Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО

Уральский Государственный Горный Университет

Кафедра Горного Дела

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине:

«Управление горно-технологическими процессами»

Студент: Бычков С.В.

Группа: РРМ- 07

Преподаватель: Славиковский О.В.

Екатеринбург

2010

СОДЕРЖАНИЕ

горнорудное месторождение шахта

Введение

1. Краткая горно-геологическая характеристика месторождения

2. Годовая производительность шахты

3. Вскрытие шахтного поля

4. Система вскрытия

5. Режим работы предприятия

6. Проходка горизонтальных и наклонных горных выработок

7. Буровзрывные работы

8. Шахтный транспорт

9. Шахтный подъём

10. Проветривание шахты

11. Водоотлив

Введение

Основной целью курсового проекта является закрепление и применение знаний, полученных при изучении дисциплины «Управление горно-технологическими процессами».

Курсовой проект выполнен согласно «Учебно-методического пособия по выполнению курсового проекта по дисциплине «Подземная разработка МПИ», УГГУ, Екатеринбург, 2011г. Кроме рекомендуемой литературы при проектировании были использованы «Нормы технологического проектирования горнодобывающих предприятий металлургии с подземным способом разработки ВНТП 13-2-93», Санкт-Петербург, 1993г.

В курсовом проекте рассмотрены вопросы разработки нового месторождения в условиях ОАО «Учалинский ГОК, СПР», согласно основным направлениям развития горнорудной отрасли промышленности, выбраны схема вскрытия и подготовки, а также система разработки.

Экономическая эффективность проекта складывается из выбора схемы вскрытия (один главный вертикальный ствол вместо трех наклонных) из выбора системы разработки.

1. Краткая горно-геологическая характеристика месторождения

В связи с открытием Сибайского медноцинковоколчеданного месторождения, появился рабочий поселок Сибай. Известно что охотник из деревни Старый Сибай, раскапывая нору куницы, наткнулся на тяжелую красную глину с блесками пирита, а в конце 1912 года житель деревни Новый Сибай Амир Абдулкасимович Худайбердин, отобрав несколько мешков глины, отвез в Баймак директору-распорядителю ЮУГАО А.Ф.Кабанову. Анализы показали что глина содержит железняк со значительным содержанием золота и серебра. Администрации ЮУГАО приступила к разведке месторождения. Сегодня Сибай - промышленный центр, основной транспортный узел Зауралья Башкортостана. Многие годы флагманом промышленности Сибая являлся Башкирский медно-серный комбинат. В 2004 году на его производственной базе создан Сибайский филиал ОАО «Учалинский ГОК». Основной профиль градообразующего предприятия остался неизменным - это добыча и обогащение медных и медноцинковых руд. В 2004 году из карьера, который по глубине занимает второе место в мире (500 м), была вынута последняя тонна руды. Сейчас обогатительная фабрика работает на руде Камаганского и Нижней залежи подземного рудника Ново-Сибайского месторождений. По подсчетам специалистов, комбинат обеспечен разведанными запасами сырья не менее чем на 25 лет.

В структурном плане Сибайское медноколчеданное месторождение приурочено к восточному борту Сибайской вулканической брахиантиклинали, которая имеет асимметричное строение с пологим западным и более крутым восточным крыльями. С востока и запада брахиантиклиналь ограничивается, соответственно, субмеридиональным Восточно-Сибайским и Западно-Сибайским крупноамплитудными разломами, что придает структуре горст-антиклинальный характер.

Рудные тела Сибайского месторождения приурочены к вулканической толще карамалыташской свиты, сложенной кварцевыми альбитофирами с прослоями брекчий и туфов.

В соответствии с геологическим положением месторождения в восточном крыле брахиантиклинали рудное тело участка «Новый Сибай» имеет восточное падение, преобладающие углы падения 45-65є. Форма рудного тела приближается к правильной линзе.

Отступлением от правильной формы в продольной проекции является южный выступ на горизонтах 420-480 м в профилях 29 и 30. В профилях 29 и 30 происходит ответвление нижней части рудного тела от основного.

