Геологическая энциклопедия - технологический комплекс поверхности шахты
Связанные словари
Технологический комплекс поверхности шахты
Организация шахтной поверхности. Планировочная организация Т. к. п. ш. решается с учётом принятой схемы вскрытия, взаиморасположения вертикальных или наклонных вскрывающих выработок, достижения наивысшей эффективности производств. процесса, применения прогрессивной технологии и видов транспорта, экономичного использования терр. шахты, с учётом возможности развития предприятия, производств. и хоз. кооперирования шахты с соседними объектами, совместного использования энергетич. и трансп. х-ва, инж. сетей, коммуникаций и др., а также достижения архитектурной выразительности Т. к. п. ш. Учитываются наиболее благоприятные условия для естеств. освещения, вентиляции, аэрации, борьбы со снежными заносами; противопожарные, санитарно-гигиенич. и др. требования, регламентируемые в СССР соответствующими СНиП, ГОСТами и др. нормативными документами.
В зависимости от размещения осн. оборудования компоновка Т. к. п. ш. может выполняться по высотной, горизонтальной или смешанной схемам (рис. 1).
Рис. 1. Схемы компоновки основного оборудования технологического комплекса поверхности шахты: а высотная; б горизонтальная; в смешанная; 1 приемка полезного ископаемого; 2 породоотборка и дробление; 3 сортировка (обогащение); 4 аккумулирование полезного ископаемого для погрузки.
При высотной схеме машины и механизмы размещают в едином производств. здании одно под другим. Схема обеспечивает наибольшую компактность Т. к. п. ш., снижение энергозатрат при транспортировке за счёт макс. использования силы тяжести выданного на поверхность п. и. При горизонтальной схеме осн. оборудование располагают на одном или близких уровнях; п. и. от приёмных до погрузочных устройств передаётся гл. обр. механич. путём конвейерами, элеваторами. При такой организации не требуются высотные сооружения, но появляется необходимость в создании более сложной технол. трансп. сети и отводе больших терр. под Т. к. п. ш. Смешанная схема представляет собой сочетание высотной и горизонтальной схем. Т. к. п. ш. может состоять из отд. зданий, сооружений или компоноваться в виде блоков. Первое решение характерно для шахт постройки гл. обр. до 50-х гг., блоковое для Т. к. п. ш. совр. предприятий. В основе последней принцип объединения зданий (гл. обр. каркасного типа) в крупные блоки, возводимые обычно из типовых унифицир. строит. секций. Набор последних для разл. шахт, как правило, неизменен, меняются лишь планировочные параметры секций в зависимости от используемого технол. оборудования, рельефа местности и конфигурации отведённого под стр-во участка. В СССР и на совр. зарубежных шахтах Т. к. п. ш. обычно формируется в виде блоков гл. и вспомогат. стволов, адм.-бытового комб-та и ряда отдельно стоящих зданий (рис. 2).
Рис. 2. Общий вид шахтной поверхности со сблокированными зданиями и сооружениями: 1 блок главного ствола; 2 административно-бытовой комбинат; 3 блок вспомогательного ствола; 4 главный корпус обогатительной фабрики; 5 корпус сортировки и погрузки угля; 6 склад щебня.
Иногда осуществляется более компактная блокировка (напр., блоки гл. и вспомогат. стволов объединяют в один комплекс и т.п.).
