Горно-геологические и горнотехнические условия разработки месторождения

Гидрогеологические условия и ожидаемые водопритоки. Физико-механические свойства пород и руд. Годовая производительность и режим работы рудника. Вскрытие запасов месторождения Семилетка. Взрывные работы по отбойке руды. Технический расчёт взрыва скважин.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 24.05.2014
Размер файла 798,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Горная часть

1.1 Горно-геологические и горнотехнические условия разработки

Месторождения, отрабатываемые рудником «Каула-Котсельваара» представляют собой пластообразные залежи широтного простирания. Длина рудных тел по простиранию колеблется от 50 до 1700м, а по падению - от 30 до 700м. Падение рудных тел колеблется в широком диапазоне от 50-30 до 0-15, составляя в среднем 30-36. Мощность рудных тел колеблется от 1 до 30 м и при бортовом содержании Ni = 0,4 %, в среднем составляет 4,9 м, в том числе Семилетке 5,2 м соответственно. Рудные тела, смятые в складки вместе с вмещающими породами, как по падению, так и по простиранию часто имеют изгибы, раздувы и выклинивания. Мощность серпентинитов колеблется в пределах 1-15 м.

Коэффициент крепости пород по шкале профессора Протодьяконова 13-14 и руды 11-14. Плотность пород 2,8 т/м3, руды - 2,95 т/м3. Руда и вмещающие породы, в основном, средней устойчивости. На месторождении Семилетка неустойчивыми породами являются серпентиниты, расположенные в висячем боку рудных тел.

Виды и разновидности руд их минералогический и химический состав, а также геолого-технологические сорта руд подробно описаны в геологической части пояснительной записки.

рудник взрыв скважина порода

1.1.1 Гидрогеологические условия и ожидаемые водопритоки

Подземные воды на месторождении встречены в моренных отложениях четвертичного возраста и коренных породах.

Водовмещающими породами в водоносном горизонте четвертичных отложений являются небольшие по мощности и ограниченные по площади линзы песков, водообильность которых весьма мала. Коэффициент фильтрации моренных отложений изменяется в пределах 0,05-1,3 м/сут. Роль данного водоносного горизонта в обводнении подземных горных выработок ничтожна.

Водоносный комплекс коренных пород представлен диабазами, перидотитами, пироксенитами, габбро, филлитами и другими породами, которые содержат трещинные воды. По характеру и степени обводнения в водоносном комплексе можно выделить две зоны: верхнюю и нижнюю.

Верхняя зона мощностью до 150 м характеризуется относительно равномерным и более интенсивным, чем нижняя развитием трещиноватости, а, следовательно, и водоносности, хотя в пределах нее имеются все переходы от практически нетрещиноватых безводных участков до сильно трещиноватых водообильных. Коэффициент фильтрации пород этой зоны колеблется от 0,007 до 0,59 м/сут. Водообильность зависит от инфильтрации атмосферных осадков, увеличиваясь в периоды ливневых дождей и таяния снега. В нижней зоне породы трещиноваты и водоносны, главным образом, в пределах тектонических нарушений и на контактах осадочных пород с основными и ультраосновными. Средняя водопроницаемость нижней зоны в 5-6 раз ниже, чем верхней.

Водоносный комплекс коренных пород является главным источником обводнения подземных горных выработок.

Суммарные водопритоки со всего шахтного поля составляют:

– среднегодовой 350 м3/ч;

– максимальный среднемесячный 9001000 м3/ч;

– максимальный среднесуточный 12001400 м3/ч.

В 2005 году максимальный часовой приток в шахту составил 1800-1900 м3/ч, что привело к затоплению глубоких горизонтов по причине активного таяния снега после резкой весенней оттепели в течение продолжительного времени. В настоящее время сформировалась зона обрушения в результате горных работ, поэтому дальнейшего увеличения водопритоков не ожидается.

По химическому составу подземные воды коренных пород гидрокарбонатные кальциевые или гидрокарбонатные натриевые, реже сульфатные кальциевые, пресные, нейтральные или слабощелочные. Шахтные воды загрязнены взвешенными веществами, ионами никеля и меди, а также обогащены сульфатами. Содержание вышеуказанных компонентов приводится в таблице 1.

Таблица 1 - Химический состав шахтной воды

рН

Содержание, мг/л

Жесткость,

Сухой остаток

Взвеси

SO4

Ni

Cu

мг-экв л

7,05-7,9

720-1900

33-660

400-1015

0,5-11,0

0,01-0,15

9,0-24,3

Для очистки от взвесей никеля, меди и сульфатов вся вода через накопитель ёмкостью 500 тыс. м3, предназначенный для накопления воды в период больших водопритоков и обеспечения равномерного поступления ее на очистку, подается на очистные сооружения.

1.1.2 Физико-механические свойства пород и руд

Свойства пород, определяемые лабораторными испытаниями образцов стандартных размеров, отличаются большой изменчивостью, зависящей от состава пород и структурных факторов.

Ориентировочные значения физико-механических свойства пород и руд рудника «Каула-Котсельваара», характеризуются цифрами в таблице 2.2.

Таблица 2 - Физико-механические свойства пород и руд по данным лабораторных испытаний

Наименование породы (руды)

Коэффициент крепости пород, f

Плотность ?, т/м3

Модуль упругости Е?10-4 МПа

Коэффициент Пуассона ?

