Глава 2. Экспериментальная часть.

Физико – географическая характеристика района ЛГОКа

Рассматриваемый объект расположен на территории Лебединского горно-обогатительного комбината. Лебединский ГОК (Лебединский горно-обогатительный комбинат) (рис.5.) — один из крупнейших российских производителей железорудного сырья. Компания расположена в городе Губкин Белгородской области. Входит в металлургический холдинг «Металлоинвест».

Это комплексное горное предприятие по добыче и переработке твёрдых полезных ископаемых. Необходимость в строительстве на одной производственной площадке производственных переделов не только по добыче, но и по переработке, обогащению добываемых из недр полезных ископаемых возникла в связи с тем, что в результате интенсивной разработки месторождений, руды с высоким содержанием полезных компонентов были извлечены, а для дальнейшего использования полезных ископаемых стало необходимым их перерабатывать таким образом, чтобы повысить в них содержание полезных компонентов.

Горно-oбогатительный комбинат включает следующие основные производственные подразделения:

§ Подразделения по добыче полезных ископаемых (карьеры, шахты, рудники).

§ Транспортное подразделение, предназначенное для доставки добытой руды на обогатительную фабрику. Доставка руды на обогатительную фабрику может осуществляться с использованием различных транспортных систем и видов транспорта: автомобильного, железнодорожного, конвейерного, канатных дорог, рудоспусков, рудоскатов и других.

§ Подразделение по переработке добытого полезного ископаемого, которое обычно представлено обогатительной фабрикой.

§ Общепроизводственные подразделения: энергохозяйство, ремонто-механический цех, другие необходимые подразделения.

Ha горно-обогатительном комбинате (рис. 5.) добывается и перерабатывается чаще один вид полезного ископаемого: железная руда, марганцевая руда, асбестовая руда, апатитовая руда и другие, однако могут добывать несколько видов руды: медная и никелевая, руды полиметаллов.

Конечной продукцией горно-обогатительного комбината является концентрат, агломерат или окатыши, которые направляются для дальнейшей переработки (например, в металлургическое производство) или использования (например в качестве удобрения в сельском хозяйстве).

Рис. 5.Карьер ЛГОКа

На базе разведанных минеральных ресурсов КМА создан территориально-промышленный комплекс, в рамках которого действуют крупные промышленные предприятия: Лебединский ГОК, Стойленский ГОК, комбинат «КМА руда», Оскольский электрометаллургический комбинат, Старооскольский цементный завод. Получили дальнейшее развитие база стройиндустрии, сельское хозяйство и местная промышленность.

В орографическом отношении месторождение расположено в пределах южного склона Средне - Русской возвышенности. Рельеф местности – это слабовсхолмленная равнина, расчлененная сетью речных долин, балок и оврагов. Абсолютные отметки варьируют от 130 м в долинах рек до 225 – 235м на их водоразделах.

В результате работы громадных карьеров Лебединского и Стойленского месторождений, шахты им. Губкина Коробковского месторождения рельеф (около 100 км2) в районе месторождения значительно преображён. Вблизи карьеров многие овраги и балки засыпаны и созданы специфические техногенные формы рельефа.

Гидрография

Основной водной артерией является р.Оскол (рис.6.) с ее правыми притоками: р. Осколец, Орлик и Чуфичка и левыми притоками: р. Убля, Котел. Долины р.Осколец и его притоков хорошо развиты, имеют широкие пойменные террасы, местами заболочены. Русла рек извилистые с меандрами. Реки района отличаются неравномерностью стока в течение года, характеризуются весенним половодьем, низкой летней и зимней меженью и повышенным стоком в осенний период.

 

Рис. 6. Река Оскол

Для защиты карьеров от затопления паводковыми водами по их бортам отсыпаны дамбы и созданы отводные канавы. Основными источниками воды для технических и питьевых целей района являются подземные воды. Для технических целей используются частично и воды Старооскольского водохранилища.

Климат

Климат района умеренно-континентальный. Среднегодовая температура воздуха равна +6°С. Зимой температура может опускаться до минус 35°С при средней в январе минус 9°С, летом иногда поднимается до +40°С при средней в июле +20°С. Среднегодовое количество осадков составляет 500 мм. Район относится к сейсмическим.

Естественные леса практически отсутствуют, культивируются лесонасаждения. Основная часть площади занята сельхозугодьями: под посевами, садами, огородами, пастбищами.

Электроэнергией район обеспечивается от Волгоградской ГРЭС, Воронежской и Курской АЭС, Губкинской ТЭЦ, закольцованных в единую энергосистему Центра и Юга страны. Собственных топливно-энергетических баз район не имеет. Предприятиями потребляется привозной уголь и природный газ.

Население района занято, главным образом, в горнорудной промышленности и обслуживающих её производствах. Меньшая часть населения занята в сельском хозяйстве.

Экология

Максимальная ширина карьера Лебединского ГОКа — 5 км, глубина — 600 метров. Он дважды внесён в Книгу рекордов Гиннеса. В воздухе над Лебединским и, расположенным по соседству, Стойленским карьерами почти постоянно висит овальное пылевое облако радиусом около 40 км. В связи с постоянным откачиванием из карьеров грунтовых вод, образовалась депрессионная (обессушивающая) воронка площадью около 300 кв. километров. Максимальные понижения уровней подземных вод на карьерах и шахтах в городах Губкин и Старый Оскол составляют 200—250 м.