К настоящему времени большая часть запасов отработана открытым способом. Оставшиеся запасы медноколчеданных руд будут добываться подземным способом. Руды Ново-Сибайской залежи Сибайского месторождения являются комплексными; в зависимости от содержания меди и цинка они разделяются на следующие промышленные (технологические) типы: серноколчеданные, медноколчеданные, медноцинковые. Среднее содержание меди составляет 0,93 %.

Рудные тела расположены в толще кварцевых риолитов в их нижних и верхних контактах. Основное по запасам руд Ново-Сибайская залежь состоит из 3 мощных линз сплошных сульфидные руды, расположенных одна на другой и соединенных общим рудным столбом.

Ново-Сибайская рудная залежь обладает четкой зональностью, общей для всей системы линз.

Физико-механические свойства руды и вмещающих пород представлены в табл. 1.

Таблица 1

Физико-механические свойства руды и вмещающих пород

Наименование	Единицы измерения
1	2	3
Объемная масса руды, гр	т/м3	3.8
Объемная масса пород, гп	т/м3	2,8
Коэффициент крепости руды, ѓр	-	12
Коэффициент крепости породы, ѓр	-	14
Углы сдвижения пород:
висячего бока, в	град	65
лежачего бока, г	град	60
на флангах, д	град	65
в наносах, ц	град	40
Мощность наносов	м	10

Особые условия разработки - руда устойчива.

Вмещающие породы - устойчива.

2. Годовая производительность шахты

Определение годовой мощности и сроков существования шахты.

При разработке наклонных и крутопадающих месторождений с углом падения более 25-300 годовая производительность предприятия определяется по интенсивности отработки месторождения - величине годового понижения горных работ.

Годовая производительность для руд цветных металлов определяется по следующей формуле :

Аг =

Где V - среднегодовая понижение уровня горных работ, м;

S - эксплуатационная площадь месторождения, м2;

Jр - плотность руды, т/м3;

Ки - коэффициент извлечения руды (Ки = 0.9);

К1 - поправочный коэффициент на угол падения месторождения:

Угол падения, град.	К1
650	1.0

К2 - поправочный коэффициент на мощность рудного тела:

Мощность р.т., м	К2
10	1,0

К3 - поправочный коэффициент на применение системы разработки.

Система разработки	К3
Этажно-камерная	0.85

К4 - поправочный коэффициент на число одновременно отрабатываемых этажей.

Число этажей в выемке, шт.	К4
>3	1,7

К5 = 1.1 - 1.3 коэффициент учитывающий процесс техники;

К6 = 0.85 - 0.9 коэффициент на меры профилактики при разработке пожароопасных месторождений.

Эксплуатационная площадь месторождения равна :

Sэ = , м2

Где L - длина месторождения по простиранию, м;

l - угол падения месторождения, град.

Sэ =

Среднегодовая понижение горных работ для руд цветных металлов.

Горизонтальная площадь р.т.,тыс.м2	Годовое понижение, м
>20	15 - 9

Годовая производительность рудника :

Аг =

Р - разубоживание (примеси пустой породы к руде), (р=20%).

Принятая проектная мощность шахты должна обеспечивать минимальный нормативный срок службы шахты.

Срок существования рудника определяется из выражения :

Т = Тр + Тэксп + Тз ,

Где Тр - срок развития, лет;

Тэкспл - срок эксплуатации, лет;

Тз - время затухания, лет.

Тр + Тз = 2 7 лет

Тр + Тз = 3.2 + Аг , лет

Тр + Тз = 3.2 + 0,8 = 4 года

Тэкспл - определяется из таблицы.

Аг, млн.т	0.5 - 1.0
Тэкспл , лет	20 - 25

Тэкспл = 25 лет.

Т = 25 + 4 = 29 лет

3. Вскрытие шахтного поля

Сибайское месторождение вскрыто стволами шахт: "Скиповая", "Вентиляционная", "Северная Вентиляционная", "Клетевая", шахтой № 2 и основными горизонтами 309, 389, 469, 629 м.