Объекты шахтной поверхности. В технол. комплексы поверхности угольных (сланцевых) и рудных шахт в разл. сочетании секций или отд. зданий и сооружений входят: копры; надшахтные здания; здания подъёмных машин, калориферных установок, вентиляторов, электростанций, обогатит. (дробильно-сортировочного) комплекса, компрессорной установки, котельной, ремонтных электромеханич. мастерских; склады; адм.-бытовой комб-т; бункеры; эстакады, конвейерные галереи и др. Среди них можно условно выделить осн. здания и сооружения, к-рые непосредственно связаны с технологией добычи и выдачи п. и., и вспомогательные не участвующие непосредственно в технол. схеме движения п. и. Одно из центр. мест среди первых занимают копры, отличающиеся многообразием конструкций, числом подъёмных установок и др. Обычно в единый блок с копрами входят надшахтные здания. Размеры, форма и конструктивные особенности надшахтных зданий зависят в осн. от вида шахтного подъёма, кол-ва подъёмов, применяемого оборудования и технологии выдачи п. и. и пустой породы. Их строит. объём определяется назначением здания, габаритами оборудования и производств. мощностью шахты (см. также Надшахтное здание). В зданиях для подъёмных машин размещаются соответств. оборудование, пусковая и контрольная аппаратура. Расположение зданий относительно ствола шахты зависит от схемы подъёма. Помещения для подъёмных машин сооружают в виде отд. объекта Т. к. п. ш. или секций подъёмных машин, включаемых в блоки зданий гл. и вспомогат. стволов. Расположение здания вентиляторов определяется технол. схемой вентиляции, а также требованиями рационального решения Генерального плана пром. площадки и блокировки объектов на поверхности шахты. При всасывающей системе вентиляции сооружают обычно отдельно стоящее здание, а при нагнетательной его объединяют в общий блок с помещением калориферной установки. Здания калориферных установок предназначены для размещения в них оборудования, подогревающего подаваемый в шахту холодный воздух. Сооружения, возводимые на поверхности шахты для этих установок, состоят из помещения для калориферов и каналов. В зависимости от системы вентиляции шахты здание калориферных установок размещают рядом с надшахтным зданием или со зданием вентиляторов (при нагнетат. системе вентиляции). Размеры зданий типовых калориферных установок зависят от кол-ва подаваемого в шахту воздуха, числа калориферов и их поверхности нагрева. Электроподстанции на пром. площадках шахт преим. строения закрытого типа в виде отд. зданий или секций, входящих в состав блока гл. ствола. Общая их компоновка определяется схемой размещения трансформаторов, масляных выключателей и др., а при объединении электростанции с др. помещениями зависит также от габарита и конструктивной схемы, установленных для объединённого блока.
Одним из осн. звеньев Т. к. п. ш. являются обогатит. и дробильно-сортировочные (в случае их размещения на поверхности) комплексы. Установки комплексов, схема и набор к-рых зависит от технол. схемы поверхности, качества п. и., глубины обогащения и др., выделяются в самостоят. сооружения с необходимым подсобным х-вом или объединяются в один блок с осн. сооружениями поверхности надшахтными зданиями, погрузочными бункерами (наиболее рациональный вариант). Местоположение комплекса выбирается в результате технико-экономич. сравнения возможных вариантов размещения зданий и сооружений по отношению к шахтным стволам. Компрессорные установки, предназначенные для получения сжатого воздуха, используемого на шахте как энергоноситель, могут входить в состав блока вспомогат. ствола, но, как правило, их располагают в виде отдельно стоящего комплекса. Состоит он из здания компрессоров и охладит. устройств. Наиболее распространённый тип последних градирни и брызгальные бассейны. Котельные располагают по возможности вблизи от осн. потребителей тепла: калориферной, адм.-бытового комб-та, отапливаемых зданий Т. к. п. ш. На шахтах совр. постройки котельные, как правило, располагают в отдельно стоящих зданиях. Эти объекты Т. к. п. ш. включают помещения для хранения оперативного запаса топлива, котлов, насосов, вентиляторов, средств химводоочистки, топливоподачи и шпакозолоуделения. Шахтные ремонтные электромеханич. мастерские, как правило, входят в блок вспомогат. ствола. На шахтах старой постройки они размещены обычно в отд. здании или объединены с материальным складом шахты и др. помещениями в общий блок. В мастерских выполняют текущий и средний ремонты механизмов, изготовляют несложные запчасти и восстанавливают изношенные детали. Площади ремонтных мастерских определяются кол-вом и видом применяемых на шахте машин и механизмов в зависимости от производств. мощности предприятия.
Важную роль в Т. к. п. ш. играет складское х-во, к-рое включает: материальные склады, предназначенные для приёма, хранения и выдачи инвентаря, инструментов, спецодежды, материалов и оборудования; склады горюче-смазочных материалов для хранения и выдачи масел, расходуемых при эксплуатации шахтного оборудования; склады сыпучих материалов (инертная пыль и цемент); склады закладочных материалов; склады взрывчатых материалов, склады крепи и крепёжных материалов. Для накопления и хранения добытого п. и. служат разл. рода регулировочные, раздаточные, аварийные (запасные) склады. Выполняются они в виде бункеров большой вместимости и силосов или в виде объектов открытого типа, представляющих штабеля п. и., расположенные рядом с ж.-д. путями. Оборудуются склады стационарными либо передвижными погрузочными устройствами. Объёмнопланировочные решения шахтных складов выбирают с учётом обеспечения прогрессивной технологии складирования, комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ.
