Переработка горных пород с использованием средств гидромеханизации

МОСКОВСКИЙ 
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 
ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

РЕДАКЦИОННЫЙ 

С 
О 
В 
Е 
Т 

Председатель 

Л.А. ПУЧКОВ 

За\1. председатеяя 

л.х гитис 

Члены редсовета 

И 
В. ДЕМЕНТЬЕВ 

АЛ. ДМИТРИЕВ 

БА. КАРТОЗИЯ 

А.В. КОРЧАК 

МВ. КУРЛЕНЯ 

В.И. ОСИПОВ 

В.Л. ПЕТРОВ 

Э.М СОКОЛОВ 

К.Н. ТРУБЕЦКОЙ 

В.А. ЧАНТУРИЛ 

Е.ИШЕМЯКИН 

ИЗдАТЕЛЬСТВО 
московского 

ГОСУдАРСТВЕННОГО 

ГОРНОГО 

УНИВЕРСИТЕТА 

президент МГГУ, 

чл. -корр. РАН 

директор 

Издательства МГГУ 

академик РАЕН 

академик РАЕН 

академик РАЕН 

академик МАН ВШ 

академик РАН 

академик РАН 

академик МАН ВШ 

академик МАН ВШ 

академик РАН 

академик РАН 

акадетwик РАН 

И.М. ЯЛТАНЕЦ 

А.Э. ТУХЕЛЬ 

Н.И. ЛЕВАНОВ 

В.М. ДЯТЛОВ 

ПЕРЕРАБОТКА 
ГОРНЫХ 
ПОРОД 

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ 
СРЕДСТВ 
ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ 

Под редакцией 

профессора И. М. Ялтанца 

Допущено Учебно-.wетодически.w 

советам Московского государственного 

горного университета в качестве учебного 

пособия для студентов высu1uх учебных 

заведений, обучающихся по специШiыюсти 

<<Открытые ,•орные работы>> направления 

подготовки <<Горное де7О>> 

~ 

МОСКВА 
ИЗДЮ'ЕЛЬСГВО 
МОСКОВСКОГО ГОСУдАРСГВЕННОГО 
ГОРНОГО УНИВЕРСIПЕТА 
2008 

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА 
ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ 
И СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ 

УДК 622.362 

ББК 33.342 

я 52 

Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным 

для взрослых. СанПиН 1.2.1253-03», утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 29. 1 24-94). 

Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей М! 77.99.60.953.Д.ОО8501.07.07 

Экспертиза проведена Учебно-методическим советом Московского государственного горного университета (протокол М! 15 заседания Учебнометодического совета МГГУ от 10.04.06) 

Рецензенты: 

• 
д-р техн. наук, проф. В.И. Шелоганов (Московский государственный 

горный университет); 
• 
д-р техн. наук, проф. Н. И. Бабичев (ЗАО НПЦ «Геотехнология») 

Ялтанец И.М., Тухель А.Э., Леванов Н.И., Дятлов В.М. 

Я 52 
Переработка горных пород с использованием средств гидромеха
низации: Учебное пособие. М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2008.-318 с.: ил. 
ISBN 978-5-7418-0526-8 (в пер.) 

Изложены данные о строительных горных породах, разрабатываемых и 

перерабатываемых средствами гидромеханизации. Рассмотрены основные 

гидравлические перерабатывающие аппараты и даны их характеристики. 

Приведены технические схемы переработки горной массы, а также методики расчета показателей процессов переработки и технико-экономических 

показателей проекта. В приложении даны решения горных задач. 

Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Открытые горные работы» направления подготовки «Горное дело». 

ISBN 978-5-7418-0526-8 

УДК 622.362 

ББК 33.342 

© И.М. Ялтанец, А.Э. Тух.ель, 

Н.И. Леванов, В.М. Дятлов, 
2008 

© Издательство МГГУ, 2008 
© Дизайн книги. Издательство 

МГГУ, 2008 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Ведущее место в добыче полезных ископаемых принадлежит открытому способу разработки наиболее экономичному, производительному и безопасному. Одним из 

направлений повышения эффективности открытой разработки месторождений является применение технологии с 

использованием средств гидромеханизации, в частности, 

гидротранспортирование вскрышных пород на гидроотвалы, а полезного ископаемого потребителю. 

На обводненных песчаных и песчано-гравийных месторождениях использование средств гидромеханизации 
единственный способ ведения вскрышных и добычных работ. При разработке таких месторождений, как правило, 

используют плавучие землесосные снаряды. Экономические показатели применения земснарядов при разработке 

песчаных и песчано-гравийных месторождений значительно выше показателей использования других методов, так 

как в этом случае поток воды производит попутное обогащение материала, промывку и очистку его от глинистых 

частиц, а также гидроклассификацию и фракционирование. 