Предел прочности, МПа

при сжатии

при растяжении

Оруденелые серпентиниты

14

2,9-3,3

3-9

0,2-0,7

240

140

18

10

Оруденелые филлиты

12

2,8-3,0

3-6

0,15-0,3

210

120

23

10

Плотная брекчия

5

2,8-2,9

4

0,3

-

45

-

2

Слабая (рыхлая) брекчия

2

2,7-2,8

3

0,4

-

14

-

1-2

Безрудные серпентиниты

12

2,5-2,9

4,6

0,2-0,3

210

120

16

8

Безрудные филлиты

10

2,8-2,9

4-6

0,15-0,25

200

100

16

8

Массивная руда

15

4,6

7,5

0,24

-

150

14

7

Серая руда

6

3,5

6,6

0,27

-

63

12

8

Габбро

16

3,0

10,1

0,36

-

165

24

21

Примечание. В столбцах 6 и 7 в числителе приведены максимальные значения прочности, в знаменателе - среднеарифметические.

Предел прочности пород и руд в массиве при сжатии определяют по формуле:

где ?м - предел прочности породы в массиве при сжатии, МПа;

? - коэффициент структурного ослабления;

?0 - предел прочности породы в образце при сжатии, МПа.

Предел прочности породы при растяжении определяют из выражения:

где Е - модуль упругости породы, МПа.

Значения коэффициента структурного ослабления приведены в таблице 2.3.

Таблица 3 - Значения коэффициента структурного ослабления

Угол между трещинами главной системы и направлением максимальной нагрузки, градус

Коэффициент ? при числе трещин главной системы на 1 п.м

до5

5-10

11-20

более 20

0-20

0,7

0,5

0,4

0,3

25-30

0,5

0,4

0,3

0,2

35-45

0,3

0,25

0,2

0,1

50-90

0,7

0,4

0,35

0,2

1.2 Годовая производительность и режим работы рудника

Годовая производительность рудника принята 850 тыс. т. Для длительного поддержания максимально высокого содержания металлов в товарной руде, производительность в проекте принята: по рядовым рудам (805 тыс. т. руды в год); по богатым (45 тыс. т. руды в год). Предельная производительность рудника 850 тыс. т. руды в год также определяется из максимально возможной производительности обогатительной фабрики (не требующей дополнительных капитальных вложений). Кроме того, следует отметить, что технические возможности всех основных существующих стационарных установок рудника "Каула-Котсельваара" (подъемы и вентиляторные установки главного проветривания) без дополнительных капитальных вложений гарантированно обеспечат заданную производительность 850 тыс. т. в год.

Расчетный режим работы рудника принят:

число рабочих дней в году

305

количество рабочих смен в сутки

3

в том числе добычных

3

на проходке

2

продолжительность смены на горных работах, час

6

количество рабочих смен на транспорте по штольне «Капитальная»

3

продолжительность смены на транспорте, час

7

количество рабочих дней в году на транспорте

365

1.3 Вскрытие запасов месторождения Семилетка

Запасы месторождения Семилетка вскрыты штольней «Капитальная» и двумя вертикальными стволами: слепым эксплуатационным (ЭВС); вспомогательным (ВВС). Кроме вертикальных стволов месторождение вскрыто тремя наклонными стволами: вспомогательными (Западным и Восточным), выходящими на поверхность и оборудованными людскими вагонетками, а также слепым эксплуатационным (НЭШ), оборудованным скиповым подъемом, обеспечивающим выдачу горной массы на штольню «Капитальная».

Горизонты месторождения Семилетка вскрываются от существующих выработок восточного фланга месторождения Котсельваара проходкой полевых откаточных штреков до границы шахтного поля месторождения Семилетка, а также двумя наклонными стволами: вспомогательным наклонным стволом (слепым); породным скиповым стволом с поверхности. Наклонный скиповой ствол на месторождении «Семилетка» выведен из эксплуатации и находится в поддерживаемом режиме и по мере необходимости используется для вспомогательных целей (спуска, подъема оборудования).

Вскрытие всех рудных залежей от стволов осуществляется рельсовыми выработками основных откаточных горизонтов. Вертикальная высота этажа (горизонта) 30м.

1.4 Системы разработки и основное технологическое оборудование

В настоящем проекте предусматривается применение систем с открытым выработанным пространством и временным его поддержанием незатронутых отработкой запасов. При эксплуатации запасов применяются следующие системы разработки:

камерная с отбойкой руды из подэтажных штреков;

камерно-столбовая с отбойкой руды скважинами;

камерно-столбовая с мелкошпуровой отбойкой;

камерно-столбовая с доставкой руды силой взрыва;

подэтажное обрушение (отработка целиков);

система с магазинирование руды.

1. Система разработки с отбойкой руды из подэтажных штреков.

В настоящее время наиболее широко применяется при отработке камерных запасов мощностью более 3х метров на месторождениях рудника и, практически для любых углов залегания рудного тела. Из перечисленных систем разработки наиболее производительная и безопасная система, не требует нахождения людей в открытом очистном пространстве. В зависимости от угла залегания рудного тела применяются один или несколько горизонтов скреперования. В зависимости от устойчивости руды и угла падения залежи буровые выработки могут располагаться в лежачем боку рудного тела или в подстилающих породах, как правило, более устойчивых. К недостаткам системы следует отнести повышенный объем горно-подготовительных работ при углах падения рудного тела до 35о, увеличенное разубоживание при расположении буровых выработок в породах лежачего бока.

2. Камерно-столбовая система со скважинной отбойкой руды.

Применяется при мощности рудного тела более 3 метров, углах падения до 40 при устойчивых породах висячего бока. В основном система нашла применение при отработке камерных запасов глубоких горизонтов Северного рудного тела. Нахождение людей в очистном пространстве ограничивается. Ранее этой системой отрабатывались все камерные запасы западного фланга и богатого блока месторождения «Котсельваара». В настоящее время применение данной системы на участках рядовых руд месторождений «Котсельваара» и «Семилетка» ограничено, в связи с неустойчивыми и склонными к вывалообразованию при значительных обнажениях породами висячего бока, представленных в основном забалансовыми серпентинитами.

