газетні статті

1. Селективна видобуток підвищує якість видобутку горючого сланцю Горючі сланці - це порода, що складається...
2. Кар'єрний комбайн Wirtgen 2500 SM
3. Порівняльне випробування методів видобутку
4. Метод 1: буропідривні роботи
5. Метод 2: полуселектівная видобуток
6. Метод 3: відкрита розробка
7. Огляд результатів випробування
8. Робота кар'єрних комбайнів вражає як якістю, так і кількістю
9. Економічні переваги технології відкритої розробки
10. Відкрита розробка: особлива екологічність і безпеку видобутку
11. Висновок: технологія відкритої розробки вражає в усіх відношеннях

Селективна видобуток підвищує якість видобутку горючого сланцю

Горючі сланці - це порода, що складається як з органічних, так і з мінеральних елементів. За деякими оцінками, світові родовища містять близько 10 трильйонів тонн пального сланцю. Кількість сланцевої нафти, яке можна взяти з цієї породи, більш ніж на 50% перевершує розвідані на даний момент запаси звичайної нафти. В Естонії залягає ок. 5 млрд. Т пального сланцю, з яких бл. 1,5 млрд. Т визнано придатними до видобутку, причому найчастіше вони розташовані в товщі відкладень вапняку. В одній тільки цій північній європейській країні здійснюється майже 70 відсотків світового обсягу видобутку. Здобиччю горючого сланцю Естонія може забезпечити собі максимальну незалежність у сфері енергопостачання. Крім того, видобуток горючого сланцю стала значним фактором впливу на світові ціни на нафту. До сих пір при видобутку цієї копалини використовувалися три зарекомендували себе методу:

• буропідривні роботи
• полуселектівная видобуток за допомогою розпушувачів, бульдозерів і екскаваторів
• відкрита розробка як повністю селективного методу видобутку

Пряме порівняння трьох методів в Естонії показало: Технологія відкритої розробки несе в собі явні переваги в тому, що стосується якості несортованої продукції. Тому провідні добувачі горючого сланцю в Естонії, компанія Kiviõli Keemiatööstuse (скорочено: Kiviõli) і Eesti Energia Mining, в основному використовують кар'єрні комбайни Wirtgen.

Економічна боротьба за сировинну незалежність за допомогою кар'єрних комбайнів

Прагнення добувати горючі сланці з метою набуття сировинної незалежності з'явилося в Естонії вже давно. Після використання кар'єрних комбайнів на перший план вийшло питання економічності. Горючі сланці почали добувати в Естонії ще в 1916 році. Сьогодні на чотирьох розроблюваних відкритим способом родовищах в країні видобувається прибл. 50 відсотків цієї корисної копалини.

Добутий матеріал переробляється двома способами: Kiviõli постачає нафтопереробні заводи для отримання важкого моторного палива, а Eesti Energia Mining поставляє горючі сланці на електростанції для вироблення електроенергії. Обидві компанії використовують для видобутку комбайн 2500 SM. Порівняння традиційних методів з технологією відкритої розробки явно свідчить про величезні економічні вигоди селективного видобутку для компаній, що займаються як виробництвом важкого палива, так і електроенергії.

• 

  Селективна видобуток горизонтальних пластів горючого сланцю і вапняку за допомогою 2500 SM. В Естонії зараз експлуатуються два комбайна Wirtgen.

Кар'єрний комбайн Wirtgen 2500 SM

Комбайн 2500 SM - це надійна і продуктивна гірничодобувна машина, зрізати матеріал фрезерним барабаном шириною 2,5 м. В залежності від міцності породи продуктивність видобутку може становити до 1400 тонн на годину - що справедливо саме в разі вугілля і пального сланцю. Конструкція 2500 SM дозволяє максимально скоротити час простою: найважливіші частини машини, як напр., Фрезерний барабан, легкодоступні, що дозволяє дуже оперативно змінювати зношуються елементи, такі як, напр., Різці. По всьому світу в експлуатації знаходиться понад 50 машин 2500 SM.

Для забезпечення ще більш високої продуктивності видобутку Wirtgen GmbH розробила також комбайн 4200 SM: він здатний заповнювати важкі самоскиди об'ємом до 200 т в лічені хвилини. Найбільший кар'єрний комбайн Wirtgen видобуває до 12 млн. Т м'яких порід в рік.

Порівняльне випробування методів видобутку

Застосування машин Wirtgen в Естонії дозволило безпосередньо порівняти технологію відкритої розробки з традиційними буропідривних робіт і полуселектівной здобиччю. В рамках порівняльного випробування оцінювалися кількісні параметри, такі як несортовані матеріал, а також якісні параметри, такі як питома теплота згоряння видобувається матеріалу ..

Метод 1: буропідривні роботи

При неселективной видобутку матеріал розпушується в результаті вибуху і за допомогою колісних навантажувачів вантажиться на вантажний транспорт. При цьому горючі сланці змішується з включеннями вапняку. Отриманий в результаті вибухових робіт матеріал необхідно додатково подрібнювати за допомогою дробарок.

Метод 2: полуселектівная видобуток

Полуселектівная видобуток дозволяє відмовитися від буропідривних робіт. І горючі сланці, і вапняк видобуваються і вантажаться за допомогою розпушувачів, бульдозерів і екскаваторів. Але і тут має місце значне змішування матеріалів. Горючі сланці і вапняк розташовуються пластами. Відповідно, для досягнення необхідного розміру зерна продукції необхідно використовувати дробарки.

