Үзілмелі-толассыз технологиялық кешендердің тиімділігін анықтайтын негізгі факторлар:
– тасымалдау жүктің көлемі;
– конвейерлі көтергілерді орнату бұрышы;
– тасымал жүктің түрі;
– кешеннің құрамындағы жабдықтардың техникалық және тұтынымдық көрсеткіштері;
– күрделі тау-кен жұмыстардың көлемі.
Ғылыми-техникалық мақалаларды және патенттерді талдау арқылы анықталғаны: кен массаны қияқұламалы конвейерлі таспалармен тасымалдаудағы қолданатын конвейерлердің құрылмалық түбегейлі айырмашылығы 18°-тан жоғары бұрышта тасымалданатын жүкті төменге қарай жылжып кетпеуден сақтау. Бүгінгі таңда, әлемдік тау-кен саланың тәжірибесінде келесі қияқұламалы конвейерлер қолданады:
– жүкті көтеру бұрышы 25-27° кедір-бұдыр таспалы;
– көтеру бұрышы 90°-қа дейін, таспасы ұзындығы бойынша белгілі аралықта көлденең бөлінген;
– көтеру бұрышы 30-50° құбыр тәрізді;
– орнатылу бұрышы 50-90° тасымалданатын жүкті таспамен үстінен қысып ұстайтын.
АҚШ Тау-кен бюросының зерттеулері бойынша, айтылған конвейерлі таспалардың арасында тау-кен өндіру кәсіпорындарында қолдануға тиімді екі нобайлық «сэндвич» тәрізді тасымал жүкті үстінен ұстап тұратын конвейерлі таспа анықталған.
Ресейдің белгілі ғылыми-зерттеу институттары: Екатеринбург қаласындағы Тау-кен істер институты, Мәскеудің Мемлекеттік Тау-кен университеті және т.б. ізденіс жұмыстарының нәтижелерінде аталған қия құламалы конвейерлі таспа қолайлы деп саналады. Бұл ұстаным, Ресей Ғылыми Академиясының Орал бөлімшесінің Тау-кен істер институтының ғалымдары және Қашар аршығының мамандарымен бірлесіп орындалған ғылыми-ізденіс жұмыстарында қия құламалы конвейерлі таспаны қолданудың экономикалық тиімділігі анықталынған.
Есептеулерде қия құламалы конвейерлі таспалардың келесі түрлері үлгі ретінде алынған:
– екінобайлық конвейерлі таспамен жабдықталынған арнайы үстінгі таспаны ұстайтын роликтер;
– беті кедір-бұдырланған екінобайлы конвейерлі таспа;
– көлденең қоршалған тақтайша конвейерлер.
Кестедегі мәліметтер бойынша, ұзындығы бойынша белгілі аралықта көлденең қоршалған конвейердің техника-экономикалық көрсеткіштері басқаларға қарағанда едәуір төмендігі анықталуда.
Техника-экономикалық көрсеткіштері бойынша беті кедір-бұдырланған екінобайлы конвейер ең тиімді. Бұл конвейерлі таспаның артықшылықтары:
– конвейерлі таспаның бойында тасымалданатын жүктің сенімді орналасуы;
– әлбетте қысып тұрған элементтердің жүктеме мөлшерін бәсеңдету қабілеттілігіне байланысты конвейерлі таспаның ұзындығы бойынша динамикалық жүктемелердің төмендеуі;
– конвейерлі таспаның өнімділігі басқалармен салыстырғанда жоғары.
Зерттеу жұмыстардың жалғасында екінобайлық қия құламалы конвейерлі таспа қаралды. Зерттеу барысында конвейерлі таспаның жылжу жылдамдығы 3,15 м/с тең қабылданды және конвейердің орнату бұрышы 60°, жүкті көтеру биіктігі 100 м-ден 600 м-ге дейін, аршықтың жылдық өнімділігі 5 млн-нан 30 млн т аралығында зерттелді.
Қияқұламалы конвейерлі таспалардың тиімді қолдану жағдайлары олардың үлесті күрделі және тұтынымдық шығындары, өнімділігі, үлесті металл және электрлі энергия қажеттілігі ескеріліп анықталды.
Есептеулер бойынша, конвейерлі көтергінің орнату бұрышы жоғарылауына байланысты негізгі техника-экономикалық көрсеткіштерінің өзгермегені не бәсеңдеп азайғаны байқалды. Бұндай жағдайда күрделі тау-кен жұмыстардың шығындары қарқынды азайғаны анықталды. Әлбетте конвейерлі көтергінің орнату бұрышы 18°-тан 60°-қа дейін өсуіне қарай күрделі тау-кен жұмыстардың шығындары 16-49% аралығында азаюда. Осыған байланысты жалпы ұсатқыш-конвейерлі кешеннің қосынды күрделі және тұтынымдық шығындарының төмендеуі анықталды.
Үзілмелі-толассыз технологияда конвейер қондырғысының басты конвейері қия бұрыш бойынша не диагональ бойынша, бойлық профилі 15°-18°тен аршықтың жұмыстық емес жағдайында үңгіленген орда орналасады.
Көбінесе, үзілмелі-толассыз технологияны қолданатын белгілі кен-байыту комбинаттарда басты конвейерлер диагональ бойынша аршықтың жұмыстық емес жағдайында орналасады.
Мысалы Украинадағы Ингулецкий КБК үзілмелі-толассыз технология арқылы 18 млн т/жыл өндірім көлемі орындалады, Южный КБК үзілмелі-толассыз технология арқылы 20 млн т/жыл өндірім көлемі орындалады; Ресейдегі Стойленский КБК үзілмелі-толассыз технология арқылы 27 млн т/жыл кен өндірім көлемі орындалады, біздің еліміздегі құрылысы орындалып жатқан Ақтоғай КБК өндіру жұмыстары толық үзілмелі-толассыз технология арқылы бір жылда 50 млн т. көлемде орындалады. Ақтоғай ашық кеніші кен өндірілім бойынша әлемдегі ең ірі аршықтар қатарына кіреді.
Құрылыс және тау-кен дайындау жұмыстар көлемін және қаражат шығынының шамасын азайту үшін басты конвейер орналасатын орды, қия бұрыш бойынша, яғни енісі 40°-қа тен үңгіленуін ұсынамыз. Ордың бойлық профилі жоғарылануына байланысты тау-кен жұмыстар көлемі елеулі шамаға азаяды, осы ұсынысты дәлелдеу үшін келесі есептер жасаймыз және есептің нәтижесінде құрастырылған график арқылы ордың тиімді түрін анықтауға болады.
Ордың тиімді түрін анықтау үшін қолданатын келесі бастапқы мәліметтер:
– ұсату-қайта тиеу қондырғының карьерде орналасатын шоғырлану деңгейжиектің жер бетінен тереңдігі – 200 м;
– қия құлама ордың еніс бұрышы – 40°;
– аршықтың жұмыстық емес жағдайының еңкею бұрышы – 45°;
– ор табанастының ені – 7 м;
– ор жағдайы қиябетінің бұрышы – 60°.
Қияқұлама ордың көлемін анықтау үшін В.В. Ржевскийдің теңдігін пайдаланамыз [3]:
қ = H2(ctg I – ctg γж ) [+(ctg I – ctg γж) ] (1)
мұнда Н – ордың ұзындығы, м-312м.
I – ордың еніс бұрышы;
γж – аршықтың жұмыстық емес жағдайының еңкею бұрышы;
b – ор табанастының ені;
α – ор жағдайы қиябетінің бұрышы.