3. Камерно-столбовая система с мелкошпуровой отбойкой руды.

Требует нахождения людей непосредственно в очистном пространстве. Применяется при отработке участков рудных тел мощностью до 3 метров с углами залегания до 45. Необходимым условием применения является устойчивое состояние пород висячего бока на период отработки камерных запасов. Управление кровлей осуществляется оставлением междуэтажных и междукамерных ленточных целиков. Последние после отработки камерных запасов частично отрабатываются с оставлением столбчатых целиков.

4. Камерная система разработки с доставкой руды силой взрыва и последующей отработкой междуэтажного целика (МЭЦ).

Необходимыми условиями для применения данной системы является выдержанное по мощности и углу залегания рудное тело. В настоящее время элементы системы с взрыводоставкой применяются в комплексе с системой подэтажных штреков при отработке отдельных участков рудных тел небольшой (до 10-15 м) протяженности по падению. При данной системе необходима установка колонки бурового станка (в условиях рудника «Каула-Котсельваара» станки типа НКР-100) в буровом восстающем по нормали к падению рудного тела. При вертикальной установке колонки станка сложно пробурить проектный наклонный веер. При незначительных отклонениях от проекта при взрывании вееров скважин часть руды залегает в непосредственной близости от взрыва, не достигая приемных воронок дучек, что ведет к остановке работ, дополнительной проходке выпускных и доставочных выработок и увеличению потерь руды.

5. Система подэтажного обрушения.

Применяется при отработке междуэтажных (МЭЦ) и междублоковых (МБЦ) целиков. Конструктивно схожа с системой подэтажных штреков. Буровые выработки при этой системе располагаются в породах лежачего бока. Отбойка руды производится скважинами из буровой выработки на отрезную щель. Управление горным давлением осуществляется обрушением налегающих пород. В ряде случаев для снижения разубоживания и уменьшения выхода негабаритов при отработке МЭЦ на границе с вышележащим очистным пространством оставляется временный ограждающий целик, который в процессе отработки разрушается и извлекается.

6. Система с маганизированием руды.

Имела весьма ограниченную область применения при отработке крутопадающих (с углами залегания 50и выше) и мощностью до 3 м участков рудных тел.

По результатам сравнения систем разработки в данном проекте предусматривается использовать систему разработки с отбойкой руды из подэтажных штреков, на основании геологических и горнотехнических факторов (таблица 2.4)

Таблица 4 - Условия применения систем разработки

Условия по геологическим и горнотехническим факторам

Характеристика условий

Возможные к применению классы систем разработки

Устойчивость руды

устойчивая

I-VII

Устойчивость вмещающих пород

устойчивые

I-VII

Мощность рудного тела, м

5-7

I-VII

Ценность руды

рядовая

I-VII

Угол падения рудного тела, градус

25-35

I-VII

Гидрогеологические условия

незначительный водоприток

I-VII

Склонность руды:

к возгоранию

к слеживанию

к окислению

нет

I-VII

1.4.1 Параметры системы разработки

Основными геометрическими параметрами применяемых на руднике систем разработки являются: ширина камеры Вк, её длина (?к,) ширина междуэтажного целика аэ и ширина междукамерного (междублокового) целика (ак).

Ширина камеры (Вк) определяется устойчивостью налегающих пород, применяемой системой разработки, а также параметрами применяемого технологического оборудования (скреперных лебёдок ЛС-55, ЛС-30).

Ширина камеры не должна превышать её допустимый пролёт (Вmax). Для очистных камер отрабатываемых с присутствием людей в очистном пространстве (камерно - столбовая система разработки) допустимый пролёт должен быть уменьшен в 2 раза, т.е.

Вк ? ? Вmax

Фактическая ширина первичных очистных камер, принимаемая при проектировании на руднике составляет:

Для камерно - столбовой системы:

- с мелкошпуровой отбойкой от 8 до 16 м;

- со скважинной отбойкой от 12 до 20 м (в зависимости от глубины отработки и устойчивости вмещающих пород );

Для системы с отбойкой руды из подэтажных штреков - от 24 до 48 м;

Для системы с подэтажным обрушением налегающих пород ширина очистного пространства зависит от конструктивных особенностей целика и ценности руды.

Длина камеры (?к) при вертикальной высоте этажа, принятой на руднике 30 м в каждом конкретном случае определяется исходя из конфигурации и угла падения рудного тела, размера междуэтажного целика (аэ) и применяемой системы.

Междуэтажные целики являются несущими, и ширина их рассчитывается на весь период отработки участка по формуле:

Где наклонная высота этажа, м

высота целика (равна выемочной мощности рудного тела), м

коэффициент нагрузки: для участков, примыкающих к отработанному пространству , в остальных случаях

коэффициент, учитывающий угол падения рудной залежи; при ?=30?400,

коэффициент запаса, при присутствии людей в очистном пространстве ; при отсутствии

плотность налегающих пород, т/м3

глубина разработки, м

предел прочности на сжатие массива пород, слагающего целик, МПа

коэффициент длительной прочности;

Фактическая ширина междуэтажных целиков при проектировании принимается:

по месторождению «Семилетка»:

для горизонтов от 180 до 120 м от 8 до 10 м;

для горизонтов от 90 до 30 м - от 10 до 12 м;

для горизонтов от 0 до - 30 м - от 13 до 14 м

При наличии в междуэтажном целике выработки его размер должен быть увеличен на её ширину, причём размеры целиков около этой выработки должны быть не менее 5 м.

