Повышение эффективности и безопасности подземной геотехнологии урановых месторождений на базе разработки научно-обоснованных требований на создание узкозахватной погрузочно-доставочной машины: на примере ОАО "ППГХО" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.22, кандидат технических наук Алексеев, Олег Николаевич

• Алексеев, Олег Николаевич
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Алексеев, Олег Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА И АНАЛИЗ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ, РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ НА РУДНИКАХ ОАО «ППГХО», ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ПОСТАНОВКУ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ЗАДАЧ.

1.1. Геологическая характеристика месторождений Стрельцовского рудного поля.

1.2. Горно-техническая характеристика условий разработки урановых залежей Стрельцовского рудного поля.

1.3. Состояние запасов урановых руд.

1.4. Характеристика радиационной составляющей урановых руд Стрельцовского рудного поля.

1.5. Горная технология и оборудование, применяемое для добычи урановых руд на месторождениях Стрельцовского рудного поля.

ГЛАВА 2. ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СОЗДАНИЯ МАЛОГАБАРИТНОЙ ПОГРУЗОЧНО-ДОСТАВОЧНОЙ МАШИНЫ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОЙ ОТРАБОТКИ МАЛОМОЩНЫХ РУДНЫХ ТЕЛ.

2.1. Определение параметров системы разработки, влияющих на выбор комплекса очистного оборудования при отработке маломощных рудных тел.

2.1.1. Определение критериев системы разработки по предельным затратам подготовки блока и эксплуатационным расходам.

2.1.2. Расчет оптимальной высоты очистных заходок.

2.1.3. Расчет оптимальной ширины очистных заходок.

2.2. Особенности вентиляции при использовании дизельных машин.

2.3. Выбор оптимальной производительности ПДМ для эффективной отработки запасов минерального сырья.

2.4. Анализ коэффициента полезного действия типа привода ПДМ.

2.5. Результаты сравнения имеющейся на ОАО «ППГХО» горной техники и выпускаемой зарубежными фирмами.

2.6. Выбор геометрических размеров погрузочно-доставочной машины.

2.7. Расчет конструктивных параметров погрузодоставочной машины.

2.7.1. Тяговый расчет машины.

2.7.2. Баланс мощности машины.'.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ ОПЕРАТОРА

ПОГРУЗОЧНО-ДОСТАВОЧНОЙ МАШИНЫ ОТ РАДИОАКТИВНОГО ОБЛУЧЕНИЯ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ УРАНОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.

3.1. Радиационная обстановка на объектах ОАО «ППГХО» при подземной добыче урановых руд.

3.2. Выбор материала для защиты оператора погрузочно-доставочной машины в зависимости от мощности внешнего гамма- излучения.

3.3. Исследования влияния на организм оператора ПДМ естественных источников излучения в очистной выработке и в ковше ПДМ.

ГЛАВА 4. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПОГРУЗОЧ-НО-ДОСТАВОЧНОЙ МАШИНЫ ПД-1Э И ОЦЕНКА ЕЁ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВО.

4.1. Цель и задачи испытаний.

4.2. Оценка результатов испытаний.

4.3. Расчет экономического эффекта от замены погрузочно-доставочной машины МюгоБСОор на ПД-1Э.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности и безопасности подземной геотехнологии урановых месторождений на базе разработки научно-обоснованных требований на создание узкозахватной погрузочно-доставочной машины: на примере ОАО "ППГХО"»

Актуальность работы. Являясь крупнейшим производителем природного урана в России, Открытое акционерное общество «Приаргунское производственное горно-химическое объединение» (ОАО «11111 ХО») представляет фактически горнодобывающую урановую отрасль страны. Поэтому сохранение предприятия отвечает интересам государства в целом.

В условиях рыночных отношений любое предприятие может рассчитывать только на собственные силы, а потому, чтобы выжить, вынуждено искать пути снижения себестоимости производства товарной продукции.

Широко применяемая на ОАО «ППГХО» технология добычи руды, основанная на применении нисходящей слоевой выемки с закладкой выработанного пространства имеет свои положительные стороны:

• гибкость, позволяющая отрабатывать сложные по строению рудные тела с минимальными потерями;

• создание безопасных условий труда при отработке неустойчивых руд;

• снижение радоновыделения за счет изоляции выработанного пространства твердеющей закладкой.

Применяемая при погрузочно-доставочных работах техника отечественного производства не позволяет снизить разубоживание при отбойке маломощных рудных тел, доля которых в общих запасах предприятия все увеличивается по мере понижения горных работ. Зарубежная узкозахватная техника обладает высокой производительностью и необходимыми габаритами для эффективной отработки этих запасов, но имеет существенный недостаток -очень высокая цена и большие эксплуатационные затратьь

Составной частью технологии отработки урановых руд является радиационная безопасность. При добыче уранового сырья горнорабочие очистных забоев (ГРОЗ) подвергаются значительному радиационному облучению, а с введением в действие требований норм радиационной безопасности «НРБ -99» этот фактор очень сильно ужесточен. Поэтому серьезная проблема - предохранение ГРОЗ от гамма-облучения приобрела особую остроту.