Адм.-бытовой комб-т (АБК) шахты представляет собой отдельно стоящее здание или сблокированное с комплексом вспомогат. ствола. Строится он как по типовым, так и по индивидуальным проектам. Наиболее распространены трёхэтажные здания и здания комбинир. планировки (одноэтажная и трёхэтажная части). В состав АБК входят помещения: адм.-конторские (для инж.-техн. работников и руководства шахты, нарядные участков, зал собраний и др.); производственные (ламповая, респираторная, телефонная станция, лаборатории, диспетчерская); санитарно-бытовые (душевые, умывальные, помещения для сушки и обеспыливания спецодежды, прачечная, буфет и др.); санитарно-медицинского обслуживания (здравпункт, ингаляторий, фотарий, помещения личной гигиены женщин); вспомогат. назначения (вестибюль, гардеробная, кладовые, техн. помещения).
Элементами трансп. технол. потоков п. и. и пустых пород являются бункеры, эстакады, галереи. Почти во всех случаях поднятое на поверхность п. и. поступает в приёмный бункер и, пройдя через установки технол. комплекса (обогатит. или дробильно-сортировочного), попадает в погрузочный бункер (полубункер). Приёмные бункеры обычно располагают в надшахтном здании. Конструкция, форма и их габариты зависят от компоновки сооружения, требуемого запаса материала, способов загрузки и выгрузки и др.
Конструктивная характеристика объектов Т. к. п. ш., особенности их размещения и др. определяют рациональность обустройства поверхности шахты.
Перспективы развития Т. к. п. ш. связываются с упрощением технологии обработки горн. массы в надшахтных зданиях за счёт стр-ва обогатит. ф-к, с отказом от открытых складов п. и. и заменой их силосами, бункерами; с дальнейшей реализацией принципа блокировки на основе объединения добывающих и перерабат. произ-в, объединённых единой безотходной технологией, и др.
Историческая справка. Наибольшие изменения Т. к. п. ш. претерпели за последнее столетие. Это связано с развитием горн., горнотрансп. техники и технологии, строит. дела. В осн. до 30-х гг. 20 в. поверхность шахт отличалась значит. числом небольших малой этажности деревянных производств., вспомогат., складских и адм.-бытовых зданий, разбросанных на большой терр. Практически отсутствовали обогатит. и дробильно-сортировочные сооружения. Транспортирование п. и. и пустых г. п. осуществлялось в вагонетках вручную или при помощи лебёдок; погрузка в ж.-д. вагоны при помощи тачек и носилок. В 30-е гг. начинается компоновка Т. к. п. ш. не только по горизонтальной, но и по смешанным схемам. Основные здания и сооружения возводятся из камня, металла, железобетона. Появляются сооружения для сортировки п. и. и обогатит. ф-ки. В основном завершается механизация всех технол. процессов на поверхности. В эти же годы начинается работа по объединению отд. зданий и сооружений в общие блоки. Во 2-й пол. 40-х нач. 50-х гг. создаются индивидуальные проекты поверхности шахт с секционным принципом компоновки зданий и сооружений и объединением их в блоки. Появляется возможность индустриализации стр-ва зданий из сборных железобетонных конструкций заводского изготовления. Внедряются высотные компоновочные схемы. К сер. 50-х гг. в СССР разрабатываются типовые проекты поверхности шахт, в частности угольных (производств. мощность 600 тыс., 900 тыс. и 1200 тыс. т/год) для Подмосковного, Донецкого, Кузнецкого и Карагандинского бассейнов. В сер. 60-х гг. осуществляется унификация объёмнопланировочных и конструктивных решений зданий и сооружений Т. к. п. ш. Существенно упростился технол. процесс на поверхности. Это удалось достичь за счёт отказа, в отд. случаях, от бункеров и погрузки угля в ж.-д. вагоны без предварит. обогащения п. и., применения автотранспорта для доставки породы в отвал, многоканатного подъёма и башенных копров (отказа от здания подъёмных машин) и др. решений.
Литература: Кафорин Л. A., Кункель A. A., Харченко В. A., Новые технологические схемы поверхности шахт, М., 1978; Баклашов И. В., Антонов Г. П., Борисов В. Н., Проектирование зданий и сооружений горных предприятий, М., 1979; Максимов А. П., Горнотехнические здания и сооружения, 4 изд., M., 1984.Ю. И. Заведецкий.
Вопрос-ответ:
