УДК 622.271
DOI: 10.18503/1995-2732-2021-19-3-37-43
Аннотация
Актуальность и цель исследования. Россия является одним из крупнейших производителей и экспортеров угля. На экспорт отправляется около половины добываемой продукции, при этом большая часть вывозимого из страны угля отгружается через морские порты. Вместе с увеличением объемов добычи и транспортировки угля растет отрицательная нагрузка на окружающую среду, важной экологической проблемой является загрязнение атмосферного воздуха угольной пылью, которая может находиться в воздухе долгое время и перемещаться на значительные расстояния. Угольная мелочь интенсивно выдувается при транспортировке и хранении угля, что приводит к потерям полезного ископаемого, а также загрязнению территорий, кроме того, наличие мелких фракций в угле снижает его качество и рыночную стоимость. Цель работы. Обоснование технико-технологического решения, обеспечивающего снижение пыления при добыче и перегрузках угля за счет удаления мелких фракций непосредственно во время выемочно-погрузочного процесса с применением модернизированного стрелового комбайна, а также сокращение количества специальных транспортных средств, осуществляющих аккумулирование и перевозку просеянной угольной мелочи. Результаты. В статье предлагается конструкция модернизированного стрелового комбайна, обеспечивающего отделение угольной мелочи в процессе добычи, и технология его применения. Стреловой комбайн снабжен скребковым конвейером с классификационной решеткой и аспирационным устройством. Отбитый фрезерным рабочим органом уголь попадает на погрузочный стол, откуда нагребающими лапами подается на скребковый конвейер, который перемещает уголь над классификационной решеткой, мелкие фракции угля просеиваются сквозь щели решетки и собираются в накопителе, для интенсификации процесса на классификационной решетке установлен вибратор. Из накопителя угольная мелочь перемещается системой пневмотранспортирования в контейнер, установленный на поверхности рабочей площадки, специальным транспортным средством производится обмен контейнеров и их доставка к месту переработки. Крупные фракции угля разгрузочным конвейером перемещаются в автосамосвал. Выводы. Предлагаемое решение позволит обеспечить удаление угольной мелочи в процессе добычи, что повысит качество угля и снизит отрицательное влияние горных работ на окружающую среду. Существенно уменьшится пыление при загрузке автосамосвала, ведении транспортных и перегрузочных операций, снизятся потери от выдувания и просыпания угля. Использование сменных контейнеров для аккумулирования угольной мелочи позволит сократить количество специальных транспортных средств, осуществляющих перевозку мелких фракций, и повысит их производительность.
Ключевые слова
Стреловой комбайн, скребковый транспортер, классификационная решетка, угольная мелочь, система пневмотранспортирования, контейнер, автосамосвал.
Для цитирования
Чебан А.Ю. Уменьшение пыления при добыче и перевалке угля путем совершенствования выемочного оборудования // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2021. Т.19. №3. С. 37–43. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2021-19-3-37-43
1. Таразанов И.Г. Итоги работы угольной промышленности России за январь-декабрь 2018 года // Уголь. 2019. № 3. С. 64–79.
2. Таразанов И.Г., Губанов Д.А. Итоги работы угольной промышленности России за январь-декабрь 2020 года // Уголь. 2021. № 3. С. 27–43.
3. Jain R.K., Cui Z., Domen J.K. Environmental impact of mining and mineral processing, Butterworth-Heinemann. 2016. 307 p.
4. Jiuping Xu. Ecological coal mining based dynamic equilibrium strategy to reduce pollution emissions and energy consumption // Journal of Cleaner Production. 2017, no. 11, pр. 514–529.
5. Чебан А.Ю. Способ и оборудование для открытой разработки маломасштабных крутопадающих месторождений // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2017. Т. 15. № 3. С. 18–23.
6. Coal Production and Processing Technology / Ed. by M. R. Riazi, R. Gupta. Taylor & Francis Group, LLC. 2016. 535 p.
7. Чебан А.Ю. Технология разработки угольного месторождения с применением выемочно-погрузоч-ного комплекса // Маркшейдерский вестник. 2019. № 4. С. 55–59.
8. Rong Zh. New insights into the permeability-increasing area of over-lying coal seams disturbed by the mining of coal // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2018. no. 1, pр. 352–364.
9. Ворошилов Я.С., Фомин А.И. Влияние угольной пыли на профессиональную заболеваемость работников угольной отрасли // Уголь. 2019. № 4. С. 20–25.
10. Трипати Д.П., Даш Т.Р. Оценка загрязнения воздуха микроэлементами и частицами взвешенной пыли на высокомеханизированном угольном карьере // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2018. № 4. С. 188–200.
11. Перспективы экспорта российского угля и экологические проблемы строительства и эксплуатации угольных терминалов Дальнего Востока / Агошков А.И., Блиновская Я.Ю., Голохваст К.С., Куксин Д.В. // Горный журнал. 2015. № 3. С. 56–60.
12. Чебан А.Ю. Способ добычных работ для малых угольных разрезов с применением усовершенствованного карьерного комбайна // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019. № 2. С. 36–42.
13. Демченко И.И., Муленкова А.О. Технико-экономическое обоснование получения сортового угля в забое Балахтинского разреза Красноярского края // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019. № 1. С. 36–47.
14. Демченко И.И., Муленкова А.О. О возможности размещения перерабатывающего оборудования в забое разреза для получения сортового угля // Известия вузов. Горный журнал. 2017. № 8. С. 26–32.
15. Пат. 2363551 Российская Федерация, МПК B07B1/00. Способ классификации угля / А.А. Артушкевич О.А. Артушкевич В.А. Артушкевич; заявитель и патентообладатель Артушкевич А.А. №2006132967/03; заявл. 13.09.2006; опубл. 10.08.2009.
16. Чебан А.Ю., Хрунина Н.П. Снижение запыленности при добыче и перевалке угля на основе модернизации горного оборудования // Уголь. 2020. № 1. С. 65–67.
17. Пехам Х. Новая технология выемки пород на карьерах // Горная промышленность. 1995. № 4. С. 44–47.
18. Горев Д.Е. Совершенствование технологии разработки многопластовых крупных буроугольных месторождений // Горный информационно-аналитичес-кий бюллетень. 2016. № 7. С. 175–185.
19. Чебан А.Ю. Классификация конструкций карьерных комбайнов // Недропользование XXI век. 2015. № 5. С. 64–69.
20. Шувалов Ю.В., Тарасов Ю.Д., Никулин А.Н. Обоснование рациональных технологий получения топливно-энергетического сырья на основе твердых горючих углесодержащих отходов // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2011. № 8. С. 243–247.
21. Адамков А.В. Состояние запыленности воздуха в забоях подготовительных выработок при работе проходческих комбайнов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2004. №1. С. 56–59.
22. Методика расчета вредных выбросов (сбросов) для комплекса оборудования открытых горных работ (на основе удельных показателей) / Министерство топлива и энергетики РФ - ИГД им. А.А. Скочинского. Люберцы, 1999. 68 с.