Добыча ПГС: Технология обводнённой разработки карьеров
Гидромеханизированный способ добычи ПГС позволяет добиться снижения стоимости строительства объектов, сокращения издержек на логистику и трудовые затраты, а также способствует исполнению природоохранных и ресурсосберегающих технологий.
Современные методы добычи песчано-гравийной смеси (ПГС) требуют использования крайне широкого спектра специальной техники вследствие необходимости применения рентабельных и механизированных производственных процессов при различных, а зачастую сложных, горногеологических условиях и ввиду отсутствия универсального метода вскрышных работ.
Песчано-гравийная смесь — один из наиболее востребованных на сегодняшний день нерудных материалов в области дорожного хозяйства, строительства объектов инфраструктуры и МКД, ландшафтного проектирования и благоустройства территорий, а так-же в ряде других значимых отраслей. Темпы роста рынка нерудных материалов, по данным Росстата, составляют около 10% в год.
Смесь песка и гравия получают путём разработки сухих карьеров, дна водоёмов и русел рек. В силу требований к составу и качеству ПГС, предъявляемых со стороны нормативных документов РФ и ГОСТов, процедуру добычи зачастую сопровождает последующая об-работка (обогащение) материалов.
По критерию процента содержания крупных компонентов фракции в ПГС, согласно ГОСТу, различают несколько групп ПГС и ОПГС: 15…25%; 25…35%; 35…50%; 50…65%; 65…75%.
На сегодняшний день существует два основных метода добычи ПГС по виду работ: открытый; закрытый. К открытому методу относят вскрышные работы в карьерах с использованием экскаваторов, выемочно-погрузного, дробильно-сортировочного оборудования, самосвалов и т. д.
Достаточно простой и надёжный способ требует строго установленного порядка выполнения горно-подготовительных, вскрышных и добыточных работ в пределах карьера и должен обеспечить плановую и безопасную разработку месторождения, выполнение требований по охране окружающей среды и восстановлению земель, нарушенных в ходе выработки.
Всё вышеуказанное дополняется издержками на обработку ПГС. Не менее важным является логистический компонент в рамках проекта — расширение фронта разработки карьера ведёт к увеличению транспортного плеча.
В немалой степени по этой причине отмечается рост количества разведанных и освоенных месторождений и вместе с тем снижение объёмов добычи: в конце концов каждый сухой карьер становится убыточным для исполнителя по техническому заданию его разработки.
Закрытый метод добычи ПГС — гидромеханизированный — основан на физических свойствах водного потока и сводится к извлечению требуемого материала со дна водоёмов, обводнённых карьеров и русел рек. Подобный подход менее распространён на территории РФ, так как требует применения специализированной техники и высокой квалификации рабочего персонала. Однако при этом является более рентабельным и эффективным — песок, добываемый со дна водоёмов, далеко не всегда требует дополнительной обработки и соответствует большинству ГОСТов, включая ГОСТ 8736-93.
Гидромеханизация — технологически простая и дешёвая процедура намыва песка, позволяющая осуществлять комплексные и непрерывные работы с возможностью транспортировки смеси на внушительные расстояния. Для вскрышных работ обводнённых карьеров и водоёмов применяют землесосные снаряды — несамоходные судна технического флота, главным агрегатом которых является грунтовый насос.
Область применения земснарядов распространяется на широкий спектр отраслей, где востребован технологический подход к укладке грунта обводненным способом.
Среди главных задач, выполняемых земснарядами, можно выделить следующие:
- добыча нерудных материалов (песок, глина, сапропель, ил и т. д.);
- очистка водоёмов;
- дноуглубительные работы;
- намыв территорий.
Мощные по производительности землесосы позволяют поднимать со дна и пропускать через проточную часть большие объёмы пульпы (смесь песка и воды). Также широкое применение гидромеханизированный способ получил в сфере разработки россыпных месторождений (золотой промышленности).
