Принципы формирования технологических схем

Под технологической схемой горнодобывающего предприятия понимают совокупность основных и вспомогательных технологических процессов в сочетании с необходимыми для их выполнения выработками, средствами механизации и автоматизации, обеспечивающие при рациональной организации работ безопасную и эффективную отработку месторождения [12].

С середины XX века чаще употреблялся термин «структура комплексной механизации». Между тем, по мнению К.А. Кумачева и В.Я. Майминда [20], технологическая схема разработки – понятие более широкое, чем структура комплексной механизации, под которой подразумевают «цепочку (комплект) взаимоувязанных машин и механизмов, обеспечивающих полный цикл производственных процессов» [12]. Она включает в себя не только участвующие в производственном процессе машины и механизмы, но и вопросы технологии производства горных работ, в частности, способы подготовки массива к погрузке и методы отвалообразования [20].

Горное производство представляет собой антропотехническую систему. В качестве системного элемента следует рассматривать элементарный антропотехнический комплекс (АТ-комплекс) – единичный технический объект, рассматриваемый совместно с персоналом, обеспечивающим выполнение заданных производственных операций [31].

Горные работы на карьерах технологически построены таким образом, что каждая стадия изменения состояния массива или свойств горных пород в процессе их переработки требует функционирования определенного элементарного АТ-комплекса, обладающего своим потенциалом. В производственном процессе та или иная последовательность использования разнородных элементов АТ-комплексов в сопряженной работе проявляет в них системообразующее свойство «дополнять друг друга, применяя совокупный потенциал.

Акад. В.В. Ржевским изложены основные принципы, на которых базируется формирование комплексов оборудования: поточное производство, возможное совмещение процессов, кратчайшие расстояния перемещения горной массы, сокращение числа и объемов вспомогательных работ [30]. При этом под поточностью понимают не только использование оборудования непрерывного действия, а выполнение всех производственных процессов и операций в строго установленной последовательности во времени и пространстве. Характеристикой высокого уровня поточности служит ритмичность производства – выпуск равного количества продукции через одинаковые промежутки времени. Высшую фазу поточности и ритмичности представляет непрерывность производства – выдача продукции непрерывным потоком в течение регламентированных промежутков времени.

Оборудование, входящее в состав комплекса, должно соответствовать горнотехнологическим характеристикам пород, климатическим и горногеологическим условиям, принятой системе разработки и схеме вскрытия, мощности карьера, а также средствам механизации на дробильной и обогатительной фабрике, складе, ТЭЦ и т. п.

Чем меньшее число машин входит в комплекс, тем надежнее, производительнее и экономичнее его работа. Отдельные машины и механизмы по своим рабочим параметрам должны соответствовать друг другу и обладать коэффициентом резерва мощности не менее 1,2-1,3 и не более 1,5-1,7. Наилучший экономический эффект обеспечивает полное использование мощности и производительности машин и механизмов комплекса и, в первую очередь, выемочно-погрузочных и транспортных машин.

На вскрышных и добычных работах в большинстве случаев целесообразно применять различные комплексы оборудования. Если выделить самостоятельные добычные уступы и блоки невозможно, то используют единый комплекс машин и механизмов с различными средствами механизации складирования пород и полезного ископаемого.