Таким образом, возникла сложная и безусловно актуальная научно-техническая задача, имеющая большое практическое значение - разработка технико-технических требований на создание дешевой погрузочно-доставочной машины (ПДМ), обеспечивающей высокую производительность, минимальное разубоживание и защиту персонала от «жесткого» излучения при отработке маломощных и богатых урановых руд Стрельцовского рудного поля.

Идея работы заключается в повышении эффективности и безопасности подземных очистных работ на урановых рудниках России на основе создания и внедрения новой отечественной узкозахватной погрузочно-доставочной машины, максимально адаптированной к горногеологическим, горнотехническим и радиационным условиям урановых месторождений.

Целью работы является научное обоснование и разработка технологических требований для создания новой погрузочно-доставочной машины для урановых рудников, обеспечивающей снижение разубоживания руды, себестоимости очистных работ и защиту оператора от прямого проникающего гамма-излучения в процессе очистной выемки урановых руд.

Основные задачи исследования

1. Исследования и установление основных параметров систем разработки, определяющих условия выбора типа погрузодоставочных машин.

2. Разработка технико-технологических требований на создание конструкции дешевой малогабаритной погрузочно-доставочной машины, позволяющей снизить эксплуатационные затраты при отработке маломощных урановых жил.

3. Исследования по выбору эффективного материала экранирующего гамма-излучение в очистной выработке.

4. Разработка технологии и конструкции защиты оператора ПДМ от внешнего гамма-излучения при подземной добыче богатых урановых руд.

Объект исследований - рудники уранодобывающего предприятия.

Предмет исследований - технологические операции при ведении очистных работ и система защиты организма горнорабочего от радиационного облучения.

Методы исследования.

Сбор, систематизация и анализ результатов отработки маломощных урановых жил с применением различных типов бурового и погрузочно-доставочного оборудования, выбор наиболее экономичных способов добычи.

Постановка лабораторных и производственно-экспериментальных работ, а также физического моделирования по защите от «жесткого» излучения оператора ПДМ.

Широко использован метод аналитических исследований. Проверка результатов аналитических исследований осуществлялась путем сопоставления расчетных данных с экспериментальными и фактическими данными по эксплуатации.

Научная новизна работы заключается в:

1. Установлении параметров систем разработки, определяющих выбор типа погрузодоставочных машин для эффективной добычи скальных урановых руд.

2. Разработке технико-технологических требований для создания малогабаритной электро-гидравлической погрузодоставочной машины для ведения очистных работ.

3. Выборе эффективного материала, защищающего в очистной выработке организм человека от проникающего гамма-излучения.

4. Разработке технологии и конструкции защиты оператора ПДМ от внешнего гамма-излучения.

5. Разработке методики расчета предельных содержаний урана в балансовых рудах, при которых ведение очистных работ возможно без ротации ГРОЗ.

Автором научно обоснована, разработана и с его участием реализована в масштабах крупного горнодобывающего предприятия ОАО «ППГХО» новая погрузочно-доставочная машина ПД-1Э с элементами защиты от внешнего гамма-излучения при отработке маломощных рудных тел, позволяющая значительно снизить эксплуатационные затраты и повысить радиационную безопасность ГРОЗ.

Защищаемые научные положения.

1. Эффективность и безопасность подземных очистных работ на урановых рудниках может быть обеспечена на основе разработки научно-обоснованных требований на создание узкозахватной погрузочно-доставочной машины, учитывающих специфические горно-геологические, горнотехнические и радиационные условия урановых месторождений. При обосновании критериев и технологических требований для создания ПДМ определяющими являются мощность и морфология рудных тел, оптимальная ширина очистного пространства, минимальное разубоживание руды и допустимая доза прямого у-облучения оператора.

2. Снижение дозы внешнего у-облучения операторов ПДМ в очистных блоках достигается за счет разработки и установки экранирующей системы, учитывающей направленность и интенсивность проникающих у-излучений в процессе погрузки взорванной рудной массы в очистной заходке.

Достоверность научных выводов, положений и рекомендации подтверждается:

- достаточным и представительным объемом экспериментальных исследований по обоснованию параметров горной машины и конструкции защиты от внешнего гамма-излучения;

- сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, которая удовлетворяет требованиям, предъявляемым к точности инженерных расчетов (погрешность отклонения не более 15 %), положительными показателями внедрения обоснованных технико-технологических требований для горной машины и экранирующей конструкции защиты от внешнего гамма-излучения.

Практическую ценность представляет:

- определении рациональных технологических параметров для отработки маломощных урановых тел с применением малогабаритных ПДМ;

- разработке технических параметров малогабаритной погрузочно-доставочной машины, позволяющей уменьшить разубоживание руды, обеспечить требуемую производительность, сократить капитальные затраты на приобретение и эксплуатационные на ремонт и обслуживание;

-разработке автором и внедрении в производство защиты оператора по-грузочно-доставочной машины от внешнего гамма-излучения;

-методика расчета предельных концентраций урана, при которых возможно отрабатывать запасы урановых руд без ротации ГРОЗ.

Реализация исследований. Разработанные технико-технологические требования для погрузочно-доставочной машины используются при изготовлении ПД-1Э. Результаты исследований внедрены в практику оснащения кабины горной машины системой защиты от внешнего гамма-излучения. Конструкция экранирующей системы защиты оператора ПДМ используется для модернизации действующего самоходного забойного оборудования на рудниках ОАО «ППГХО».

Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения одной новой ПДМ типа ПД-1Э на рудниках ОАО «ППГХО» составит 735 тыс. руб. Широкомасштабное внедрение данных машин позволит эффективно отрабатывать маломощные рудные тела при использовании базовой технологии слоевой системы разработки на урановых рудниках России.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс кафедры подземной разработки МПИ Забайкальского государственного университета при подготовке горных инженеров (специалистов). Личный вклад автора состоит:

- в обобщении отечественного и зарубежного опыта совершенствования технологии добычи урановых руд;

- разработке технико-технологических требований на узкозахватную, малогабаритную погрузочно-доставочную машину с электрогидравлическим приводом;

- участии в проведении, обработке и анализе результатов исследований по защите горно-рабочего очистного забоя от внешнего гамма-излучения;

- обосновании области применения и технико-экономической оценке эффективности от внедрения в производство ПДМ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались: - ежегодных всероссийских научно-практических конференциях «Кулагинские чтения», г. Чита, 2008 - 2010 гг.;

- расширенном заседании кафедр подземной разработки МПИ, открытых горных работ и безопасности жизнедеятельности ЗабГУ, 2010 г.;

- заседании научно-технического совета ОАО «ППГХО», 2009,2010 гг.;

- международной научно-практической конференции «Проблемы трансферта современных технологий в экономику Забайкалья», Чита, 2011 г.

Публикации. По результатам выполненных работ опубликовано 7 статей, в том числе 4 в рецензируемых журналах.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из Введения, 4 глав, Заключения и 14 Приложений, содержит 161 стр. машинописного текста, 51 табл., 4D рис., библиографический список из 86 наименований.

Заключение диссертации по теме «Геотехнология(подземная, открытая и строительная)», Алексеев, Олег Николаевич

Выводы, которые можно сделать из результатов проведенного анализа отечественной и зарубежной погрузодоставочной техники согласуются с исследованиями приведенными в разделе «Определение параметров системы разработки, влияющих на выбор комплекса очистного оборудования при отработке маломощных рудных тел» - для отработки маломощных урановых жил Стрельцовского рудного поля нужна отечественная малогабаритная, дешевая и простая в обслуживании погрузочно-доставочная машина.

2.6. Выбор геометрических размеров погрузочно-доставочной машины

Исходя их требований предъявляемых к отработке маломощных урановых жил, а также проведенных исследований, можно обосновать геометрические параметры машины.

Как указано в Главе 1 доля маломощных рудных тел в оставшихся запасах месторождений Стрельцовского рудного поля возросла до 65 %., исходя из этого ширина ПДМ должна быть не более 1000 мм, что обеспечит среднее значение разубоживания 20 %.

Высота машины регламентируется параметрами системы разработки: «Нисходящая слоевая выемка с закладкой выработанного пространства твердеющей смесью», при которой высота слоя равна 3 м, поэтому за основу возьмем ПД-2Э - 1950 мм. Длина непосредственно зависит от уменьшения вредного воздействия «жесткого» излучения на оператора машины. Наиболее подвержен внешнему гамма-излучению рабочий управляющий МПДН-1М, имеющий непосредственный контакт с рудой. Меньше подвержен «жесткому» излучению оператор, управляющий ПД-2Э, Microscoop 100Е и TORO 151 ковш которых удален от кабины управления. Для обоснования длины машины нами проводились производственно-экспериментальные исследования с использованием точечных радиевых источников типа ЕР и различной комбинацией защиты.

На основании данных вышеприведенных исследований, мы считаем, целесообразно принять расстояние от горной массы в ковше до кабины управления не менее 1 м. Дальнейшая компоновка узлов машины устанавливает окончательную длину машины - 4710 мм. Результаты производственно-экспериментального исследования дают основание сделать вывод, что по-грузочно-доставочная машина для отработки маломощных урановых жил должна иметь следующие геометрические параметры: ширина - 1000 мм, высота - 1950 мм, длина - 4710 мм.

2.7. Расчет конструктивных параметров погрузодоставочной машины

Согласно проведенным исследованиям и выбранной концепции развития горных работ по добыче скальных урановых руд доказано, что наиболее эффективной технологией выемки руд из маломощных рудных тел является нисходящая слоевая система с закладкой выработанного пространства твердеющей смесью с применением комплекса малогабаритного горношахтного оборудования. Ориентировочные параметры ПДМ приведены выше.

Расчет конструктивных параметров погрузодоставочной машины был проведен по методике, предложенной ВНИПИГормаш [6, 36, 53].

2.7.1. Тяговый расчет машины

Целью расчета является определение максимального тягового усилия, создаваемого машиной, и максимальной скорости движения, определение углов подъема, преодолеваемых машиной, определение давлений, возникающих в гидрообъемной трансмиссии на различных режимах работы, определение мощности, требуемой для работы в различных условиях.