В годы СССР гидромеханизации уделялось большое внимание. Типовые проекты советских земснарядов лежат в основе подавляющего большинства производимых в наши дни моделей заводов, расположенных на территории Российской Федерации. К наиболее крупным из них относятся (в порядке убывания объёмов производства по открытым данным Росстата в период 2007-2018 гг.):
- ООО НПО «Земснаряд» (г. Санкт-Петербург);
- АО «Цимлянский судомеханический завод» (Ростовская обл.);
- ООО НПК «СпецГидроМаш» (г. Ярославль);
- ООО «Октябрьский ССРЗ» (г. Нижний Новгород);
- ООО «Гидротехника» (г. Санкт-Петербург);
- АО «Уральский гидромеханический завод» (Челябинская обл.);
- ООО «Ладожский транспортный завод» (Ленинградская обл.);
- ООО «Спецфлот» (г. Москва);— ООО НПО «Гольфстрим» (г. Мо-сква);
- ООО «Челябинский Завод Специальных машин» (г. Челябинск).
Кроме того, в последние годы на российском рынке активно заявляют о себе иностранные производители земснарядов (драгов) в основном итальянского производства, такие как DRAGFLOW S.R.L. (Италия) и «Italdraghe» (Италия).
Производительность всех без исключения базовых современных моделей земснарядов отечественного производства лежит в пределах от 150 до 3000 м3 по пульпе (в перерасчёте на производительность по грунту — 10-40% от пульпы).
Это обусловлено конструктивными особенностями, а именно существующей на сегодняшний день линейкой грунтовых насосов.
Основными производителями насосов типов ГРА (ГрАТ), ГР (ГРТ), ГРУ (ГрАУ) и других модификаций уже долгое время являются ОАО «Бобруйский машиностроительный завод» и ООО БЛМЗ, г. Баймак.
Поставку насосов производства АО ГСМ «Ливгидромаш» на территории РФ осуществляет ряд торговых домов, расположенных в Москве и Сибири.
Конструктивно земснаряд представляет из себя главный агрегат — грунтовый насос, редуктор, дизельный (электрический) двигатель — установленный на плавбазу трюмного или палубного исполнения, перемещение которой осуществляется якорно-тросовым, свайным и реже самоходным способами. Отдельные проекты земснарядов выходят за рамки типовых и исполняются под конкретные задачи, как это было, к примеру, в СССР при создании на Волгоградском судостроительном заводе в 1950 г. земснарядов типа 1000-80 для строительства крупнейших гидроузлов на Волге.
Земснаряды классифицируют по следующим признакам:
- по типу привода — дизельные, электрические и дизель-электрические;
- по типу грунтового насоса;
- по типу грунтозаборного устройства — со свободным всасыванием, с гидрорыхлителем, с фрезой, со шнеком;
- по производительности — малой, средней, большой производительности.В вопросе выбора земснаряда следует опираться на строгое соответствие основных параметров технического задания или проекта характеристикам требуемой спецтехники.
Важно учитывать вид грунта, требуемую глубину разработки, необходимую дальность транспортировки пульпы, а также тип привода — электрический или дизельный. К примеру, для очистки водоёмов потребуется земснаряд малой производительности, добыча ПГС потребует более высокого объёма остаточного показателя по грунту.
В настоящее время нишу рынка по производству и поставке землесосных снарядов нельзя назвать однородной.
Ценовой разброс по соответствующим категориям спецтехники достаточно высок, а зачастую и вовсе завышен.
В связи с этим приобретать довольно дорогую, а также требующую квалифицированного подхода к обслуживанию спецтехнику рекомендуется напрямую у заводов-изготовителей. Производители не только помогут определиться с необходимыми параметрами и комплектацией земснарядов, большинство из них проведут комплексную работу по пуско-наладке и обучению персонала непосредственно в месте проведения работ.
Текст: Сергей Калинин, заместитель директора по маркетингу и рекламе ООО НПК «СпецГидроМаш»
Источник
Секреты успешной добычи ПГС
Основная часть полезных ископаемых Владимирской, Ярославской, Калужской, Тульской и других окружающих Москву областей представлены месторождениями песчано-гравийной смеси (ПГС) с высоким содержанием песка и низким содержанием каменной массы Для владельцев большинства таких карьеров остро стоит вопрос:
«Как с минимальными затратами извлечь из ПГС максимальное количество гравия и валунов?»
Все стационарные фабрики, которые проектировались и строились в советское время, основывались на том, что вся горная масса с помощью самосвалов вывозится из забоя на рабочую площадку для последующей переработки. При этом происходило и происходит неэффективное перемещение больших объемов песка сначала из забоя, а потом, по мере наполнения склада песка, обратно в карьер.