Междукамерные целики ак могут быть ограждающими или несущими в зависимости от выбранного при рабочем проектировании способа поддержания висячего бока для конкретного участка месторождения.

Ширина ограждающих междукамерных целиков ак при условии наличия несущих междуэтажных рассчитывается в соответствии формулой:

В зависимости от их формы из выражения:

где максимально возможные напряжения в целике, МПа

где длина камеры, м

угол свода нагружения,

коэффициент формы целика,

где высота целика, м

- коэффициент ослабления целика просечками, при отсутствии просечек , при наличии просечек

где расстояние между осями просечек, м

ширина просечек, м

При проведении в ленточном ограждающем целике по оси его восстающего

где ширина восстающего, м

Рекомендуется для глубины 500-600м и Нн=60м принимать ширину ленточных целиков, если не предусматривается частичная их отработка, не менее 3м.

Ширину междукамерных прямоугольных целиков, образуемых при частичном извлечении ленточных, для глубины 500-600м и наклонной высоты этажа 60м, принимать не менее 4м при ширине просечек не более 6м.

При проектировании целики, как правило, приурочиваются к участкам рудного тела с малой мощностью или с пониженным содержанием полезных компонентов.

При камерно - столбовой системе разработки для глубины 500-600 м и наклонной высоте этажа 60 м ширина ограждающих ленточных целиков принимается не менее 3 м, если не предусматривается частичная их отработка. Ширина междукамерных прямоугольных целиков, образуемых при частичном извлечении ленточных просечками, для аналогичных условий принимается не менее 4м при ширине просечек не более 6 м.

Ширина несущих междукамерных (междублоковых) целиков при отсутствии выработок в них рассчитывается по формуле:

,

где - мощность (нормальная) рудной залежи, м

Ширина несущих междукамерных (междублоковых) целиков при наличии выработок в них рассчитывается с учетом коэффициента ослабления , по формуле:

,

где ширина штрека, м

число штреков, м

ширина восстающего, м.

Ширина несущих междукамерных целиков в зависимости от мощности рудного тела принимается от 6 до 12 м.

Полевые штреки, расположенные под несущими целиками должны находиться на расстоянии (по вертикали) от почвы рудной залежи не менее:

– основные откаточные - 7 м;

– подготовительные с ограниченным сроком службы (на время отработки блока) - 5м.

Управление горным давлением (кровлей очистного пространства) осуществляется:

а) при системах разработки с обрушением (отработка МЭЦ, МБЦ) - обрушением вмещающих пород. Шаг обрушения зависит от физико - механических свойств пород висячего бока, фактического пролёта очистного пространства и определяется визуально по степени заполненности отработанных дучек породами висячего бока;

б) при системах разработки с поддержанием (камерно-столбовая, подэтажные штреки ) - оставлением МЭЦ и МКЦ, приданием очистному пространству сводчатой формы, что должно предусматриваться паспортом БВР, шириной первичных очистных камер не превышающих максимальный допустимый пролёт.

1.4.2 Порядок отработки запасов блока при очистной выемке

Очистная выемка при всех системах отработки начинается с создания компенсационного пространства - разделки отрезной щели. В зависимости от применяемой системы разработки и мощности рудного тела разделка отрезной щели может производиться мелкошпуровым способом (камерно - столбовая система разработки с мелкошпуровой и скважинной отбойкой), при этом в зависимости от расположения отрезного восстающего разделка отрезной щели может производиться почвоуступным и потолкоуступным забоем (рисунок 2.2 а и б соответственно).

Рисунок 1 - Схема расположения шпуров при мелкошпуровой отбойке руды

При скважинной отбойке руды при разделке отрезных щелей (система с отбойкой руды из подэтажных штреков, подэтажное обрушение, камерно - столбовая система со скважинной отбойкой) в зависимости от мощности рудного тела отбойка руды производится на один, пройденный в лежачем боку рудного тела отрезной восстающий (рисунок 2.3а) или два отрезных восстающих, один из которых пройден в лежачем боку рудного тела, а второй - в крест простирания рудного тела (рисунок 2.3 б), в крест простирания рудного тела может быть пройден и отрезной орт (рисунок 2.3 в). Отрезные щели разделываются на всю ширину отрезных восстающих, высотой на всю мощность рудного тела и длиной равной наклонной высоте камеры. В зависимости от мощности рудного тела и объёма компенсационных выработок взрывные работы по разделке отрезной щели могут производиться в один (рисунок 2.3 а) или несколько приёмов (рисунок 2.).

Рисунок 2 - Разделка отрезных щелей

При этом объём отбиваемой руды (Vотб) за один (или в первый) приём с учётом коэффициента разрыхления (для руд отрабатываемых рудником Кр = 1,5) не должен превышать суммы объёмов компенсационных выработок (Vкомп) и объёма отбиваемой руды.

1,5 * Vотб ? Vкомп + Vотб

Объём компенсационных выработок (Vкомп) складывается из суммы объёмов отрезных восстающих, бурового штрека (на ширину отрезной щели) и выпускной выработки (дучки), которая, как правило, располагается под отрезным восстающим.

При взрывании скважин во второй (очередной) приём:

1,5 * Vотб ? Vкомп + Vот

где V1 - объём отбойки за предыдущий приём.

Безопасность работ при заряжании скважин и установки патронов боевиков при постадийной разделке отрезных щелей обеспечивается недозарядом скважин взрываемых за первый (предыдущий) приём, который для условий рудника составляет 3 ? 5 м (рисунок 3).

Допускается производить заряжание вееров скважин с объёмом отбойки большим, чем размещается в компенсационных выработках в трещиноватых неустойчивых и среднеустойчивых рудах, где возможно смещение сближенных скважин в веере в результате сейсмического воздействия взрыва. При этом взрывание каждой стадии производится по утверждённым мероприятиям и постоянным надзором за выработками.

Отрезная щель располагается на участке с максимальной мощностью рудного тела, а при выдержанной мощности при системах разработки с отбойкой из подэтажных штреков и подэтажным обрушением налегающих пород с целью снижения разубоживания на фланге первичной камеры (целика), дальнем от скреперной лебёдки.

После создания компенсационного пространства производится отработка камерных запасов в границах, определённых рабочим проектом.

При очистной выемке руда отбивается шпуровыми и скважинными зарядами взрывчатых веществ.

При применении камерно-столбовой системы с мелкошпуровой отбойкой возможны следующие схемы и порядок отработки руды в камерах:

– по восстанию (рисунок 2.4 а);

– по падению (рисунок 2.4 б);

– буровыми штреками (рисунок 2.4 в);

– с разделением камеры на две части (рисунок 2.4 г);

– с разделением камеры на три части (рисунок 2.4 д).

Рисунок 3 - Порядок отработки руды в камере

Конкретная схема и порядок отработки камер с мелкошпуровой отбойкой определяется рабочим проектом.

Частичная отработка ленточных целиков просечками должна производиться сразу после полного извлечения руды из двух смежных камер ширина просечек не более 6м, расстояние между ними по падению не менее 4м.

При применении камерно-столбовой системы со скважинной отбойкой и системы с отбойкой руды из подэтажных штреков, когда отбойка руды производится веерами скважин пробуренными из двух или более буровых штреков на разных отметках, отработка камерных запасов производится таким образом, чтобы подвигание подэтажей было в одной вертикальной плоскости или с опережением верхнего подэтажа по отношению к нижнему.

При сложном залегании, пережимах рудного тела, оставленным между подэтажами ленточных целиков по простиранию очерёдность отработки подэтажей определяется рабочим проектом.

При применении камерно-столбовой системы разработки со взрыводоставкой руды отработка запасов руды в камере производится в две стадии: сначала извлекаются запасы в нижней части камеры по всей её ширине над выпускными дучками (подсечка), затем остальные запасы с отбойкой их на свободное пространство, образованное в результате извлечения руды на первой стадии (подсечки). Отбойка руды во второй стадии производится веерами скважин, которые бурятся из бурового восстающего по простиранию рудного тела. Параметры буровзрывных работ рассчитываются с учётом качественного дробления руды и доставки её взрывом к выпускным дучкам. Руда отбивается послойно. Отбойка последующего слоя производится только после полного выпуска отбитой руды от предыдущего взрыва.

Контроль за состоянием целиков на руднике «Каула-Котсельваара» организован следующим образом:

1. При отработке камерно-столбовой системой, несущие междукамерные целики в процессе отработки осматриваются визуально на предмет появления деформаций, трещин, отслоений.

2. При отработке системой отбойки из подэтажных штреков состояние ограждающих междукамерных и междублоковых целиков контролируется по состоянию буровых штреков. В процессе отработки эти целики подлежат погашению.

Для контроля за состоянием несущих междуэтажных целиков, особенно на глубоких горизонтах на руднике применяется автоматизированная система контроля за проявлениями горного давления (АСКГД). Наблюдения за деформациями целиков осуществляется путем установки контрольных измерительных станций в выработках просекающих междуэтажные целики с последующим измерением накапливаемых деформаций, по которым можно судить о состоянии целиков.

1.4.3 Циклограмма производства работ при процессе очистной выемки

Очистные работы включают в себя следующие процессы:

1) буровые работы;

2) взрывные работы по отбойке руды;

3) доставку руды;

4) взрывные работы по вторичному дроблению руды;

5) погрузку руды в шахтные вагонетки;

6) электровозную откатку руды по рабочим горизонтам;

7) разгрузку руды в капитальные рудоспуски.

1.4.3.1 Буровые работы

а) Бурение шпуров.

Бурение шпуров диаметром 42 мм при очистной выемке производится при камерно-столбовой системе разработки с мелкошпуровой отбойкой ручными перфораторами ПП-63, ССПБ-1Б с пневмоподдерживающих колонок, при системе с магазинированием руды - телескопными перфораторами ПТ-48 в соответствии с утверждёнными паспортами буровзрывных работ.

При отбойке руды шпуры располагают вдоль дополнительной свободной поверхности. Для улучшения качества дробления руды шпуры следует располагать перпендикулярно основной системе трещин и кливажа.

б) Бурение скважин.

При отработке запасов системами разработки со скважинной отбойкой руды применяется схема веерного расположения скважин с диаметром скважины 60, 75, 105 мм пробуренными буровыми станками КБУ-50, БУ-80 и НКР-100М. Глубина и угол бурения скважин в веере определяется проектом буровзрывных работ с учётом диаметра скважин.

Проект буровых работ составляется для каждого конкретного блока, камеры, целика по окончанию проходки отрезных и буровых выработок и учитывает фактическое расположение буровых и отрезных выработок относительно рудного тела, учитывает диаметр скважин и тип применяемого бурового оборудования.

Расположение скважин и их длина должны обеспечивать минимальное разубоживание с висячего бока и полноту отбойки богатой руды с лежачего бока, в этих целях скважины на висячий бок не добуриваются до контура рудного тела на 0,5 ? 2,0 м и перебуриваются в сторону лежачего бока на 0,2 ? 0,3 м.

