка сырья
При больших объемах перевозок и значительных расстояниях используют железно-дорожный транспорт широкой колеи.
Автомобильный транспорт целесообразно применять при перевозке материалов при сложном рельефе местности, малых объемах перевозок, а также при небольших (до 8 км) расстояниях.
Мягкие, рыхлые и мелкокусковые породы можно доставлять на завод при расстоянии 1–6км в благополучных климатических условиях ленточными транспортерами.
Воздушно-канатные дороги применяются для транспортировки по сильно пересеченной местности.
Применение гидротранспорта обеспечивает удобство эксплуатации и создает необходимые условия для осуществления комплексной автоматизации производства.
Рост объема работ на карьерах требует совершенствования технологии горно-транспортных разработок, в частности от циклических видов транспорта к транспорту непрерывного действия, что обеспечивает при открытых разработках снижение транспортных расходов на 25-35% и повышению производительности труда в 1,5-2 раза.
2.3. Хранение материалов
На любом предприятии обязательным является наличие определенного запаса сырья, обеспечивающего непрерывную работу. Для этого организуются склады, которые бывают трех типов:
1. открытый; 2. закрытый; 3. силосный;
Открытый склад используется при больших объемах сырья. Это самый дешевый способ хранения, но он связан с загрязнением сырья и ухудшением экологической обстановки.
котлованного типа наземного типа
комбинированное
Хранение сырьевых материалов предполагает не только создание запаса, но и дает существенно улучшить его технологические свойства. Например: улучшить формовочные свойства, сушильные свойства глинистого сырья способствует его предварительное замачивание и последующие вылеживание непосредственно на карьере или складе. Эффективный способ улучшения свойств глин является также их выветривание и вымораживание.
Закрытый тип складов наиболее распространен. крытые склады оборудуются грейферными кранами. Они используются на специальных, цементных и керамических предприятиях.
треугольного сечения с грейферным
краном
прямоугольного сечения с грейферным краном
закрытый склад с эстакадами закрытый склад шатрового типа
Силосное складирование предусматривает хранение материалов в специальных железобетонных или металлических емкостях-силосах. Это наиболее дорогой способ хранения, но он одновременно обеспечивает минимизацию потерь сырья и экологическую чистоту, позволяет сократить территорию завода.
2.4. Предварительная подготовка материалов перед хранением
На керамических, цементных, гипсовых, известковых заводах сырье поступает на склад непосредственно с карьера.
Для твердых видов сырья хранению может предшествовать дробление.
Наиболее высокие требования к качеству сырья предъявляют на стекольных заводах, которые как правило своих карьеров не имеют, а работают на привозном сырье.
Природные материла (песок, доломит, известняк, мел) на завод поступают в необработанном виде и требуют специальной подготовки:
-измельчить
-усреднить
-провести обогащение.
В предварительной подготовка не нуждается лишь искусственное сырье (технологические продукты), оно доставляется на завод полностью готовым для ввода в шихту.
Наиболее сложным является подготовка песка, которая включает в себя обогащение, сушку и просеивание.
Кварцевый песок
Обогащение
Сушка (в сушильных барабанах при t=700°)
Просеивание (на барабанных или вибрационных ситах)
Электромагнитная сепарация
При обогащении снижается содержание оксидов железа и других красящих оксидов, улучшается зеркальный состав и повышается однородность песка.
Используются следующие методы обогащения.
ПРОМЫВКА. Промывку осуществляют в классифицирующих конусах, гидромеханических классификаторах, гидроциклона (содержание Fe2O3 снижается на 25 – 30%)
ПРОМЫВКА С ОТТИРКОЙ. Проходит в мешалках в течение 8 -9 минут, где за счет трения песчинок друг о друга происходит «оттирка» глинистых и железистых примесей с поверхности зерен кварца (удаляется до 80-90% оксида железа).
ФЛОТООТТИРКА. (т.е. включает флотацию и оттирку). Флотация основана на разной смачиваемости водой поверхности тех или иных материалов.
В пульпу песка вводятся флотоагенты, что приводит к тому, что все компоненты песка становятся несмачиваемыми, за исключением кварца, поэтому нежелательные примеси находятся в виде пены на поверхности и удаляются в ней. Очищенный песок при этом находится в донной части пульпы. Флотация производится на флотационных мешалках и сопровождается перемешиванием.
Флотооттирка – это комбинированный способ обогащения, включающий флотацию, оттирку пленки примесей и промывку, что позволяет снизить содержание Fe2O3 до 0,02-0,04%.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СЕПАРАЦИЯ. Она основана на различии магнитных свойств железистых примесей и кварца. Зерна песка с различными с различными магнитными свойствами движутся по различным траекториям и собираются в разные приемники. Осуществляется в индукционно-роликовых и магнитных сепараторах.
ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ. Они применяются в производстве оптических стекол. Удаление оксидной пленки с поверхности кварцевых песчинок проходит за счет ее растворение в разбавленных кислотах или в растворах солей слабых кислот (щавелевокислого натрия).
После обогащения песок подвергают сушке и просеиванию. Если влажность песка больше 4,5% , то он легко комкуется, в результате не удается добиться однородности шихты.
Сода, поташ, сульфат натрия доставляются на завод в смешанном упакованном виде. Их обычно только просеивают. Хранятся все компоненты шихты в тонкоизмельченном виде в бункерах.
Известняк, доломит, и другие кусковые материалы готовят по следующей схеме:
Известняк
Дробление (щековые дробилки)
Сушка (сушильный барабан)
Тонкий помол (шаровые мельницы)
Грохочение
Электромагнитная сепарация
Запасы сырьевых материалов.
Понятие «запас» отличается от понятия «количество» полезного ископаемого. В него входят:
Все запасы в зависимости от условий разделяют на 4 категории: А, В, С1, С2.
Категория А – запасы детально разведаны и изучены, полностью выяснены качество и технические свойства полезного ископаемого;
Категория В – запасы разведаны и оконтурены разведочными горными выработками, работы по месторождению выполнены на уровне предварительной разведки. Это категория запасов достаточна для составления проектного задания на карьеры;
Категория С1 – запасы разведаны на основе редкой сети горных выработок, месторождения разведано в общих чертах. Такая работа может быть выполнена на стадии детальной поисковой деятельности. Эта категория запасов позволяет составить перспективные планы развития работ по дальнейшей разведке месторождений;
Категория С2 - запасы оценены предварительно, месторождения не изучены, о них имеются лишь предварительные сведения, полученные по отдельным горным выработкам и общегеологическим изысканиям, сведения о качестве полезного ископаемого, получены по отдельным пробам.
Заболансовые запасы - это месторождения которые имеют небольшое количество полезных ископаемых, но малую мощность полезных ………, сложные геологические условия разработки и эксплуатации. Использование таких месторождений в настоящее время экономически не целесообразно, но эти месторождения в силу тех или иных причин в будущем в связи с развитием науки и техники могут стать объектом промышленного освоения.