По мере продвижения фронта карьера увеличивается и транспортное плечо от забоя до дробильно-сортировочного завода. В определенный момент времени предприятие начинает работать на грани банкротства, поскольку каждый лишний километр, который необходимо проехать автотранспорту, и каждый лишний поворот экскаватора требуют материальных затрат, которых можно избежать, используя мобильные дробильно-сортировочные комплексы.
Как показывает практика последних 10 лет, именно при разработке ПГС-несущих карьеров очень актуально использование мобильной дробильно-сортировочной техники.
В качестве примера рассмотрим плодотворное сотрудничество Компании «Традиция-К», являющейся официальным дилером ведущего мирового производителя мобильного дробильно-сортировочного и моющего оборудования TEREX|Finlay, и одного из ведущих производителей ЖБИ Московского региона — ПКФ «СтройБетон».
До 2010 года ПКФ «СтройБетон» занималась производством и продажей железобетонных изделий, бетона, раствора и других строительных и отделочных смесей. Инертные материалы покупались на месторождениях Московской и Владимирской областей. В определенный момент времени объемы закупаемых материалов достигли настолько больших объемов, что было принято решение о приобретении месторождения ПГС на границе Московской и Владимирской областей.
Приобретать стационарное дробильно-сортировочное оборудование было весьма проблематично из-за длительных сроков проектирования и поставки, потому что начать работать, как это обычно бывает в нашей стране, надо было еще вчера. Именно в этот момент руководству компании было дано предложение об использовании мобильной техники TEREX, которая используется в большом количестве на месторождениях ПГС.
В ходе переговоров и посещения двух близлежащих карьеров стало понятно, насколько эффективным может быть применение мобильного дробильно-сортировочного оборудования.
В сентябре 2010 года на карьере ПКФ «СтройБетон» была введена в эксплуатацию первая мобильная сортировочная установка TEREX|Finlay 694+ (трёхдековая).
Благодаря большому размеру всех дек грохота (6,1×1,52 м), данная установка показывает производительность до 200 кубометров ПГС в час, при этом расход топлива не превышает 12 литров в час. Гусеничная база позволяет эксплуатировать установку в любом месте забоя в паре с экскаватором, что исключает необходимость транспортировки большого количества ПГС для извлечения малого количества камня.
Применение мобильной сортировочной установки позволило получить чистый отсортированный песок, гравий и валун крупнее 150 мм. Непосредственно из забоя материал отгружался и транспортировался на рабочую площадку бетонного завода для последующего использования. Поскольку происходило накопление гравия и валунов крупнее 40 мм, уже примерно через 2 месяца после начала эксплуатации первого мобильного грохота TEREX|Finlay 694+, было принято решение о приобретении мобильного дробильно-сортировочного комплекса TEREX|Finlay.
Первоначально дробильно-сортировочный комплекс располагался недалеко от Москвы на производственной площадке бетонного завода, для нужд которого работал карьер во Владимирской области. По мере роста производства и увеличения выработки песка и щебня, а также для оптимизации логистических расчётов, было принято решение переместить работающий вблизи завода дробильно-сортировочный комплекс на рабочую площадку, расположенную непосредственно на карьере. И весной 2011 года это было сделано только благодаря мобильности данного комплекса.
В карьере постоянно работает мобильный трёхдековый грохот TEREX|Finlay 694+, отсортировывающий гравий и валуны от песка. По мере необходимости определенное количество песка перевозится на производственную площадку, расположенную в непосредственной близости от карьера. Полученные гравий и валуны также поступают на площадку, но проходят дальнейшую переработку на дробильно-сортировочном комплексе TEREX|Finlay, расположенном здесь же.
Загрузка каменной массы осуществляется в мобильную щековую дробилку TEREX|Finlay J-1160 с приемным отверстием 1000×660 мм, перерабатываемый кусок при этом достигает 500 мм. После первой стадии дробления фракция автоматически подается в загрузочный бункер мобильной конусной дробилки TEREX|Finlay C-1540.
Прошедший вторую стадию конусного дробления щебень размерностью сортируется на мобильной сортировочной установке TEREX|Finlay 694+. По удлиненному на 2,2 м конвейеру крупных фракций щебень +40 мм возвращается на додрабливание в мобильную конусную дробилку.