Распорная колонка бурового станка дополнительно страхуется от падения с помощью петли из троса закреплённой в шпуре (скважине) длиной не менее 0,6 м клиновым штырём. Выходы подэтажных буровых выработок в очистное пространство должны быть ограждены.

1.4.3.2 Взрывные работы по отбойке руды

а) Отбойка руды шпуровыми зарядами производится по утверждённым паспортам БВР на отбойку руды мелкошпуровым способом.

При заряжании шпуров применяются патронированные и гранулированные россыпные ВВ.

В зависимости от типа применяемого ВВ имеют место следующие конструкции зарядов:

– сплошной заряд патронированного ВВ;

– сплошной заряд гранулированного россыпного ВВ.

При инициировании взрывчатого вещества от электродетонаторов патрон-боевик располагается первым от устья или первым от дна шпура.

При инициировании взрывчатого вещества от капсюля-детонатора или низкоэнергетического волновода СИНВ-Ш патрон-боевик располагается первым от дна шпура.

Заряжание шпуров патронированными ВВ производится вручную c помощью деревянного забойника, гранулированные россыпные ВВ заряжаются механическим способом, в этом случае подача патронов- боевиков производится вручную: при размещении патрона-боевика первым от дна шпура вслед ему в шпур досылается ещё один патрон ВВ и далее производится механизированное заряжание шпура.

Заряжание шпуров во всех случаях производится без забойки.

В качестве средств для механизированного заряжания шпуров используются пневмозарядчики РПЗ - 0,6, ЗП-2 и другие зарядные устройства.

Способы взрывания шпуровых зарядов:

1) неэлектрическими системами инициирования с использованием низкоэнергетических волноводов СИНВ-Ш;

2) электрический.

Подача импульса во взрывную сеть во всех случаях осуществляется от автономных взрывных приборов (машинок) КПМ-ЗУ1.

Для каждой очистной камеры (группы камер в пределах одного блока) с мелкошпуровой отбойкой составляется схема проветривания и расположения постов охраны, предупредительных и запрещающих знаков (аншлагов) ограждающих доступ к месту взрыва, которое утверждается главным инженером рудника.

б) Отбойка руды скважинными зарядами.

На производство каждого взрыва скважин по отбойке руды при очистных работах составляется «Технический расчёт взрыва скважин», который утверждается главным инженером рудника и «распорядок проведения взрыва скважинных зарядов», который подписывается начальниками участков взрывных работ, вентиляции и горного участка, где производится взрыв скважин.

Технический расчёт включает в себя следующие разделы:

1. Общая часть - в этом разделе указывается место и время производства взрыва, ответственный руководитель взрыва. Ответственным руководителем взрыва назначается начальник горного участка, где производится взрыв скважин, или его заместитель.

2. Показатели взрыва - в этом разделе указываются номера взрываемых вееров скважин, объём отбиваемой горной массы с разделением на взрывание по отрезной щели, подсечке, и по рудному массиву; количество и содержание никеля в руде; количество взрываемых веществ и средств инициирования, способ заряжания скважин; конструкция заряда и боевика; количество, диаметр, средняя и общая длина скважин; общая длина заряжаемой части; выход руды с 1 п.м скважин, расчётный удельный расход ВВ; способ взрывания и схема взрывной сети; количество и тип магистрального взрывного провода; источник тока.

3. Таблица параметров взрыва включает в себя сведения о наименовании и количестве взрывчатых веществ, длине скважин, глубине заряжания, величине недозаряда, типе и количестве средств инициирования, отдельно ДШ - по каждой скважине, вееру и взрыву в целом.

4. Схема взрывной сети.

5. Расчёт электровзрывной сети - включает в себя расчёт сопротивления электровзрывной сети и критерий безопасности взрывания электровзрывной сети.

6. Расчёт взрывчатых веществ и средств инициирования по ступеням замедления.

Кроме того технический расчёт включает в себя: список лиц, назначенных для проведения работ по подготовке и проведению взрыва скважин; акт о ликвидации просыпи ВВ после зарядки; определение сейсмически безопасного расстояния при взрыве; определение расстояний безопасных по действию взрывной волны при взрыве; схему вениляции, расположения границ опасных зон по воздействию ударной воздушной волны, постов охраны, аншлагов и установки средств пылеподавления для конкретного блока; расчёт необходимого количества воздуха. Отдельно утверждается главным инженером рудника «Акт технической готовности к проведению взрыва скважинных зарядов» для каждого конкретного взрыва.

К техническому расчёту прикладывается графическая часть (выкопировка или соответствующие листы проекта буровых работ), в которой указано проектное и фактическое расположение вееров и отдельных скважин в веерах, подлежащих взрыванию, в плане и в разрезе, таблицы проектных и фактических параметров скважин, которые вносятся и подписываются участковым маркшейдером на основании съёмки фактически пробуренных скважин. Кроме того, на разрезах указывается проектная величина заряжаемой части ступень замедления при взрывании каждой скважины, проектная граница недозаряда в каждом веере максимального количества ВВ на одну ступень замедления и фактическое расстояние от эпицентра взрыва до откаточных выработок и выработок скреперования. Графическая часть (план, разрез) нескольких взрывов нанесённая на один экземпляр проекта буровых работ закрашивается различными цветами с проставлением даты производства взрыва по каждому взрыву отдельно.

Комплект документов включающий технический расчёт, графическую часть и распорядок производства взрыва скважинных зарядов - составляют проект на взрывание скважинных зарядов при очистной выемке.

При заряжании скважин применяются следующие виды ВВ: аммонит 6 ЖВ - патронированное ВВ, патроны диаметром 32 мм (по 200 г) и патроны диаметром 90 мм (по 3000 г); 90 мм или 5-7 патронов аммонита 6ЖВ диаметром 32 мм. В скважинах малого диаметра - 3-4 патрона аммонита 6 ЖВ диаметром 32 мм.