Следует отметить, что экономические показатели эксплуатации песчано-гравийных месторождений гидромеханизированным способом в значительной степени определяются объемом, номенклатурой и качеством конечных 

продуктов гидравлической переработки горной массы: 

щебня, гравия, песка. И здесь особенно важны правильный 

выбор 
гидравлического 
перерабатывающего 
аппарата, 

обоснование технологических схем переработки и расчет 

основных показателей процессов переработки. Именно 

5 

они, в конечном счете, определяют эффективность технологии переработки и получение заданных объемов отдельных видов продукции требуемого качества. 

Содержание данного учебного пособия соответствует 

одному из разделов новой учебной программы дисциплины 

«Гидромеханизированные и подводные горные работы». 

Авторы книги выражают признательность горным инженерам Н.И. Исаевой и М.Г. Кривохляб}:lну за оказанную 

помощь при выполнении графического материала и практических расчетов. 

СТРОИТЕЛЬНЫЕ 

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ 

И ОБЛАСТИ 

ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 

1 . 1 . Строительные 

горные породы, добываемые 

средствами 

гидромеханизации 
1 . 2. Типы песчаных 

и песчано-гравийных 

месторождений 
1.3. Физико-механические 

(технические) свойства пород, 

разрабатываемых средствами 

гидромеханизации 

~1 

1.1. СТРОИТЕЛЬНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ, 

ДОБЫВАЕМЫЕ СРЕДСТВАМИ 

ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ 

Полезные ископаемые, используемые в строительной 

отрасли в том или ином их виде, по определению академика АН СССР В.В. Ржевского, относятся к строительным 

горным породам. К строительным горным породам, которые разрабатываются и перерабатываются (обогащаются) 

средствами гидромеханизации, относятся прежде всего 

пески и песчано-гравийные смеси. Месторождения этих 

полезных ископаемых в Российской Федерации в основном 

полностью или частично обводнены и, как правило, отрабатываются плавучими землесосными снарядами. Песок и 

гравий имеют самые различные области применения, в частности: 

nесок 

гравий 

области примеиения 

кладочные и штукатурные растворы, бетоны, 

бетонные и железобетонные изделия, щебень 

для 
различного 
назначения, 
nлощадки 
для 

nромышленного и гражданского строительства, 
обустройство нефтяных месторождений, 

насыnи автомобильных и железных дорог, стекольная nромышленность и т.д. 

бетонные и железобетонные изделия, бетон, 

nокрытия автомобильных и железных дорог, 

асфальтовый бетон, дренажные сооружения 

и т.д. 

9 

1.2. ТИПЫ ПЕСЧАНЫХ И ПЕСЧАНОГРАВИЙНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 

Образование месторождений гравия и песка связано с 

процессами выветривания и разрушения изверженных, метаморфических и осадочных горных пород, с переносом и 

накоплением продуктов их разрушения. При этом процессы дезинтеграции и химического разложения различных 

горных пород приводят к образованию обломочного материала разного минералого-петрографического состава. Обломочный материал имеет разнообразную форму и размеры, которые изменяются в процессе дальнейшего разрушения. Крупные обломки остаются вблизи материнской породы. Обломки меньших размеров, частицы породы и зерна минералов силой движения ветра, воды и льда перемещаются на различные расстояния. 

В зависимости от агента, транспортирующего обломки 

горных пород, различают четыре типа гравийных и песчаных месторождений [1]: 
1) месторождения, связанные с деятельностью водных 

потоков: 
• 
речные аллювиальные и древнеаллювиальные; 
• 
пролювиальные конусы выноса; 

2) месторождения ледникового происхождения: 
• 
флювиогляциальные; 
• 
месторождения собственно ледникового происхождения; 

3) месторождения морского и озерного происхождения; 

4) месторождения, связанные с деятельностью ветра 

(эолового происхождения). 

10 

В аллювиШlьных отложениях равнины рек преимущественно распространены обломки небольших размеров: разнозернистые пески, глинистые и илистые образования, 

редко гравий и галька. Аллювиальные месторождения характеризуются изменчивым гранулометрическим составом 

и значительными колебаниями в содержании различных 

фракций. Минералого-петрографический состав гравийных 

месторождений весьма разнообразен. Валуны, галечник и 

гравий· состоят из различных магматических, метаморфических и осадочных пород. 

ДревнеаллювиШlьные месторождения приурочены к отложениям надпойменных террас. Древние террасы (их 

обычно насчитывается несколько) различаются по высоте 

расположения над уровнем реки. 

Песчаным и гравийным месторождениям присущи 

линза- и пластаобразные формы. В полезной толще часто содержатся линзы глин, суглинков и глинистых песков, а также обломков коренных подстилающих пород. В 

кровле полезной толщи часто встречаются углубления, 

заполненные супесями, суглинками и глинами. Полезная 

толща частично или полностью обводнена. Мощность 

песчаных и гравийных залежей изменяется в широких 

пределах. Обычно она составляет несколько метров, но 

иногда достигает и десятков метров (Забайкалье, Северный Кавказ). 

Для месторождений гравия и песка современного аллювиального происхождения обычно характерна небольшая мощность покрывающих (вскрышных) пород. Эти породы чаще всего представлены мелкои тонкозернистыми 

песками, супесями, суглинками и глинами; к этой же толще 

относится и растительный слой. 

11