В результате работы комплекса на рабочей площадке всегда имеется песок отсевы дробления щебень и Лещадность при этом не превышает Весь полученный продукт используется для последующего изготовления бетона и железобетонных изделий. Средняя производительность комплекса составляет 200 т/ч.
Благодаря своей мобильности, модули данного комплекса могут работать и как единое целое, и как отдельные единицы техники, каждая по своему назначению.
Помимо маленького содержания камня в ПГС одной из проблем, которую приходится решать при разработке большинства месторождений, является песок, содержащий загрязнения пылеватыми, илистыми и глинистыми частицами в количестве от 1% до Не стало исключением в данном случае и описываемое выше месторождение.
В сентябре 2011, примерно через 1 год после начала эксплуатации первого мобильного грохота, результатом консультаций с участием специалистов ПКФ «Стройбетон», компании «Традиция-К» и завода TEREX|Finlay стало решение о проектировании и поставке весной 2012 года оборудования, которое позволит получать чистый камень и мытый песок 1 класса.
Следующим шагом эволюции производства качественного щебня для ПКФ «СтройБетон» станет мобильный сортирующий комплекс с функцией промывки, в состав которого будет входить моющая сортировочная установка TEREX|Finlay 694+ Rinser, моющая обезвоживающая установка гидроциклонного типа TEREX|Finlay TC15, конвейер-штабелеукладчик TEREX|Finlay 632 и шламовый насос.
Ввод этого оборудования в эксплуатацию намечен на апрель 2012 года — к началу нового сезона, как принято говорить у работников нерудной промышленности. В настоящий момент идет изготовление оборудования на заводе TEREX|Finlay в Ирландии.
Установка TEREX|Finlay 694+ Rinser — это классический вариант сухого грохота, оборудованного функцией промывки. В данной модификации над каждой декой грохота располагаются водоподающие трубы, на которых закреплены форсунки, распыляющие воду на сортируемый материал. Вместо хвостового конвейера мелких фракций устанавливается поддон-пульпосборник, в который сливается пульпа, состоящая из воды и песка. Далее происходит обработка пульпы на двух гидроциклонах разного диаметра и высоты, что позволит эффективно работать как с мелкозернистыми, так и с крупнозернистыми песками. При этом можно будет регулировать модуль крупности песка на выходе.
В результате гравитационного воздействия на пульпу в полости гидроциклонов выделяются пылеватые, илистые и глинистые частицы. Промытый и очищенный песок разгружается на высокочастотный инерционный виброгрохот, на котором происходит обезвоживание песка до влажности в 8%. Далее с помощью штабелеукладчика планируется создание склада песка объемом около 4 000 куб.м.
В итоге за 2 года работы, начав с одного мобильного высокопроизводительного грохота TEREX|Finlay 694+, предприятие выросло до полного моющего дробильно-сортировочного завода, производящего до 1 млн. тонн в год высококачественных инертных материалов. При этом весь комплекс по-прежнему остаётся мобильным и в будущем легко, а главное быстро, может быть переведён в транспортное состояние перемещён на новое место разработки при истощении запасов ПГС в действующем карьере.
Оборудование TEREX|Finlay сертифицировано РосТехНадзором, что позволяет данной технике работать в условиях горно-рудных предприятий и на строительных площадках.
В производственной линейке производителя имеются щековые, конусные, роторные дробилки, первичные и вторичные одно-, двух- и трех-дековые грохоты, позволяющие решать любой комплекс задач при разработке рудных и нерудных месторождений во всем диапазоне твердости и абразивности горных пород, а также применяющиеся при переработке строительных отходов, таких как лом бетона и снятого дорожного покрытия.
Весь модельный ряд дробильно-сортировочного и моющего оборудования TEREX|Finlay производится таким образом, что бы его можно было объединять в любые комплексы для достижения максимальных результатов.
ООО Компания «Традиция-К» входит в Союз машиностроителей России, обладает развитой дилерской сетью, имеет собственную ремонтную базу, а также постоянно расширяет склады запасных частей и присутствие сервисных постов на всей территории РФ.
Выбирая сотрудничество с нашей компанией, Вы обеспечиваете стабильную прибыль своего предприятия.
Источник