Для расчета принимаем следующие исходные данные:

Масса порожней машины ш, кг 2950

Масса груза в ковше ш^, кг 1000

Двигатель асинхронный с повышенным пусковым моментом 4А180М4УЗ:

Мощность двигателя К, кВт 30

Номинальная частота вращения сон, с"1 24,5

Передаточное число моста 5,38

Передаточное число раздаточного редуктора 1,773

Радиус качения колеса гк, м 0,36

Тип трансмиссии - гидростатическая

Насос регулируемый, тип НП-52

Номинальный рабочий объём насоса см3 51

Гидромотор нерегулируемый, тип МПА-52

Рабочий объём гидромотора МПА-52 см3 51

Максимальное давление в гидросистеме трансмиссии Ртах, МПа 32

При совмещенном черпании на привод рабочего оборудования работает насос НШ-50 при максимальном давлении Р2 Шах=14 МПа, в процессе черпания среднее давление равно

Р2 = 0,6 * Ртах = 0,6 * 14 = 8,4 МПа При раздельном черпании и транспортном движении машины насос работает вхолостую при давлении на выходе насоса Р2 mjn = 0,9 МПа.

Крутящий момент, необходимый для привода насоса, определяется по формуле

Ю6 *Р*а

Т= ш г д" (2 11) где Т - крутящий момент, необходимый для привода насоса, Н*м; Р - давление, МПа; qH - рабочий объем, м3; г|нм - механический КПД насоса;

UH - передаточное число от вала двигателя до вала насоса. Для насоса НШ-50 qH = 50* 10"6 м3, г)„м = 0,91, Uh2 = 0,735, максимальный момент, необходимый для привода насоса равен

106 *14*50*10"6

7\ шах =-= 166,6 н*м

2 2*3,14*0,91*0,735

При совмещенном черпании крутящий момент равен Т2сч = 99,9 Н*м. При работе насоса вхолостую необходим момент равный . 106 *0,9*50* 106 1Л„

7\ min =-= 10,7 н*м

2 2*3,14*0,91*0,735

На гидропривод рулевого управления работает насос НШ-50 при максимальном давлении Р3 тах = 12,5 МПа, среднее давление, необходимое для поворота машины при движении, по результатам испытаний равно Рзр = 0,25 * Р3тах = 0,25 * 12,5 = 3,1 МПа,

- при совмещенном черпании давление в магистрали рулевого управления составляет Р3 сч = 0,15 * Р3 тах = 0,15 * 12,5 = 1,9 МПа,

- при работе насоса вхолостую давление на выходе насоса равно Р3 mjn = 0,75 МПа.

Для насоса НШ-50 рулевого управления qH = 50* 10"6 м3, г|нм = 0,91, и„з=1,0, максимальный момент, необходимый для привода насоса при повороте на месте, равен:

10« «12,5 »50*10-*

Тъ шах =-= 109,3 н*м

3 2*3,14*0,91*1,0

Крутящий момент, необходимый для поворота машины при движении, равен:

10б * 3,1* 50* Ю-6

Г, л =-= 27,1 н*м

ЗР 2*3,14*0,91*1,0

Крутящий момент, необходимый при совмещенном черпании равен:

106 *1,9*50*10"6

Т.сч =-= 16,6 н*м

3 2*3,14*0,91*1,0

На гидропривод кабельного барабана работает насос НШ-50 при давлении намотки кабеля Р4 тах = 6,5 МПа и давлении размотки кабеля Р4 mjn = 2,5 МПа, передаточное число от вала двигателя до вала насоса UH4 = 1,0.

При максимальном давлении для привода насоса нужен момент, равный:

106 *6,5*50*10~6

Т, шах =-= 56,8 н*м

4 2*3,14*0,91*1,0

При минимальном давлении для привода насоса нужен момент: . 106 *2,5*50*1(Г6

Т, min --= 21,9 н*м

4 2*3,14*0,91*1,0

На передвижение машины работает регулируемый насос НП-52, максимальное давление, ограниченное настройкой предохранительного клапана Pi max = 32 МПа. Крутящий момент, требуемый для привода насоса: Ю6* P*q*e

Тх ~ in*п *и ' (2.12)

Чнм w н где е - параметр регулирования насоса а e=ö—' (2ЛЗ) max где QH - подача насоса при данной величине параметра регулирования, м3/с;

Qh max - максимальная подача насоса, м /с. Для насоса НП-52 q„ = 51*10"6 м3, riHM = 0,95, UHi = 0,735, требуемый крутящий момент при параметре регулирования е = 1,0 равен:

Ю6 *32*51*10"6 *1,0

Т, шах =-= 372,1 н*м

1 2*3,14*0,95*0,735

Следовательно, движение при давлении Pi max = 32 МПа и параметре регулирования е = 1 невозможно.

Крутящий момент, поступающий на ходовой насос, определяется по формуле: тн={т*Лр-тнасуин^ (2.14) где Т - крутящий момент двигателя, Н*м;

Т|р = 0,95 - КПД редуктора от двигателя к насосам; ТНас - крутящий момент, отбираемый на привод рабочего оборудования, рулевого управления и кабельного барабана, Н*м;

UHi = 0,735 - передаточное число от вала двигателя до вала ходового насоса:

Тнас=Т2+Т3+Т4, (2.15) где Тг - крутящий момент, требуемый для привода насоса рабочего оборудования, Н*м;

Т3 - крутящий момент, требуемый для привода насоса рулевого управления, Н*м;

Т4 - крутящий момент, требуемый для привода наоса кабельного барабана, Н*м.