Горизонты 309, 389, 469 м имеют выходы в существующий недействующий карьер.

На основании проведенного визуального обследования состояния бортов Сибайского карьера было установлено:

- Северная штольня гор. 309 м (отм. + 60 м). Портал штольни расположен на северном борту карьера и имеет выход на капитальный заезд.Штольня расположена на неустойчивом участке карьера. Прибортовой массив сложен раздробленными метаморфическими породами.

- Западная штольня гор. 309 м (отм. +60 м). Портал штольни расположен на северо-восточному борту и выходит в откос. Доступа из карьера к штольне нет, так как портал находится на высоте около 25-30 м от капитального съезда. Крепление портала - железобетон.

- Штольни ремпункта гор. 389 м (отм. -20 м). По данному горизонту на северном борту зафиксированы выходы трех выработок в откос. Доступа к штольням из карьера нет. Выработки расположены в достаточно крепком рудном массиве.

Горизонт 389 м имеет сопряжения со стволами шахт «Скиповая», «Вентиляционная», «Клетевая» и «Северная Вентиляционная» на отметке 352 м., а так же имеет выход в карьер через штольню «Восточная». В северном борту в карьер выходит дренажная выработка. В восточной части квершлага к стволам шахт "Скиповая" и "Вентиляционная", находится наклонный съезд на гор. 469 м. Горизонт пройден с использованием самоходного оборудования.

Горизонт 469 м сбивается со стволами шахт "Скиповая", "Вентиляционная", завершается сбойка со стволом ш. "Северная Вентиляционная". В настоящее время имеется сбойка с карьером (на отм. -100 м), через штольню "Восточная", которая не может служить запасным выходом, так как является тупиковой. Основная часть горизонта пройдена под рельсовый транспорт. В рудной зоне, севернее и южнее карьера, выработки пройдены под самоходную технику.

Горизонт 549 м имеет сопряжения со стволами шахт "Скиповая и "Вентиляционная".

Горизонт 629 м сбит со стволами шахт "Скиповая" и "Вентиляционная". Имеется сопряжение со стволом ш. "Клетевая". До рудной зоны пройден квершлаг под рельсовый транспорт. В околоствольном дворе ш. "Скиповая" работает комплекс главного водоотлива. Имеется электровозное депо

Исходя из вышеизложенного, и согласно рекомендациям , «При освоении залежей до глубины 500 - 600м, наиболее целесообразно применение вертикального рудоподъемного, ствола в сочетании с наклонным или спиральным съездом» вскрытие производим вертикальными стволами, расположенными в лежачем боку за зоной сдвижения горных пород с диагональной схемой проветривания и закладочно- транспортным съездом.

Вскрытие групповыми (концентрационными) квершлагами.

Число этажей обслуживаемых одним Число концентрационных горизонтов для отработки рудного тела - 2.

На концентрационном горизонте от главного ствола до месторождения проходятся квершлаги, а вдоль рудного тела - штреки от них до вспомогательных стволов.

В соответствии с годовой производительностью шахты, в качестве транспорта по вскрывающим и подготовительным выработкам, как на концентрационных, так и на промежуточных этажах принимаем электровозную откатку

В соответствии с приложением 6 выбираем кольцевой тип околоствольного двора. Объем околоствольного двора 5000м3.

Месторождение «Новый Сибай», в настоящее время, до горизонта 629 м, вскрыто стволами шахт "Скиповая", "Вентиляционная" и «Клетевая». В карьере, с поверхности до штольни "Восточная" гор. 389 м., действует наклонный съезд.

По горизонтам 309 и 389 м. месторождение квершлагом связано с месторождением «Нижняя залежь» и имеет сопряжение на уровне 352 м. со стволом шахты «Северная Вентиляционная».Нижняя залежь в настоящее время до горизонта 469 м вскрыта стволами шахт "Скиповая", "Вентиляционная" и "Северная Вентиляционная", которые предусматривается оборудовать подъемами, кроме ствола шахты "Вентиляционная".