Патроны-боевики подают в восходящие и слабо наклонные скважины с помощью зарядного трубопровода (шланга), а в нисходящие опускают на шпагате. Для удерживания патрона-боевика в вертикальных и круто наклонных скважинах используются бумажные пыжи. Использование полиэтиленовых и полипропиленовых мешков из-под гранулированных россыпных ВВ для изготовления пыжей - запрещается.

При инициировании взрывчатого вещества от электродетонатора или низкоэнергетического волновода СИНВ патрон-боевик располагается первым от устья скважины.

При инициировании взрывчатого вещества от детонирующего шнура возможно расположение патрона-боевика первым от дна скважины.

Заряжание скважин гранулированными россыпными ВВ производится механизированным способом, патронированными ВВ - вручную. В качестве средства для механизированного заряжания скважины на руднике используются зарядные машины типа «Ульба-400».

Заряжание скважин во всех случаях осуществляется без производства забойки.

Лица, непосредственно участвующие в подготовке взрыва, должны быть обеспечены изолирующими самоспасателями.

Взрывание одиночного скважинного заряда производится с помощью детонирующего шнура инициируемого электрическим способом.

Взрывание двух и более скважинных зарядов производится с применением низкоэнергетических волноводов СИНВ-С, которые инициируются через детонирующий шнур электрическим способом, кроме того - с применением электродетонаторов или детонирующего шнура, инициируемого электрическим способом. При глубине скважины более 15м обязательно дублирование внутрискважинной сети при помощи детонирующего шнура или второго боевика с волноводом СИНВ-С.

При электрическом способе взрывания на руднике применяется, как правило, последовательная схема соединения электродетонаторов. Соединение низкоэнергетических волноводов СИНВ-Ш осуществляется в соответствии с инструкцией по их применению.

Подача импульса тока в электрическую сеть осуществляется:

1) от автономных конденсаторных взрывных приборов (машинок) КПМ-ЗУ1 или других;

2) от сетевых взрывных приборов, источником тока которым служат осветительные или силовые сети электрических установок (рубильники, пакетные выключатели, специальные переключатели и другие).

В выработках, в которых монтируется взрывная сеть, к моменту монтажа сети производится полное отключение всех источников электроэнергии. Допускается не отключать находящиеся в пределах зоны монтажа вентиляторы местного проветривания с осуществлением дополнительных мер защиты от блуждающих токов. Монтаж электровзрывной сети производится под непосредственным руководством лица ответственного за монтаж взрывной сети указанного в «Распорядке проведения взрыва скважинных зарядов». После окончания монтажа электровзрывной сети и присоединения магистральных проводов из безопасного места производится проверка общего сопротивления электровзрывной сети электроизмерительными приборами, допущенными для этой цели. При расхождении измеренного и расчётного сопротивления взрывной сети более чем на 10 % необходимо устранить неисправности, вызвавшие отклонения от расчётного сопротивления. Очерёдность производства взрывов на отдельных участках, дополнительные мероприятия по безопасному производству взрывания регламентируется «Распорядком производства взрыва скважин по руднику «Каула-Котсельваара»», организация работ по производству взрывов - распоряжением по руднику.

В отдельных случаях при выполнении дополнительных мероприятий, утверждённых главным инженером рудника, разовые взрывы скважин на одном из горных участков могут производиться и в другое время.

После производства взрыва скважин до начала очистных работ начальником участка или его заместителем производится осмотр выработок, прилегающих к месту взрыва, оценивается состояние кровли и стенок выработок, исправность крепи. При выявлении нарушений выдаётся задание на их устранение. Результаты осмотра места взрыва вносятся в соответствующую графу общерудничного распорядка производства взрыва скважин с подписью проверяющего.

1.4.3.3 Доставка руды

а) Доставка руды по очистному пространству.

При применении систем разработки с отбойкой руды из подэтажных штреков, с подэтажным обрушением и магазинированием руды доставка руды по очистному пространству и выпускным дучкам осуществляется под действием собственного веса.

При применении камерно-столбовой системы разработки со взрыводоставкой руды доставка руды по очистному пространству к выпускным дучкам осуществляется силой взрыва.

При применении камерно-столбовой системы разработки с мелкошпуровой и скважинной отбойкой применяется скреперная доставка руды двухбарабанными лебёдками по очистному пространству до рудоспуска (дучки, скреперного полка).

Для скреперования руды по очистному пространству применяются скреперные лебёдки 55ЛС - 2 СМА (при небольшой наклонной длине камеры могут применяться 30ЛС - 2 СМА) и скреперы гребкового типа ёмкостью 0,4 м3.

Скреперная лебёдка устанавливается в лебёдочной нише так, чтобы с одной её стороны оставался проход шириной не менее 0,7 м, с другой стороны - не менее 0,6 м, для ведения монтажных работ. Расстояние от скреперной лебёдки до задней стенки лебёдочной ниши должно быть не менее 1,0 м, ширина свободного прохода у рудоспуска - не менее 0,7 м.

Крепление скреперных лебёдок осуществляется в соответствии с утверждённым паспортом крепления.

Запрещается эксплуатация не заземлённых скреперных лебёдок не имеющих защитных решёток от обрыва троса, кожухов на барабанах и вентиляторе электродвигателя. Не допускается наличие на скреперном тросе торчащих оборванных прядей проволок, которые должны быть обрублены и запасованы. Во время скреперования не допускается нахождение людей в районе действия скрепера и тросов. При скреперовании скреперная дорожка (камера) должна быть освещена прожектором, включено орошение.

