URABIANIE CIENKIEGO ZŁOŻA RUD MIEDZI KOMBAJNEM NARROW REEF MINER ARM 1100 FIRMY VOEST ALPINE

Transkrypt

1 MIROSŁAW GROMYSZ LESZEK ZIĘTKOWSKI JAN LASOTA Rudy Metale R nr 8 UKD : : URABIANIE CIENKIEGO ZŁOŻA RUD MIEDZI KOMBAJNEM NARROW REEF MINER ARM 1100 FIRMY VOEST ALPINE Przedstawiono przebieg prób eksploatacyjnych z zastosowaniem do urabiania rud miedzi kombajnu Narrow Reef Miner ARM 1100 firmy VoestAlpine w kopalni POLKOWICE-SIEROSZOWICE. Na podstawie uzyskanych wyników przeanalizowano możliwości zastosowania tej technologii w warunkach kopalń rud miedzi KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. Przedstawiono wstejmą analizę, ekonomiczną wprowadzenia tej technologii urabiania zloża oraz uwagi i zalecenia wynikające z dotychczasowych obserwacji. Stówa kluczowe: górnictwo, rudy metali, cienkie złoże, urabianie mechaniczne, kombajn. MINING OF A NARROW COPPER ORE BED USING THE YOEST ALPINE NARROW REEF MINER ARM 1100 MACHINĘ Exploitation tests carried out at the POLKOWICE-SIEROSZOWICE minę using the YoestAlpine Narrow Reef Miner ARM 1100 disc cutting mining machinę for copper ore mining have been described. The obtained results were used to analyse possibility of using this technology in the conditions of copper ore mines belonging to the KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. Preliminary economic analysis related to the implementation of this mining technology as well as the comments and recommendations based on the experience acąuired sofar have been presented. Keywords: mining, metal ores, narrow bed, mechanical mining, mining machinę. Wstęp Obecnie jedynym efektywnym sposobem urabiania zloża miedzi w KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. jest technika strzelnicza. W celu ograniczenia zubożenia rudy, złoże o małej miąższości urabia się selektywnie. Przybrana skała płonna lokowana jest w zrobach. Problem urabiania cienkiego złoża wynika głównie z braku technicznych rozwiązań maszyn górniczych do złóż o malej miąższości, w szczególności poniżej 1,6 m. W celu ograniczenia zubożenia urobku ze złoża o miąższości poniżej 1,5 m, podjęto próby mechanicznego urabiania kombajnem ARM 1100 firmy Voest Alpine. W artykule poddano analizie okres próbnej eksploatacji od końca sierpnia do początku grudnia 2004 r., co ujęto w opracowaniu [1]. Planowany sposób urabiania zloża kombajnem oraz postępowanie w sytuacjach awaryjnych przedstawiono w opracowaniu [2]. Do przeprowadzenia prób urabiania wybrano parcelę zlokalizowaną w rejonie szybu SW-I kopalni POLKOWICE-SIEROSZOWICE, zakładając eksploatację złoża systemem ubierkowo-zabierkowym (zabierki o szerokości ok. 4 m, ubierki o szerokości ok. 50 m) furtą o wysokości ok. 1,1 m. Podczas wykonywania prób eksploatacyjnych prowadzono obserwacje: procesu urabiania złoża i odstawy urobku, zachowania się górotworu oraz możliwości operacyjnych kombajnu w zakresie zmiany kierunku jego przemieszczania. Budowa kombajnu Kombajn do mechanicznego urabiania rady (rys. 1) składa się z trzech podstawowych zespołów: członu roboczego (A), członu napędowego (B) i podawacza urobku (C). W skład członu roboczego kombajnu wchodzą między innymi: głowica z dyskami tnącymi, lemiesz zgarniający, suport, rozpory stropowe i spągowe, stopy podporowe i siłowniki hydrauliczne. Urabianie rudy kombajnem polega na podcinaniu warstwy górotworu narzędziem urabiającym, którym w tym przypadku są dyski tnące rozmieszczone na obwodzie tarczy głowicy. Dyski tnące wykonuj ą obroty wokół własnej osi oraz wraz z głowicą wokół poziomej osi głowicy. Ponadto cała głowica ma możliwość