Ствол шахты "Вентиляционная" оборудован клетевым и бадьевым подъемами.

Шахта "Скиповая" - выдача на поверхность руды и породы в вагонетках типа ВГ-4,5А; спуск подъем людей (вспомогательный персонал).

Шахта "Вентиляционная" - подача свежего воздуха для проветривания горных выработок Южного фланга, запасной выход с механическим подъемом.

Шахта "Северная Вентиляционная" - выдача на поверхность руды и породы в вагонетках ВГ-4,5А, материалов и оборудования, спуск-подъем людей (основной персонал), подача свежего воздуха для проветривания северного фланга, запасной выход с механическим подъемом. Все стволы, кроме ствола шахты "Вентиляционная", оборудуются ходовыми отделениями.

Нижняя залежь дополнительно вскрывается основными горизонтами 469 м 549 м.

Горизонт 469 м сбивается со стволом шахты "Северная Вентиляционная". Горизонт 549 м, не имеющий непосредственного выхода к стволам, обеспечивается двумя отдельными выходами на смежный горизонт 469 м, которыми служат наклонный съезд и ствол лифта.

Следует отметить, что горизонт 469 м, в настоящее время имеет выход в карьер (на отм. -100 м), через штольню "Восточная", которая не может служить запасным выходом с выдачей исходящей струи в карьер. Этот выход является тупиковым, потому что нет доступа к этой штольне в карьере, согласно визуальному обследованию штолен, выходящих в борта Сибайского карьера.

Выклинка рудного тела 3 ниже горизонта 549 м вскрывается наклонным съездом, проходимым с упомянутого горизонта, и вентиляционно-ходовым восстающим, который выходит на горизонт 549 м.

Данная схема вскрытия обеспечивает не менее двух отдельных выходов с каждого горизонта, а также и с флангов горизонта. Выходом с северного фланга горизонта 309 м, не имеющего сбойки со стволом, временно, до сбойки наклонного съезда с горизонтом 309 м, служит вентиляционно-ходовой восстающий на подэтажный горизонт 331 м и наклонный съезд, по которому предусматривается перевозка людей машиной типа 1ВЛГА (г. Воронеж, ОАО "Рудгормаш") до горизонта 389 м.

Второй выход с северного и южного флангов горизонтов 309,389 м обеспечивают штольни выходящие в карьер, а с горизонта 469 м действующий наклонный съезд на горизонт 389 м в районе южного фланга.

Таблица 2 - Характеристика вертикальных стволов

Наименование ствола	Диаметр в свету, м.	Сечение в свету, м2	Глубина, м
Скиповой	7,5	44,2	775,0
Вентиляционный	6,0	28,3	778,9
Клетевой	7,5	44,2	638,8
Северный Вентиляционный	5,0	19,6	489,0

4. Система разработки

Для отработки основных запасов Нижней с закладкой выработанного пространства" предусмотрена камерная система разработки с твердеющей закладкой.

Учитывая горно-геологические условия Нижней залежи и результаты опытно-промышленной отработки западной панели р.т. № 3 в качестве основного принят вариант камерной системы разработки с твердеющей закладкой и сплошным порядком выемки камер. Параметры камер при отработке рудного тела № 3а: высота - до 25 м, ширина - 6-8 м, длина равняется мощности рудного тела, ориентация камер - длинной стороной вкрест простирания залежи. Параметры камер при отработке рудного тела № 3: высота - 20-40 м (1-2 подэтажа), ширина- 8-10 м, максимальная длина - 50-60 м, ориентация камер - длинной стороной вкрест простирания рудного тела.

Система включает в себя следующие конструктивные элементы:

- погрузочные заезды в камеру;

- буровой орт по почве камеры;

- подэтажный буровой орт при высоте камеры 40 м;

- вентиляционно-закладочный штрек (орт) по кровле камеры;

- отрезной восстающий.

Погрузочные заезды в камеру проходятся из секционного доставочного орта под углом 90о. Расстояние между осями погрузочных заездов 10-16 м. При возможности проходятся также торцовые заезды. Днище камеры в конструктивном исполнении может быть плоским или траншейным. Буро-подсечной орт проходится со стороны рудного массива или по центру камеры. Угол рудных откосов при траншейном днище 55-60о.