Метод 3: відкрита розробка

Своїми обертовими фрезерними барабанами кар'єрні комбайни знімають шари різних копалин з сантиметровою точністю. Вони працюють з підвищеною селективністю і здатні гарантувати роздільну видобуток горючого сланцю і вапняку. Оскільки кар'єрні комбайни виконують операції різання, дроблення і навантаження за один робочий прохід, необхідність в дробарках попереднього дроблення відпадає.

Огляд результатів випробування

Порівняльні випробування проходили на руднику гірничодобувної компанії Kiviõli. Родовище охоплює близько 2,44 га. Розробка родовища розпочалася у 2003 році. Тут видобувають близько 800 000 т пального сланцю в рік. Пласт грунту поверх матеріалу має товщину від 2 м до 20 м. Горючий сланець залягає горизонтально пластами товщиною 0,2-0,6 м. Між шарами горючого сланцю іноді залягають шари вапняку. Межа міцності при одноосьовому стисканні горючого сланцю становить 15-40 МПа, вапняку - 40-100 МПа. Питома теплота згоряння різних пластів горючого сланцю варіюється від 1200 до 4500 кКал / кг.

Порівняльне випробування проводив Даміан Барановського, дипломований інженер, співробітник факультету гірничої справи Університету Ахена / Німеччина. Дані про традиційні методи видобутку отримані в перші роки експлуатації родовища, коли використовувалися як буропідривні роботи, так і полуселектівная видобуток. Результати роботи за технологією відкритої розробки отримані на основі експлуатації 2500 SM компанією Kiviõli, починаючи з 2006 року.

Буропідривні роботи Полуселектівная видобуток Відкрита розробка несортоване матеріал 85%
(4.2 t / m2) 75%
(3.8 t / m2) 95%
(4.5 t / m2) Питома теплота згоряння 1,750 kCal / kg
(70%) 2.080 kCal / kg
(84%) 2,480 kCal / kg
(100%) Співвідношення розкривних порід до корисного мінералу 2,11
87% 2,26
81% 1,84
100%

Робота кар'єрних комбайнів вражає як якістю, так і кількістю

Селективна видобуток кар'єрними комбайнами дозволяє знімати кожен пласт окремо. З одного боку, зріс видобуток горючого сланцю на квадратний метр, з іншого - підвищилася якість матеріалу.

Навпаки, при буропідривних роботах горючі сланці сильно змішувався з вапняком, що вело до зниження питомої теплоти згорання горючого сланцю. При полуселектівной видобутку питома теплота згоряння була вище, ніж у матеріалу, добутого в результаті буропідривних робіт, але цей складний процес видобутку вимагає і великої кількості машин.

З іншого боку, кар'єрні комбайни забезпечують селективну видобуток високоякісного пального сланцю за допомогою всього лише однієї машини. Завдяки високій якості видобувається продукт придатний як для виробництва важкого палива, так і електроенергетики. Крім того, окремо видобувається вапняк теж можна продавати в якості кінцевого продукту.

Економічні переваги технології відкритої розробки

Wirtgen GmbH має власне ноу-хау в сфері технології фрезерування і спеціалізується на підтримці своїх клієнтів при видобутку в складних умовах. Наприклад, кар'єрні комбайни можна точно налаштувати на видобуток порід різної міцності. Селективна видобуток підвищує якість кінцевого продукту і робить можливим господарське використання побічних продуктів.

В рамках технології відкритої розробки використання дробарок попереднього дроблення стає непотрібним, оскільки комбайн відразу виробляє розмір зерна менше 100 мм. Знижуються капітальні вкладення в гірничодобувне обладнання. Ще одна перевага малого розміру зерен: на кожну ходку в самоскид можна занурити прибл. на 10% більше матеріалу. Це знижує кількість вантажного транспорту, споживаного палива і експлуатаційні витрати.

Відкрита розробка: особлива екологічність і безпеку видобутку

Горючі сланці видобувається як відкритим, так і підземним способом. При відкритому способі, де використовуються кар'єрні комбайни, горючі сланці залягає під шаром грунту глибиною від 2 м до 30 м. Тут чітко проявляється природоохоронні переваги технології відкритої розробки:

• для видобутку такої ж кількості горючого сланцю потрібно знімати менше грунту. Оскільки при використанні кар'єрних комбайнів Wirtgen можна добувати більше корисних копалин на квадратний метр в порівнянні з іншими методами видобутку, знижується кількість транспортованих розкривних порід на тонну матеріалу.
• Потреба в буропідривних роботах при цій технології відкритої розробки відпала. Відсутні вібрація і шумове забруднення, що характеризують вибухові роботи.
• Ще одним аспектом екологічності видобутку є мала кількість пилу при фрезеруванні матеріалу.

Зрізаний матеріал можна викладати у вигляді валика збоку або позаду кар'єрного комбайна. Матеріал можна також завантажувати безпосередньо в вантажні машини для подальшого транспортування.

Висновок: технологія відкритої розробки вражає в усіх відношеннях

При прямому порівнянні в умовах видобутку горючого сланцю в Естонії кар'єрні комбайни Wirtgen довели свою перевагу над звичайними методами: Вражали як продуктивність машин, так і високу якість матеріалів, отриманих методом селективного видобутку. Додаткові переваги у витратах виробництва через зростання завантаження самоскидів, а також такі позитивні аспекти, як екологічність і безпеку, зробили технологію відкритої розробки найкращим методом видобутку.

На одному з рудників в західній частині родовища горючого сланцю в Естонії було проведено порівняльне випробування трьох методів видобутку. При прямому порівнянні в умовах видобутку горючого сланцю в Естонії кар'єрні комбайни Wirtgen довели свою перевагу над звичайними методами.