wychylu o 120 względem osi pionowej. Próby urabiania kombajnem Przygotowanie ubierki do urabiania mechanicznego polegało na: wykonaniu wnęki kombajnowej (startowej) dla pierwszej zabierki przy wykorzystaniu techniki strzelniczej i wprowadzeniu kombajnu. Projekt [2] przewidywał, że wnęka będzie posiadała wymiary: długość 7,0 m, szerokość 4,0 m i wysokość 1,1 m. Wykonanie wnęki nie przebiegło zgodnie z projektem. W wyniku przeprowadzenia robót strzałowych uzyskano wnękę o wymiarach ok. 11 x 4,0 m i zmiennej wysokości 1,5+1,6 m. Aby uzyskać wysokość pozwalającą na rozparcie się kombajnu, na spągu ułożono płyty betonowe typu Poltegor" o grubości 0,25 m (rys. 2). Próba urabiania prowadzona była po upadzie ok Gdy kombajn znajdował się na płytach typu Poltegor", obserwowano dobre rozparcie między stropem i spągiem oraz prawidłową pracę organu urabiającego. Problemy zaczęły występować, gdy kombajn przemieścił się z płyt na spąg złoża, którym był łupek miedzionośny. Wytrzymałość łupka na ściskanie okazała się niewystarczająca do przeniesienia naprężeń ściskających, które pochodziły od przedniej rozpory kombajnu, wokół której obraca się wysięgnik głowicy urabiającej. W trakcie urabiania złoża rozpora zagłębiała się w spąg. Niedostateczne rozparcie Mgr inż Mirosław Gromysz. mgr int. Leszek Ziętkowski Centrum Badawczo-Projektowe Miedzi CUFRUM Sp. z o.o. Ośrodek Badawczo-Rozwojowy. Wrocław, mgr int. Jan Lasota KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. O/ZG Polkowice-Sieroszowice, Polkowice. 430

2 kombajnu powodowało, że podczas urabiania występowały znaczne drgania wysięgnika z głowicą urabiającą. Aby temu przeciwdziałać, założono pod rozporę główną stopę spągową o większej powierzchni (0 400 mm). Zabieg ten umożliwił dokończenie prób na planowanej długości, ok. 17 m. Urobek, przy użyciu podajnika Boa-800", kierowany był do upadowej A-1/6, skąd za pomocą ładowarki łyżkowej ŁK-2 wywożony był na kratę wysypową. Podczas wykonywania zabierki bezpośrednio za kombajnem zabudowywano stojaki drewniane, które spełniały rolę sygnalizatorów, a ocios upadowej zabezpieczono kotwami. Próba potwierdziła możliwości urabiania złoża rud miedzi za pomocą kombajnu ARM Kolejny etap eksperymentu rozpoczęto zgodnie z rozwiązaniem przedstawionym w projekcie [2]. Po wykonaniu wnęki technologicznej, urabianie kombajnem miało być prowadzone z pozostawieniem filara ochronnego od strony upadowej A-l/6a. Wnękę technologiczną (naprzeciwko przecinki P-9), o wymiarach: 8,8 x 5,6 m i zmiennej wysokości 1,2-5-1,54 m, wykonano przy użyciu materiałów wybuchowych. Zabezpieczono ją obudową kotwową i podjęto próbę wprowadzenia do niej kombajnu (rys. 3). Ponieważ na wejściu do wnęki wysokość stropu wynosiła 1,54 m, nie było możliwości rozparcia się kombajnu pomiędzy stropem i spągiem. Aby zmniejszyć dystans, wynoszący ok. 0,3 m, nałożono na jego górne rozpory podkładki drewniane i po rozparciu się kombajnu rozpoczęto urabianie złoża (rys. 4). Podkładki drewniane były stosowane we wnęce Rys. 1. Kombajn ARMII 00 Fig. 1. The ARM 1100 mining machinę kotfry linoito-cemenlofte l=7,0m, co 2,5 m A-A Dolomil wapnisly. szary i jasnoszary, przekryslalizowany. masywny, silnie zwięzły, z pojedynczymi gniazdami /' / / o; Dolomil wapmsty, smugowany. szary H przekrystalizowany, masywny, zwięzły, -7 ^-7 w z gniazdami anhydrylu skrylokrysta liczny w spągu warstewka łupku -T-^-f ej miąższość złoża m < średnio zwięzry. w stropie o podwyiszoo. nej zwięzłości, o spoiwie węglanowow ilastym O ptyty typu "Poltegor" \ \ Al " \ h=3,0 Tięko kombojnowo lox4xl,4h6 m h,^g Wykonano technikg strzelniczą, * Up. A-1/6 /M/ Rys. 2. Eksploatacja kombajnem po spągu upadowej A-1/6 Etap I Fig. 2. Mining with the machinę along the floor of a dip-heading A-1/6 Stage I 431