Крутящий момент двигателя равен:

Т = К*ТН0М, (2.16) где К - коэффициент перегрузки двигателя;

Тном - номинальный момент двигателя, Н*м.

103*ДГ т =■ х НОМ -» * »

2 л*сон '

2.17) где N = 30 кВт - номинальная мощность двигателя; со„ - номинальная частота вращения двигателя, с"1 о *

Г, .Л

100, где со0 = 25 с"1 синхронная частота вращения;

Бн = 2,0 % - номинальное скольжение двигателя.

2.18) н - 25* 1

2,0 ^ V

100 24,5 с"1 ю3*зо

Т"ом = 2*3,14*24,5 =194,9 Н*М

Допустима длительная работа двигателя при моменте, превышающем номинальный на 25 %, поэтому принимаем крутящий момент длительной работы двигателя равным:

Тр = 1,25 * Тном =1,25*194,9 = 243,6 Н*м.

Кратковременно двигатель может работать при крутящем моменте, превышающем номинальный в 2,2 раза. Максимальный момент двигателя равен:

Tmax = 2,2 * Ттм = 2,2 * 194,9 = 428,78 Н*м.

Так как мощность, потребляемая ходовым насосом, пропорциональна параметру регулирования насоса е, определяем величину при котором обеспечивается давление ходового насоса 32 МПа, по формуле: 2 7Г*Т *71

1 н Чнм

Щ6 * р * п > (2-19)

1 v г шах Ч н где Рщах = 32 МПа - максимальное давление ходового насоса.

Давление, обеспечиваемое ходовым насосом при отборе мощности на привод рабочего оборудования, руля и кабельного барабана, при параметре регулирования е = 1,0 определяется по формуле: р=2я*Тн*?1нм

106*qH*e ' (2-20) где Тн - крутящий момент, поступающей на вал ходового насоса, Н*м; Лнм = 0,95 - механический КПД насоса; qH = 51* 10"6- номинальный рабочий объем ходового насоса, Н*м; е= 1,0 - параметр регулирования насоса. Результаты расчета параметра регулирования е, при котором обеспечивается давление ходового наоса 32 МПа, а также давления, обеспечиваемого ходовым насосом при е = 1,0 для различных режимов нагружения даны в таблице 14.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненных теоретических и экспериментальных исследований в диссертационной работе дано решение актуальной научно-технической задачи повышения эффективности и безопасности подземных очистных работ на урановых рудниках на базе модернизации забойного погрузодоставочного оборудования.

Основные научно-практические результаты выполненных исследований сводятся к следующему.

1. Установлены параметры систем разработки, определяющие выбор типа погрузодоставочных машин для эффективной добычи скальных урановых руд.

2. Установлено, что эффективная отработка маломощных урановых рудных тел возможна лишь при использовании высокопроизводительного горно-шахтного оборудования, одним из видов которого является узкозахватная электрогидравлическая погрузодоставочная машина

3. Разработаны технико-технологические требования для создания забойной малогабаритной электро-гидравлической погрузодоставочной машины.

4. На основании разработанных требований была сконструирована электрогидравличнская забойная машина ПД-1М, являющаяся отечественным прототипом МюгоБсоор-ЮОЕ.

5. Высокая производительность разработанной узкозахватной электрогидравлической ПДМ достигается за счет внедрения новых технических решений, которые позволяют улучшить технические характеристики машины.

6. Разработанная малогабаритная ПДМ типа ПД-1Э может быть использована при отработке любых типов полезных ископаемых, являясь прототипом ПДМ «МюгоБсоор-ШОЕ», но более дешевым и доступным для отечественной горной промышленности.

7. Установлены коэффициенты снижения мощности гамма-излучения для различных материалов.

8. Выбран наиболее эффективный материал, защищающий тело оператора ПДМ от проникающего гамма-излучения.

9. Разработана эффективная форма защиты организма человека при ведении очистных работ на урановых рудниках в виде кресла оператора ПДМ, армированного свинцовым листом толщиной снизу - 20 мм, со спины и боков - 10 мм.

10. Установлены оптимальные условия для снижения дозы облучения оператора ПДМ: применение ПДМ с центральным расположением оператора и защитным козырьком сверху, армированием кресла свинцовым листом снизу, со спины и боков.

11. Предлагаемая защита от внешнего гамма-излучения при добыче радиоактивных руд позволяет разрабатывать руды с содержанием урана до 0,315 % без ротации очистных бригад.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что в процессе исследования была решена научно-техническая задача - разработка технико-технологических требований на создание горно-шахтной техники. ПДМ, созданная согласно этих требований дает возможность эффективно с минимальными затратами и без ущерба для здоровья горнорабочих очистного забоя, отрабатывать маломощные и богатые по содержанию полезного компонента рудные тела урановых месторождений Стрельцовского рудного поля.

Экономический эффект от замены 1 машины М1сгозсоор 100Е на ПД-1Э с учетом дополнительных затрат на изготовление и установку защиты от гамма-излучения составляет 735,1 тыс. руб./год.

Результаты исследований автора внедрены в практику изготовления новой погрузодоставочной машины на ремонтно-механическом заводе ОАО «11111 ХО», которая используется на рудниках предприятия для отработки маломощных урановых рудных тел.