Буровые орты на промежуточных подэтажных горизонтах проходятся посередине камеры или вдоль границы с массивом руды. Отрезную щель располагают по центру камеры для улучшения дробления руды и повышения интенсивности отработки камер или на фланге камеры.

Вентиляционный штрек (орт) проходится в кровле камеры и соединяется с отрезным восстающим. Вентиляционные штреки проводятся из секционных ортов. При отработке очистных камер под массивом закладки вентиляционные штреки проходятся по закладке (по несущему слою прочностью 5 МПа) и сбиваются с отрезными восстающими в отрабатываемых камерах. Проведение вентиляционных ортов по кровле камеры предусмотрено при неустойчивых породах в кровле. Из орта производится бурение взрывных скважин для оформления сводчатой формы кровли и в необходимых случаях укрепление пород (руд) над камерой.

Для повышения устойчивости закладочного массива камеры нижнего подэтажа могут смещаться на половину их ширины по отношению к отработанным и заложенным камерам верхнего подэтажа.

Образование отрезной щели производится путем взрывания параллельных или веерных скважин на отрезной восстающий. Параметры отрезной щели: ширина - 2,5-3 м, длина равна ширине камеры.

Отбойка руды в камере производится верами скважин диаметром 89-105 мм. Для улучшения дробления руды предусмотрено встречное взрывание скважин. С целью снижения разубоживания руды закладочным материалом концы взрывных скважин располагают на расстоянии 2 м от закладочного массива.

Выпуск руды из камер предусмотрено осуществлять через погрузочные заезды самоходными погрузочно-доставочными машинами типа ТОRО-301 с доставкой руды в рудоспуск или перегрузкой в автосамосвалы типа МоАЗ-7405.

При торцовом выпуске отгрузка руды из камеры производится только через буро-доставочный орт. В режиме ручного управления ПДМ допускается заезд в камеру не более чем на длину ковша. Отгрузка оставшейся в камере руды может производиться машинами, оборудованными дистанционным управлением.

Проветривание погрузочных заездов длиной более 10 м производится вентиляторами местного проветривания. Проветривание очистных камер после взрывных работ осуществляется за счет общешахтной депрессии.

Закладка выработанного пространства камер осуществляется из вышележащих подэтажных выработок по скважинам, пробуренным в верхнюю часть камер. Допускается также подача закладочного материала в камеру по вентиляционно-закладочным выработкам, пройденным в кровле камер или в вышележащем массиве закладки.

При сплошном порядке отработки опережение отработки камер одной панели относительно камер смежной панели на одном фланге должно быть не менее двойной ширины камер. При отработке камер в соседних панелях в линию, отбойка руды в камере, которая расположена в одной ленте с заложенной камерой (в соседней панели) и граничит с ней торцом, разрешается сразу после полного заполнения выработанного пространства камеры закладочным материалом. Возможен также вариант одновременной отработки камер в одной линии встречными забоями до расстояния между ними в плане не менее 20 м. Отработка оставшегося целика производится после отработки и закладки одной из смежных камер.

Вариант камерной выемки с закладкой для отработки запасов рудного тела № 3а отличается следующим. Максимальная высота камер составляет 25 м. Бурение скважин предусмотрено с горизонта выпуска. При неустойчивых породах в кровле камеры может быть оставлена рудная потолочина, мощностью 4-6 м. Предусмотрен также вариант с проходкой вентиляционного орта по кровле камеры, из которого производится укрепление пород кровли канатными анкерами.

В связи с тем, что предварительные результаты детальной разведки и фактически пройденные по рудному телу № 3а подготовительные выработки выявили достаточно хорошую устойчивость рудного массива (выработки пройдены без крепления), принято решение о проведении опытно-промышленных испытаний отработки очистной камеры высотой, равной двум подэтажам (40-45 м) на

всю мощность рудного тела № 3а. При получении положительных результатов опытно-промышленных испытаний высота камер при отработке рудного тела № 3а может быть увеличена до 40-45 м.