3 A-A Rys. 3. Próba wykonania wcinki przez kombajn z wnęki technologicznej Etap II Fig. 3. A test for making neck from technological cavity by the mining machinę Stage II Parametry techniczno-technologiczne urabiania Postęp urabiania na zmianę (ok. 287 min czasu dyspozycyjnego) oraz postęp narastająco po każdej zmianie przedstawiono na wykre- ~23.0 Rys. 4. Wprowadzanie kombajnu do wnęki technologicznej Fig. 4. Bringing the mining machinę to technological cavity technologicznej do czasu wcięcia się kombajnu w caliznę na długość ok. 4 m, tj. do momentu uzyskania możliwości jego rozparcia się o strop. Za pomocą kombajnu wykonano wcinkę na głębokość ok. 11,3 m. Po wycofaniu kombajnu do wnęki technologicznej wykonano poszerzanie wcinki, urabiając caliznę z jej obu stron. W rezultacie kombajn wykonał wyrobisko w kształcie wachlarza o kącie rozwarcia ok. 87,5 i szerokości ok. 23 m (rys. 5). Odstawa urobku odbywała się najpierw przy użyciu jednego, a później za pomocą dwóch przenośników Boa-800" (rys. 6). W etapie tym sprawdzono m.in. możliwości operacyjne kombajnu ARM-1100 w zakresie wykonywania: wcinki w głąb calizny, tj. urabiania wyrobiska (ślepego) zamkniętego, wachlarza" z wnęki technologicznej, wymagającego obrotu kombajnu o kąt strop zobezpieczony kol»omi =1,2m * solce l,5»!,5m Rys. 5. Sytuacja po wykonaniu wyrobiska w kształcie wachlarza Etap II Fig. 5. Situation after making a fan-shaped heading Stage II 432

4 się (rys. 7). Kolejny wykres (rys. 8) przedstawia natomiast zmianę prędkości urabiania kombajnem. Na tej podstawie określono średnią prędkość urabiania na poziomie 0,016 m/min. Z analizy zmian prędkości urabiania na każdej zmianie wynika, że zmieniała się ona \\ /akrcsic 0.004^0.039 m/min. Wydajność godzinowa kombajnu Ilość urobku narastająco Rys. 10. Wydajność godzinowa kombajnu Fig. 10, Performance ratę of the machinę per hour Rys. 6. Odstawa przenośnikiem Bou-SOO Fig. 6. Haulage by Boa-800 conveyor Wydajność godzinowa głowicy Ilość urobku narastająco "c 2 -D O O - 2T fc» 0. * n no - IE! II g N lis ffe 10 F Postęp zmianowy, mb/zm» Postęp urabiania narastająco, mb Rys. 7. Postęp urabiania kombajnem Fig. 7. Progress in mechanical mining średnia = m min \ & * \ ' B! 8 p«*n > ; * * «", «. K P Rys. 8. Prędkość urabiania kombajnem p< :» " '*,," Fig. 8. Mining ratę with the use of ARM 1100 machinę Wydajność zmianowa kombajnu Ilość urobku narastająco Rys. 9. Wydajność zmianowa kombajnu Fig. 9. Performance ratę of the machinę per shift i) * m Rys. 11. Wydajność godzinowa głowicy kombajnu Fig. 11. Performance ratę of the machinę head per hour Wydajność Max. Min. Średnia Wydajność urabiania Mining efficiency Głowica urabiająca Mg/h 53,63 4,02 19,39 Mg/h 26,76 2,86 11,11 Kombajn Tablica l Table l Mg/zm 49,54 2,86 28,62 Wydajność urabiania, jaką zmierzono podczas przeprowadzania ^ prób eksploatacyjnych, można rozpatrywać na trzy różne sposoby, tj. jako: wydajność zmianową kombajnu (rys. 9) obliczoną na podstawie zmierzonego zmianowego postępu urabiania kombajnem; przyjmując wymiary urabianego przodka 4 x 1,1 m i gęstość złoża w caliźnie na poziomie 2,6 Mg/m, M, m = 4 x l, l x 2,6 x postęp, Mg/zm g. wydajność godzinową kombajnu (rys. 10) wyliczoną w odnie- 1 sieniu do czasu pracy kombajnu zmierzonego w godzinach = M k = M^/czas pracy kombajnu, Mg/h kombajnu wydajność głowicy kombajnu (rys. 11) wyliczoną w odniesieniu, do rzeczywistego czasu pracy głowicy urabiającej zmierzonego 2 w godzinach M k = M zm /czas pracy głowicy urabiającej, Mg/h głowicy. Na bazie rzeczywistych danych określono maksymalne, minimalne i średnie wartości poszczególnych wydajności (tabl. 1). Na wykresach (rys ) przedstawiono stopień technicznego wykorzystania kombajnu (dyspozycyjność), wskaźnik efektywnego 433

5 100,0%i r 50 ' 0/o a 40.0% (g 1 30,0% 20.0% 10,0% II l Sredn a = 55 7% \ \ rrt4v J n n [D Dyspozycyjność Średnia Data/zmia Rys. 12. Stopień technicznego wykorzystania kombajnu (dyspozycyjność) Fig. 12. Technical operation time index (availability factor) for the ARM 1100 machinę ; ioo,o% n i 1 90,0% ; ao.0% ' 70.0% 50.0% 40,0% 30.0% 20,0% 10.0% 0.0% t średnia = 61,6% [D WskaźniK efektywnego czasu pracy kombajnu Rys. 13. Wskaźnik efektywnego czasu pracy (urabiania) kombajnu Fig. 13. Effective operation time index for the ARM 1100 machinę wskaźnik efektywnego czasu pracy (urabiania) kombajnu = = (czas pracy gtowicy urabiającej / czas pracy układu hydraulicznego kombajnu) wskaźnik efektywnego czasu (urabiania) głowicy urabiającej = = (czas pracy głowicy urabiającej / dyspozycyjny czas pracy na zmianę) Ocena zachowania się górotworu w trakcie prowadzenia prób urabiania Najpoważniejszym zagrożeniem naturalnym, które mogło występować podczas eksperymentu z mechanicznym urabianiem złoża przy użyciu kombajnu ARM 1100, było zagrożenie zawałami. Zagrożenie to odnosiło się bezpośrednio do stropu zabierki, wykonywanej w pierwszym etapie eksperymentu. Projekt przewidywał, że w przestrzeni roboczej kombajnu i w wykonanej ścieżce kombajnowej nie będą przebywali pracownicy obsługi i dozór górniczy. Z tego m.in. powodu nie zabezpieczano stropu zabierki obudową. Jej brak mógł mieć jednak wpływ na stateczność stropu w upadowej A-1/6. Zwiększenie tego zagrożenia mogło być spowodowane wystąpieniem lokalnych zaburzeń geologicznych. W czasie wykonywania zabierki prowadzone obserwacje wizualne i akustyczne w upadowej A-l/6 nie wykazały objawów zwiększonego ciśnienia górotworu i nie stwierdzono wpływu prowadzonych robót na wzrost zagrożenia zawałowego. W odległości ok. 21,5 m od przecinki P-10 zaobserwowano skośne pęknięcie stropu. W całej zabierce strop był równy i nie wykazywał tendencji do łuszczenia oraz odspajania się. Widoczne były na nim ślady po skrawaniu organem urabiającym (rys. 15). Projekt prowadzenia prób w etapie II również nie przewidywał stosowania obudowy w przestrzeni urobionej kombajnem. Jednak, ze względu na zmianę koncepcji odstawy urobku wymagającej przebywania ludzi na trasie pracy kombajnu, od samego początku prowadzenia robót strop sukcesywnie zabezpieczano obudową kotwową. W wykonanym wyrobisku zabudowano także dwa pełne kaszty oraz stojaki drewniane o średnicy 14 cm. Strop w wykonanym wyrobisku był w miarę równy, nie wykazywał tendencji do łuszczenia się czy odspajania. W wyniku urabiania mechanicznego jego powierzchnia nie jest determinowana naturalnymi płaszczyznami podzielności skał, jak w przypadku urabiania techniką strzelniczą. Metodyka postępowania przy rozpoczynaniu nowego zabioru * l b ^» -s v J 1 \".,».p < WĄ-ip&lr-f ^v V ^ > v k* *»» *» * *.«',«<v vv,1 v» *ł <> W o ** * n Wskaźnik efektywnego czasu cięcia głowicy B Średnia W czasie prowadzenia prób z mechanicznym urabianiem złoża nie dopracowano jeszcze sposobu samodzielnego wykonywania Rys. 14. Wskaźnik efektywnego czasu (urabiania) głowicy urabiającej Fig. 14. Effective operation time index for the cutterhead czasu pracy kombajnu oraz wskaźnik efektywnego czasu pracy głowicy urabiającej, uzyskane w trakcie przeprowadzanych prób. Na tej podstawie określono średnie wartości poszczególnych wskaźników: stopień technicznego wykorzystania kombajnu (dyspozycyjność) 55,7 %, wskaźnik efektywnego czasu pracy (urabiania) kombajnu 61,6 %, wskaźnik efektywnego czasu (urabiania) głowicy urabiającej 35,1 %. Wyżej wymienione wskaźniki obliczono wg następujących formuł: dyspozycyjność = stopień technicznego wykorzystania = = l - (postój z winy kombajnu / dyspozycyjny czas pracy na zmianę) = (czas pracy układu hydraulicznego kombajnu / dyspozycyjny czas pracy na zmianę) Rys. 15. Obraz stropu po wykonaniu zabierki w etapie I za pomocą kombajnu Fig. 15. View of the roof after drawing a jud in the stage I using ARM 1100 machinę 434

6 wnęki startowej przez kombajn. W pierwszym i drugim etapie eksperymentu, wnęki startowe przygotowywane były z wykorzystaniem materiałów wybuchowych. Pierwsza próba wykonania wnęki o wysokości 1,1 m naprzeciwko przecinki P-10 zakończyła się niepowodzeniem. W drugiej próbie wykonano wnękę o wysokości ok. 1,6 m i, aby kombajn mógł się w niej rozeprzeć, położono na jej spągu płyty betonowe. Kolejna wnęka, wykonywana w kierunku prostopadłym do ociosu, posiadała zmienną wysokość od ok. 1,1 do 1,54 m. Aby uzyskać rozparcie dla kombajnu, na jej górne rozpory nakładano podkłady drewniane. Mając na uwadze dotychczasowe doświadczenia należy rozważyć dwie metody wykonywania wnęk startowych. Pierwszą metodą jest rozwiązanie dotychczas stosowane, czyli wykonanie wnęki startowej z użyciem materiałów wybuchowych i wprowadzanie do niej kombajnu wyposażonego w przedłużacze rozpór. Wymaga to oczywiście dość precyzyjnego strzelania. Drugą metodą jest zastosowanie tymczasowej sztucznej wnęki startowej poza górotworem, np. zamkniętej konstrukcji stalowej w formie klatki ,00 3,25 3, , ,25 5,50 Efektywny czas pracy kombajnu, h/zm Rys. 17. Zależność całkowitego jednostkowego kosztu urabiania od efektywnego czasu pracy kombajnu (dla wydajności kombajnu 20 m 3 /h) Fig. 17. Dependence of an overall unit cost of mining on the effective operating time of the mining machinę (at the machinę efficiency of 20 m 3 /h) Analiza kosztowa Analizę kosztową wykonano w oparciu o dane ZG POLKO- WICE-SIEROSZOWICE i informacje kosztowe uzyskane z firmy Voest Alpine. W pracy oszacowano tylko część kosztów operacyjnych związanych z pracą kombajnu podczas prób urabiania. Koszty olei, smarów, przeglądów i napraw przyjęto w tej samej wysokości, jak koszty ponoszone aktualnie w kopalni, związanie z pracą kombajnu chodnikowego AHM 105, a koszt remontu przyjęto w wysokości 50 % wartości początkowej kombajnu, po 5-letnim okresie jego eksploatacji. Oprócz kosztów jednostkowych eksploatacyjnych i amortyzacji, odniesionych do l Mg rudy, oszacowano jednostkowe koszty kotwienia, transportu urobku ładowarką i wozem odstawczym oraz zatrudnienia. Procentowy udział jednostkowych kosztów poszczególnych składników związanych z urabianiem dla efektywnego czasu pracy kombajnu wynoszącego 4 godz/zm. pokazano na rysunku ,7% 1,4% 19,2% 11,5% 0,7% 1,0% 19,4% '& jednostkowy koszt amortyzacji ^jednostkowy koszt zakupu narzędzi skrawających S' jednostkowy koszt zakupu energi elektrycznej S jednostkowy koszt zakupu olei, smarów itp. jednostkowy koszt napraw bieżących 5? jednostkowy koszt napraw głównych S jednostkowy koszt odstawy urobku ładowarką jednostkowy koszt odstawy urobku wozem odstawczym jednostkowy koszt kotwienia K jednostkowy koszt zatrudniena obsługi kombajnu Rys. 16. Procentowy udział jednostkowych kosztów poszczególnych składników urabiania (dla wydajności kombajnu 