Разработанная с участием автора защита оператора ПДМ от гамма-излучения используется для оснащения выпускаемых на ОАО «11111 ХО» ПДМ типа ПД-1Э и ПД-2Э.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Алексеев, Олег Николаевич, 2011 год

1. Агошков М.И., Никаноров В.И., Панфилов Е.И. и др. Технико-экономическая оценка извлечения полезных запасов из недр. М., «Недра», 1974,312 с.

2. Агошков М.И., Борисов С.С., Боярский В.А. Разработка рудных и нерудных месторождений. Изд. 2-е, М.,«Недра», 1970, стр. 456.

3. Агошков М.И., Малахов Г.М. Подземная разработка рудных месторождений. М., «Недра», 1966.

4. Алексеев О.И. Оценка радиационной безопасности при добыче урановых руд на рудниках ОАО «Приаргунское производственное горнохимическое объединение» («ППГХО»). Чита, Вестник ЧитГУ, 2008, № 2

5. Алиев Т.А. Экспериментальный анализ. М.: Машиностроение, 1991.-272с.

6. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т.З 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980 - 557с.

7. Ариоглу Э., Лю Кэчженъ, Сунь Кайнянь и др. Разработка месторождений с закладкой: Пер. с англ./ Под ред. С. Гранхольма. М.: Мир, 1987.-519 е., ил.

8. Application of Rock Mechanics to Cut and Fill Mining. Proc. Conf., Lulea, 1—3 june 1980. London, 1981.

9. Байконуров O.A., Филимонов А.Т. Комплексная механизация очистных работ при подземной разработке рудных месторождений. Алма-Ата, «Наука», 1973, с.302.

10. Безносое Н.В. Пособие для расчета экономического эффекта от использования изобретений и рационализаторских предложений. Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий, ВНИИ-ПИ, Москва, 1983.

11. Бегляров М. А., Литвинов Ю. К, Авалъян В. Г. Техническое перевооружение подземных рудников Жезказгана. Горный журнал, 2005 г. №5, с. 29-32.

12. Бронников Д.М., Замесов Н.Ф., Богданов Г.И. Технология подземной разработки рудных месторождений с применением самоходного обо-эудования. «Цветметинформация», 1970, 36 с.

13. Васильева И.П. и др. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности ОСПОРБ-99 М.: Минздрав России, 2000 -98с.

14. Вольфсон Ф.И., Ищукова Л.П. и др. Условия локализации редко-метального оруденения в сложных толщах верхнего структурного этажа. Изв. АН СССР, серия геологическая, 1967, № 2.

15. Вольфсон Ф.И., Вишняков В.Е., Дронов Ю.В. и др. Особенности геологии урановых месторождений Стрельцовского рудного поля. Чита: ЗабНИИ, 1970. Т. 1, 2.

16. Воронюк A.C. Вскрытие рудных месторождений подземными наклонными и спиральными выработками для самоходного оборудования. -«Цветметинформация», 1971, 108 с.

17. Дейнер В.В. Контроль прочности твердеющей закладки при нисходящей слоевой выемке. Сб.: Технический програс в атомной промышленности. Сер. Горно-металлургическое производство. 1983 г. Вып. 1, стр 14-18.

18. Жалин Н.И. Особенности выделения и разбавления выхлопных газов рудничных дизельных машин. Алма-Ата, Наука, 1975 - 352с.

19. Закладочные работы в шахтах: Справочник /3-11 Под ред. Д. М. Бронникова, М. Н. Цыгалова. М.: Недра, 1989.—с. 330

20. Иванов В.Г. Промышленная оценка месторождений. Москва. ВНИИатомиздат. 1989 г.

21. Израителъ С.А., Андреев В.И., Дибров Р.П., Жалин Н.И. и др. Инструкция по безопасному применению самоходного (нерельсового) оборудования в подземных рудниках. М.: Недра, 1973 - 32с.

22. Косяков В.В., Бевский В.А., Шлейдер В.А., Родное Е.А. Структурно-морфологические типы рудных залежей на месторождениях «С» рудного поля. В сборнике «Материалы по геологии месторождений редких металлов». ВИМС, № 50, 1978 г

23. Ищукова Л.П. Геологическое строение и ураноносность рудного поля: отчет о поисковых и разведочных работах партии № 324 Соснов-ской экспедиции. 1969-1970. Т.1, кн.1, 2.

24. Ищукова Л.П. Описание Стрельцовского месторождения урана: отчет геологоразведочной партии № 324. Иркутск, 1970. Т.2 Кн. 1, 4-7.

25. Ищукова Л.П., Игошин Ю.А., Авдеев Б.В. и др. Геология Урулюн-гуевского рудного района и молибден-урановых месторождений Стрельцовского рудного поля. -М., ЗАО «Геоинформмарк», 1998 г.

26. Ищукова Л.П. Геологоструктурные особенности «С» группы месторождений. В. сборник по геологии месторождений. ВИМС, 1978, №51

27. Ивановский Э.С., Зырянов А.Г. Опыт эксплуатации шин самоходных машин. Цветная металлургия, 1980, №4, с. 14-16.