Перечисленные выше требования к размещению, креплению и эксплуатации скреперных лебёдок распространяются и на скреперную доставку по выработкам скреперования, и далее повторяться не будут.

При скреперовании руды по очистным камерам доступ людей в очистное пространство ограничивается местами предусмотренными рабочим проектом - дробление негабаритов и навеска концевых блочков для скреперования. Кровля камер в этих местах должна быть контролируемой, высота от навала руды до кровли не должна превышать 3,0 м. При камерно-столбовой системе разработки со скважинной отбойкой руды шпуры для навески концевых блочков бурятся на вентиляционном (буровом) штреке. Доставка скреперного троса от скреперной лебёдки (или наоборот) производится с помощью линя (верёвки). Линь перебрасывается через очистное пространство сверху вниз вручную или с помощью канатомёта.

б) Доставка руды по выработкам скреперования.

Скреперная доставка руды из-под выпускных дучек осуществляется по скреперным штрекам (ортам) непосредственно к погрузочным полкам или в перепускные рудоспуски.

При проектировании доставочных выработок предусматривается как одностороннее расположение дучек, так и двухстороннее - в шахматном порядке, для обеспечения максимальной площади выпуска. Выпускные дучки не должны располагаться в кровле выработки или напротив перепускных рудоспусков и ходовых восстающих на нижележащий горизонт (подэтажи). На скреперных штреках (ортах) всегда должен сохраняться свободный проход по высоте не менее 2/3 высоты выработки. При скреперовании выпуск руды производится из одной дучки, остальные дучки в это время перекрыты или посажены.

При работе скреперной лебёдки нахождение людей в скреперной выработке запрещается. Запрещается заходить на горизонт подсечки или в очистную камеру при наличии зависания в дучках. Ликвидация зависаний в дучках производится длинными ломиками (шестами) с безопасного места или с применением взрывных работ. Пути отхода от дучки должны быть очищены от посторонних предметов и горной массы. Ликвидация зависаний в очистном пространстве (выше горловины дучки) производится с применением взрывных работ или выпуском руды из соседней дучки. Перед ликвидацией зависания скреперные троса подвешиваются на проволоке к кровле или стенке выработки. В случае завала скреперного троса рудой и невозможности его освобождения, трос отрубается у скрепера и освобождается с помощью скреперной лебёдки.

Эксплуатация выпускных дучек должна обеспечивать максимальное сохранение их проектных размеров. В процессе эксплуатации выпускных выработок допускается увеличение их сечения до 20 %. В отдельных случаях на локальных участках, где невозможно осуществить выпуск руды через дучки или скреперование по очистному пространству применяется торцевой выпуск руды.

Размещено на Allbest.ur


Подобные документы

  • Геологические и горнотехнические характеристики месторождения. Подготовка горных пород к выемке. Взрывные и выемочно-погрузочные работы. Складирование полезного ископаемого. Система разработки месторождения. Вскрытие карьерного поля месторождения.

    отчет по практике [752,7 K], добавлен 22.09.2014

  • Общие сведения о месторождении, геологическом участке, шахтном поле, горно-геологические условия разработки и гидрогеологические условия эксплуатации. Мощность шахты и режим работы. Вскрытие, подготовка шахтного поля. Средства механизации очистных работ.

    дипломная работа [208,5 K], добавлен 24.03.2014

  • Анализ технологичности месторождения, геологическая характеристика, границы, запасы. Горно-геологические условия разработки месторождения и гидрогеологические условия эксплуатаций. Управление состоянием массива горных пород вокруг очистного забоя.

    курсовая работа [705,3 K], добавлен 09.12.2010

  • Горно-геологическая характеристика Митрофановского месторождения кварцевого порфира. Горнотехнические условия эксплуатации месторождения. Вскрытие карьерного поля. Системы открытой разработки месторождений. Проведение буровзрывных работ на месторождении.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 19.12.2010

  • Качественная характеристика полезного ископаемого. Система разработки, ее основные элементы и параметры. Горнотехнические условия разработки, вскрытие месторождения. Подготовка горной массы к экскавации. Потери, разубоживание и движение запасов.

    дипломная работа [605,5 K], добавлен 28.11.2012

  • Обоснование порядка отработки шахтного поля. Горно-геологические условия разработки. Производительность, срок службы и режим работы рудника. Расчет передвижных трансформаторных подстанций. Расчет количества воздуха, необходимого для проветривания лавы.

    дипломная работа [362,3 K], добавлен 25.03.2014

  • Местоположение месторождения и общая характеристика района. Горнотехнические и гидрогеологические условия, эксплуатационная разведка. Выбор и обоснование способа отработки. Организация производства ведения горных работ. Технико-экономические показатели.

    научная работа [2,7 M], добавлен 18.04.2012

  • Горно-геологическая характеристика месторождения. Производственная мощность и срок службы рудника по горным возможностям. Вскрытие залежи, проветривание и транспорт руды. Система разработки этажно-камерной системы с отбойкой руды вертикальными слоями.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 09.12.2014

  • Вещественный и качественный состав руд. Гидрогеологические условия эксплуатации месторождения. Определение годовой производительности рудника. Способ и схема вскрытия месторождения. Расчет затрат базового закладочного комплекса и закладочных смесей.

    дипломная работа [4,9 M], добавлен 20.03.2013

  • Общие сведения о районе месторождения, горно-геометрические расчеты. Вскрытие месторождения, система его разработки. Подготовка горной массы к выемке. Транспорт горной массы. Вспомогательные работы: осушение и водоотлив, ремонт, электроснабжение.

    дипломная работа [537,8 K], добавлен 23.07.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.