20 m 3 /h i efektywnego czasu pracy 4 h/zm.) Fig. 16. Percentage share of particular components of the unit costs of mining (at mining machinę efficiency of 20 m 3 /h and an effective operating time of 4 hours per shift) Zależność całkowitego jednostkowego kosztu urabiania od efektywnego czasu pracy kombajnu przedstawiono na rysunku 17. W celu określenia przypuszczalnego jednostkowego kosztu wydobycia urobku z użyciem kombajnu ARM 1100 na poziomie technicznego kosztu wytworzenia (TKW) dla przykładowo wybranych oddziałów górniczych, podjęto próbę procentowego oszacowania (wskaźnikiem korekcyjnym) składowych kosztów jednostkowych w stosunku do obecnie uzyskiwanych z urabianiem tradycyjnym. Na podstawie tak wykonanych przeliczeń stwierdzono, że jednostkowy techniczny koszt wydobycia urobku (TKW) z zastosowaniem kombajnu, zmniejszyłby się o ok. 22,1-^-48,6 %. Podsumowanie Na podstawie przeprowadzonych prób eksploatacyjnych urabiania kombajnem ARM 1100 stwierdzono jego małą mobilność, dość dużą awaryjność oraz trudności w szybkim i sprawnym usuwaniu awarii. Stopień technicznego wykorzystania kombajnu wyniósł 55,7 %, podczas gdy oczekiwano, że dyspozycyjność techniczna będzie na poziomie %. Zebrane doświadczenia eksploatacyjne oraz zaistniałe awarie sąpodstawądo wytycznych pod ewentualną nową konstrukcję kombajnu, który by znacznie lepiej nadawał się do eksploatacji w kopalniach KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. Kombajn ARM 1100 posiada tarcze (asymetryczne dyski tnące) oddziaływające na strukturę skały, powodując jej odłupywanie. Skały są najmniej wytrzymałe na rozciąganie (wytrzymałość skał na ściskanie, ponad 180 MPa, jest ok. 15-krotnie większa od ich wytrzymałości na rozciąganie) i tę zasadę kombajn wykorzystuje w sposób zadowalający, tnąc skały złożowe w otoczeniu skał dolomitowych i piaskowcowych. Po wykonaniu blisko 133 m wyrobiska, w obu etapach prowadzonych testów, stwierdzono minimalne zużycie eksploatacyjne dysków tnących. Jest to podstawądo prowadzenia dalszych działań w kierunku zastosowania mechanicznego urabiania do eksploatacji rud miedzi w kopalniach rud miedzi LGOM. Przed próbami zakładano, że wydajność urabiania wyniesie 50 Mg/h przy intensywności pracy nie mniejszej niż 18 h/dobę, z eksploatacją i obsługą maszyny dostosowaną do czterozmianowego systemu pracy oraz koniecznością wykonywania obsług konserwacji i napraw w oddziale górniczym. Maksymalna wydajność, jaką udało się uzyskać podczas przeprowadzanych prób była na poziomie 26,76 Mg/h pracy kombajnu. Natomiast dla głowicy urabiającej maksymalna wydajność wyniosła 53,63 Mg/h pracy głowicy, co świadczy o możliwości skonstruowania maszyny spełniającej powyższe oczekiwania. W trakcie prowadzenia prób z mechanicznym urabianiem złoża nie wystąpiły zjawiska świadczące o zwiększonym zagrożeniu zawałowym oraz nie stwierdzono pogorszenia stateczności warstw stropowych i funkcjonalności wyrobisk. Po skrawaniu organem ura- 435

7 biającym widoczne są na nim łukowate, równoległe bruzdy o małych Literatura nierównościach. j Mechaniczne urabianie skal w warunkach cienkiego złoża. Etap II: Z przeprowadzonej analizy sitowej wynika, że ponad 60 % urób- próby prowadzenia pracy kombajnu w warunkach dołowych O/ZG POLKOku uzyskiwanego z urabiania kombajnem ARM 1100 ma rozmiar WICE-SIEROSZOWICE, CBPM CUPRUM OBR, Wrocław ziaren poniżej 20 mm. Tak pokruszony urobek pozwoliłby na osiąg- ' Mechaniczne urabianie skał w warunkach cienkiego złoża. Etap I: Opracowanie koncepcji przeprowadzania prób urabiania złoża w warunkach męcie oszczędności w dalszym