28. Ивановский Э.С. Подземные дороги для самоходного оборудования на зарубежных рудниках. Горный журнал, 1980, №12, с. 53-54.

29. Каплунов ДР. Основные вопросы развития техники и технологии подземных рудников. В кн.: Совершенствование техники подземных рудников СССР. М., Наука, 1980, с. 5-14.

30. Кальницкий Я.Б., Филимонов А. Т. Самоходное погрузочное и доставочное оборудование на подземных рудниках. М.: Недра, 1974 -304с.

31. Кожбанов К. X. Технология закладочных работ на Орловском руднике. Горный журнал, 2005 г. №5, с. 43-45.

32. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности 5-е изд., перераб.и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1999 - 515с.

33. Корляков П.А. Ковшовые погрузочно-транспортные машины. М.:Недра, 1980.

34. Кутузов Д. С., Головачев Н.К. Современное состояние горнодобывающей промышленности Канады. «Цветная металлургия», 1970, № 24, с. 14-18.

35. Липовой А.И. Ковшовые погрузочно-доставочные машины на подземных рудниках. М.: Недра, 1988. - 200с.

36. Максимов М.Т., Оджагов Г.О. Радиоактивные загрязнения и их измерение: Учеб.пособие 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989-304с.

37. Марковец В.В., Шевченко O.A. Обеспечение радиационной безопасности при добыче и переработке урановых руд. Горный журнал М., 2008, № 8, с.67-70.

38. Махин П.А. Влияние разубоживания на экономику горнорудного предприятия

39. Михаилов Ю.И., Кантович Л.И. Горные машины и комплексы. М., «Недра», 1975. 423 с.

40. Нормы радиационной безопасности НРБ-99. -М.: Минздрав России, 1999.

41. Овсейчук В.А. Оптимизация показателей извлечения руды при подземной разработке сложноструктурных богатых месторождений урановых руд на примере Стрельцовского рудного поля. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва 1987.

42. Овсейчук В.А. Формирование сырьевой базы уранодобывающегопредприятия в условиях рыночной экономики. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва 1997 г.

43. Овсейчук В.А., Алексеев О.Н. Разработка отечественной дешевой узкозахватной электрогидравлической погрузодоставочной машины для отработки маломощных рудных тел. Чита, Вестник ЧитГУ, 1998, №3.

44. Овсейчук В.А., Алексеев О.Н. Предохранение горнорабочего очистного забоя от радиоактивного облучения при разработке урановых месторождений. Чита, Вестник ЧитГУ, 1998, № 3.

45. Овсейчук В.А., Алексеев О.Н. Защита оператора погрузодоставочной машины от радиоактивного облучения при добыче урановых руд». Екатеринбург, «Известия ВУЗов. Горный журнал», 2008, № 4.47.

46. Овсейчук В.А. Формирование сырьевой базы уранодобывающего предприятия в условиях рыночной экономики. Чита. Материалы П международного симпозиума по сырьевым ресурсам Приаргунья и прилежащих областей. 1997 г

47. Овсейчук В. А. Особенности подземной добычи руд радиоактивных металлов: Учеб. Пособие. -Чита. Чит.ГТУ, 2000,- 111 с.

48. Отчет по НИР «Физико-механические свойства и устойчивость горных пород «С» группы месторождений при подземной разработке», 1980 г., Краснокаменск, фонды ППГХО.

49. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности ОСПОРБ 99.М. Минздрав России, 2000.

50. Отчет по НИР «Технические решения по выбору вида и параметров крепи в подземных горных выработках, проходимых в борту карьера», 1988 г., Фонды предприятия п/я А-1922.

51. Правша технической эксплуатации рудников, приисков и шахт, разрабатывающих месторождения цветных, редких и драгоценных металлов. М., "Недра", 1980г.

52. Проектирование и конструирование горных машин и комплексов: Учебник для вузов / Малеев Г.В., Гуляев В.Г., Бойко Н.Г. и др. М.: Недра, 1988 -368с.

53. Протодьяконов М.М., Чернышев С.Н. Трещиноватость и свойства трещиноватых горных пород. "Недра", 1970г.

54. Радиационная защита на урановых и других рудниках. Рекомендации МКРЗ. Публикация МКРЗ №24. Пер.с англ./Под.ред.и.с комментариями A.A. Моисеева и И.Л.Шалаева М.: Атомиздат, 1976 - 76с.

55. Рамзаев П.В., Васильева И.П. и др. Нормы радиационной безопасности НРБ-99 -М.: Минздрав России, 1999 115с.

56. РД8-012-90 Кедровский О.Л., Мосинец В.Н., Шмокин В.Л. и др. Временное руководство по расчетам проветривания и проектирования вентиляции рудников отрасли. М.: ВНИПИ промтехнология, 1989 -141с.

57. Решетников A.A., Овсейчук В.А., Пшенников В.А. Оптимизация качества товарных руд при разработке урановых месторождений Стрель-цовского типа. Горный журнал, 1999 г. №12, с.37-38.

58. Решетников A.A. Совершенствование технологии разработки скальных урановых руд на примере месторождений Стрельцовского рудного поля. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Чита 2005 г.