На площади прямого нарушения земель горнодобывающего комплекса (ЛГОК, СГОК, ОЭМК и др.) из 50—60 видов широко распространенных травянистых растений приспосабливаются к новым условиям существования только 6-7 видов. Жизнеспособность растений в зоне запыленности интенсивностью 500—700 кгга в год сохраняется у 10—12 видов диких трав. Данный фактор неизбежно приводит к сокращению популяций насекомых и мелких растительноядных животных. На 70-80% сокращается количество и видовой состав птиц и практически полностью исчезают копытные животные и хищники.

Содержание тяжелых металлов (медь, кобальт, цинк, свинец, молибден, марганец, железо, никель, олово, церий, ванадий и др.) вокруг промобъектов Лебединского и Стойленского горно-обогатительных комбинатов (карьеры, хвостохранилища, отвалы, промплощадки дороги и т.д.) колеблется в пределах, в 100 раз превышающих природное.

 

2.2. Характеристика пути и подвижного состава железнодорожного транспорта.

Карьерные железнодорожные пути по назначению и месту расположения в карьере, а также условиям эксплуатации подразделяются: на временные (со сроком службы до 1 года), перемещаемые по мере подвигания фронта горных работ, и постоянные (со сроком службы более 1 года).

К временным (передвижным) путям относят погрузочные пути добычных и вскрышных уступов (т.е. забойные пути), разгрузочные пути породных отвалов и отвалов бедных руд (отвальные пути), а также пути скользящих и тупиковых съездов (пути по борту карьера, соединяющие траншейные и забойные пути, внутрикарьерных постов и разъездов и др.)

К постоянным (стационарным) путям относят главные траншейные пути, поверхностные пути к пунктам разгрузки поездов, станционные (как главные и приемоотправочные, так и экипировочные пути, пути ремонта и осмотра состава), а также пути ремонтных площадок, звеносборочных баз, хозяйственных грузов и др.

На карьерах нашей страны используется более 15 тыс. км железнодорожных путей, из которых 30-35% передвижные. Большая часть карьерных путей имеет балластное основание из щебня и гравия. Около 30% всех путей уложены на криволинейных участках и более 20% имеет уклоны, превышающие 10‰.

Различия в условиях эксплуатации передвижных и стационарных путей обуславливают различия ограничений скоростей движения по ним. Так по передвижным участкам пути максимальная скорость движения состава ограничивается 15ч25 км/ч. Есть участки, где эти цифры еще меньше (5 км/ч). На стационарных путях в траншеях и на поверхностных перегонах длиной 3 км и более, расположенных на незастроенной территории скорость ограничивается 40ч60 км/ч, в противном случае - 25ч40 км/ч.

При движении по стационарным путям вагонами вперед скорость не должна превышать 25 км/ч. Скорость следования поезда при приеме на станцию должна быть не более 20 км/ч.

Рельсовые пути.

По условиям эксплуатации рельсовые карьерные пути делятся на стационарные, сохраняющие свое положение постоянно или в течение длительного времени (пути на поверхности, транспортных бермах и в капитальных траншеях), и временные пути, периодически перемещаемые (на уступах и отвалах). На карьерах в основном применяется стандартная колея шириной 1520 миллиметров.

Минимальный радиус кривых определяется типом подвижного состава и шириной колеи. Для всех стационарных карьерных путей при ширине колеи 1520 мм нормальный радиус кривых равен не менее 200 метров. Для временных путей он находится в пределах 100 - 120 метров.

Величину подъема i (уклона) в продольном направлении принято выражать в промиллях (число тысячных единиц тангенса угла подъема, т.е. i = 1000 tg a, где а - угол подъема). Так как при малом угле подъема sin a = tg a, то при известных значениях i и высоты подъема можно определить длину участка подъема без тригонометрических таблиц.

Максимальный подъем пути в грузовом направлении называется руководящим подъемом i p. По величине руководящего подъема расчитывается масса поезда. Экономически эффективная величина руководящего подъема для железнодорожного электрифицированного транспорта при однократной тяге не превышает 40 и 60 промилле соответственно с использованием электровозов и тяговых агрегатов.

Cхема строения железнодорожного пути.

1 - земляное полотно

2 - балласт

3 - шпала

4 - подкладка

5 - рельс

6 - водоотводная канава

7 - накладка

8 - ширина колеи

Подвижной состав.

Подвижной состав на карьерах состоит из вагонов и локомотивов. У вагонов типа "гондола" дно составлено из отдельных щитов, вращающихся на шарнирах у хребтовой балки. Опущенные щиты образуют наклонные плоскости, по которым груз высыпается на обе стороны от оси пути. Вагон типа "хоппер" имеет наклонные торцовые стенки и разгружается через люки, расположенные ниже рамы вагона. Груз ссыпается между рельсами или на сторону.

Для перевозки вскрышных пород применяются саморазгружающиеся вагоны - думпкары с односторонней или двухсторонней разгрузкой. Конструкция думпкаров рассчитана на восприятие значительных динамических нагрузок от падения крупных кусков породы массой 3-5 тонн с высоты 1,5 - 3 метра (при погрузке экскаваторами).

Думпкары также широко применяются и для транспортирования руды.

В качестве локомотивов на карьерах применяются электровозы, тепловозы и тяговые агрегаты. Достоинствами электровозов являются относительно высокий КПД, равный 14 - 16 %, высокая скорость движения на руководящем подъеме, способность преодоления подъемов до 40 промилле, постоянная готовность к работе, простой обслуживания и надежная работа в суровых климатических условиях. Недостатками электровозов являются зависимость от источника энергии и значительные первоначальные затраты на строительство контактной сети и тяговой подстанции. Наличие контактной сети на забойных путях усложняет организацию взрывных и выемочно - погрузочных работ.