procesie odstawy i kruszenia pozy- O/ZG POLKOWICE-SIEROSZOWICE, systemem ubierkowym z wykorzyskanej rudy miedzi. staniem kombajnu, CBPM CUPRUM OBR, Wrocław ANDRZEJ ZAJĄCZKOWSKI Rudy Metale R nr 8 UKD JAN BOTOR :669.3: : : SZYBKOŚĆ PROCESU ODMIEDZIOWANIA ŻUŻLA ZAWIESINOWEGO Korzystając z obszernych danych eksperymentalnych, otrzymanych podczas badania szybkości procesu odmiedziowania żużla zawiesinowego w warunkach laboratoryjnych, pozwalających na pelną kontrolą prowadzonego procesu, w tym i kontrolą temperatury oraz potencjału tlenowego w układzie, oraz biorąc pod uwagą wcześniej otrzymane dane termodynamiczne, charakteryzujące układ, bogate w miedź stopy metaliczne-żużel zawiesinowy, postawiono hipotezą mówiącą, iż podstawowym źródłem problemów obecnych podczas realizacji przemysłowego procesu odmiedziowania żużla zawiesinowego są właściwości termodynamiczne układu miedź-żużel zawiesinowy. Uklad ten dla bardzo szerokiego zakresu temperatur i wartości potencjału tlenowego charakteryzuje sią tym, iż osiągany stan równowagi cechuje bardzo wysoka, z punktu widzenia procesu odmiedziowania, zawartość miedzi w żużlu, a w trakcie prowadzenia procesu odmiedziowania zawartości miedzi w żużlu podążają monotonicznie do zawartości równowagowych. Posiadane dane dotyczące termodynamiki układu stop miedzi-żużel zawiesinowy pozwoliły opisać hipotetyczny przebieg aktualnie realizowanego w warunkach przemysłowych procesu odmiedziowania oraz wskazać inne potencjalne, w mniejszym lub wiąkszym stopniu przydatne w praktyce przemysłowej, drogi jego realizacji. Ich istota sprowadza sią do takiego postąpowania, które zmieniając położenie stanu równowagi w układzie zapobiegałoby występowaniu zjawisk szkodliwych z punktu widzenia procesu odmiedziowania. Slowa kluczowe: żużel zawiesinowy, miedź, odmiedziowanie. THE RATĘ OF THE PROCESS OF FLASH SLAG DECOPPERISATION Based on the comprehensive experimental data obtained during an investigation into the ratę ofthe process offlash slag decopperisation performed in laboratory conditions, which was intended to enablefull control ofthe process, including the control of temperaturę and oxygen potential within the system, and taking into account the thermodynamic data obtained earlier, characterising the system: copper-rich metal alloys-flash slag, a hypothesis has been setforth that the main source of problems encountered during the industrial process offlash slag decopperisation arę thermodynamic properties of the copper-flash slag system. Over a wide rangę of temperatur es and oxygen potential the state of equilibrium achieved in this system is characterised by a very high, from the point ofview ofthe process of decopperisation, copper content in a slag, and during proceeding ofthis process the copper content in a slag approaches monotonically the equilibrium content. The available thermodynamic data related to thermodynamic behaviour ofthe copper alloy-flash slag system madę it possible to describe hypothetical proceeding of the decopperisation process in industrial conditions and to indicate potential methods of its conducting in industrial practice, which to different extent may solve the problems. The essence of these methods is in implementing of an approach, according to which the change ofa state of equilibrium within the system might counteract the occurrence ofthe phenomena harmfulfrom the point ofview of decopperisation process. Keywords: flashslag, copper, decopperisation. Dr mi. Andrzej Tajączkowski. prof. dr hab. inż. Jan Botor Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice. 436