59. Решетников A.A. и др. Патент РФ на изобретение № 2209972 «Способ разработки совместно залегающих крутопадающих маломощных рудных тел в устойчивых и средней устойчивости породах».

60. Решетников A.A. РД 0106-033-2001. Сборник составов бетонныхсмесей для приготовления на РБУ П-8. г. Краснокаменск, фондыппгхо.

61. Решетов Д.Н. Детали машин М.: Машиностроение, 1974 - 655с.

62. Санитарные правила эксплуатации урановых рудников. М.: Минздрав СССР, 1986

63. Скорняков Ю.Г. Системы разработки и комплексы самоходных машин при подземной добыче руд. М., «Недра», 1978. 232 с.

64. Скорняков Ю.Г. Подземная добыча руд комплексами самоходных машин. М., Недра, 1986.

65. Справочник по горнорудному делу. /Под ред. В. А Гребенюка, Я. С Пыжьянова, И. Е Ерофеева. М., Недра. 1983.

66. СТП 0106-155-2002. Проветривание блоков при системе разработки нисходящими слоями с твердеющей закладкой. Краснокаменск. Фонды ППГХО.

67. СТП 120/1-2004. «Комбинированная двухслойная выемка (КДВ)маломощных рудных тел» Култышев В.И., Решетников A.A. и др. -Краснокаменск, ОАО «ППГХО», 2004 23с.

68. СТПО106-155-2002 «СУКП ГДП. Проветривание блоков при системе разработки нисходящими слоями с твердеющей закладкой» Овсей-чук В.А., Марковец В.В. и др. Краснокаменск, ОАО «ППГХО», 2002 -36с.

69. Суражский Д.Я. Урановые рудные системы. Опыт морфогенети-ческой группировки. Атомная энергия. 1977 г., № 6.

70. Чесноков Н. И., Петросое А. А, Шевченко Б. Ф. Системы разработки месторождений урана с твердеющей закладкой. М., Атомиздат, 1975, с. 235.

71. Хоментовский Б.Н., Родное Е.А. и др. Условия локализации и морфология, вещественный состав рудных тел Стрельцовского и Тулу-куевского месторождений. Отчет. Фонды предприятия п/я А-1768.

72. Хоментовский Б.Н., Родное Е.А. и др. Условия локализации и морфология, вещественный состав рудных тел Стрельцовского и Тулу-куевского месторождений. Отчет. Фонды ОАО «ППГХО».

73. Хомяков В.И. Зарубежный опыт закладки на рудниках. М., Недра, 1984. 224 с.

74. Шакиров Н. X., Шалътыкова Р. М., Куанышбайулы С., Умбет А. Ж. Новые схемы вскрытия и транспорта в проектах подземной отработки рудных месторождений. Горный журнал, 2005 г. №5, с. 29-32.

75. Юн Р.Б., Аханов Т. М., Имангалиев А. И., Мальшакова Н. И. Повторная разработка наклонных залежей с закладкой выработанного пространства. Горный журнал, 2005 г. №5, с. 24-28.

76. Алексеев О.Н, Овсейчук В.А. Разработка отечественной дешевой узкозахватной электрогидравлической погрузодоставочной машины для отработки маломощных рудных тел. Чита, Вестник ЧитГУ, 2009, №3.

77. Алексеев О.Н, Овсейчук В.А. Предохранение горнорабочего очистного забоя от радиоактивного облучения при разработке урановых месторождений. Чита, Вестник ЧитГУ, 2008, № 3.

78. Алексеев О.Н. , Овсейчук В.А. Защита оператора погрузодоста-вочной машины от радиоактивного облучения при добыче урановых руд». Екатеринбург, «Известия ВУЗов. Горный журнал», 2009, № 4.

79. Коэффициенты ослабления мощности дозы внешнего гамма-излучения

80. Номера Результаты измерения мощностги эквивалентном лозы, чкЗв/ч Кратность ослабления лозы излученияточек Без машины В машине с человеком В машине с зашитой н обшая: в том числе: человеком машиной

81. Номера Результаты измерения мошностт» эквивалентной дсиы, мкЗв/ч Кратность ослабления дозы излученияточек Без машины В машине с человеком В машине с зашитой и обшая: в том числе: человеком машиной

82. Среднее 6,38 2,95 2,27 2,16 4,91 1,30

83. Предельно допустимые концентрации (ПДК) токсичных компонентовв выхлопных газах 18.

84. Наименование компонента Химическая формула ПДК, принятые в различных странах (в % по объему)

85. Россия США Канада Германия Швеция Финляндия Япония

86. Окись углерода СО 0,08 0,09 0,09 0,09 0,09 0,08 0,09

87. Окислы азота И02 0,05 0,075 0,05 0,055 0,06 0,05 0,05

88. Акролеин С3Н40 0,001 0,002 — — 0,002 — 0,005

89. Формальдегид СН20 0,002 0,0025 — 0,004

90. Сернистый газ 802 0,001 0,002 — 0,001 — 0,005 —

91. Углекислый газ С02 0,5** 0,5 0,5 0,5 — — —в угольных шахтах

92. ДКГ-02У Мощность эквивалентной дозы рентгеновского и гамма-излучения 0,1-3*106 25

93. ПРН4-01 Мощность гамма-излучения 0-3*1 о4 10