Основные показатели по системе с камерной выемкой и закладкой:

Потери, %3,4

Разубоживание, % 7,4

Месячная производительность очистной камеры, тыс. т/мес. 10-15

Объем подготовительно-нарезных работ на 1000 т, м361,0

Нормативная прочность закладочного массива, МПа2,0-5,0

Время набора закладочным массивом нормативной

прочности при сплошной выемке, мес.3,0

Для отработки разделительного целика в р.т. 3а и барьерного целика в р.т. 3 предусмотрен вариант системы подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды. Эти целики разделяют участки указанных рудных тел, отработанные с обрушением вмещающих пород, от участков, предназначенных для выемки камерами с закладкой твердеющими смесями. Кроме того, система разработки с обрушением вмещающих пород и торцовым выпуском руды может быть использована в аварийных ситуациях и для отдельных частей залежи, отработка которых с обрушением не повлияет на сохранность вышележащих рудных тел и горных выработок.

Сущность системы подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды состоит в следующем. Выемка руды производится заходками со скважинной отбойкой руды в зажиме. Буро-доставочный орт обычно проходится по середине заходки. Возможно проведение орта со стороны рудного массива. Отрезную щель создают взрыванием скважин на отрезной восстающий или взрыванием сближенных вееров скважин. Отбойку руды производят вертикальными или крутонаклонными слоями. Расположение взрывных скважин веерное, диаметр скважин 76-105 мм. Скважины вееров, прилегающих к отрезной щели, перебуривают за контур рудного тела на 1,5-2,0 м (если в кровле залегают пустые породы). Выпуск руды производится под обрушенными породами через торец заходки на почву буро-доставочной выработки, откуда она отгружается самоходной погрузочно-доставочной техникой. После выпуска руды производится контроль за обрушением кровли рудного тела. Если обрушение не произошло, то в следующих веерах перебуривают скважины на 2,5-3,5 м за контур рудного тела. При необходимости принудительную посадку кровли производят взрыванием наклонных скважин, пробуренных из соседней буровой выработки.

Параметры заходок будут определяться размерами разделительных целиков, отрабатываемых системой подэтажного обрушения.

Рекомендуемые максимальные значения:

- высота - до 20 м;

- ширина - до 12 м.

С гор. 449 м отрабатывается горизонтальная выклинка рудного тела мощностью около 3 м в западной части рудного тела в районе р.л. 4. Для отработки данного участка целесообразно применить столбовую систему разработку с однослойной выемкой и закладкой. Выемка руды производится заходками шириной до 4 м и высотой до 3 м в камерно-целиковом порядке. Для шпуровой отбойки руды используются буровые каретки, для погрузки и доставки руды - ПДМ типа ТОRО-301Д.

5. Режим работы предприятия

1.Число рабочих дней в году - 260.

2.Число рабочих смен в сутки, на подземных и поверхностных работах - 3.

3.Продолжительность рабочей смены:

На поверхности - 8 часов.

На подземных работах - 6,83 часа.

Принимаем прерывный режим работы с пятидневной рабочей неделей.

На водоотливе и вентиляции принимаем непрерывный режим работы. В воскресные дни проводятся массовые взрывы.

Междусменный часовой перерыв предназначен для производства взрывных работ и проветривания на проходке.

Основные работы технологического цикла при проходке подземных горных выработок осуществляют работники следующих профессий: проходчики, бурильщики шпуров, машинисты буровых установок, машинисты погрузочных и погрузочно-доставочных машин, машинисты скреперных лебедок, крепильщики, машинисты безопалубочного крепления, подземные горнорабочие.

Вспомогательные работы могут выполнять: подземные горнорабочие, доставщики крепежных материалов, слесари, работники геолого-маркшейдерской службы.

Контроль безопасности и качества выполнения работ осуществляет техническое руководство подземного рудника.

6. Проходка горизонтальных и наклонных горных выработок

Образование отрезной щели производится путем взрывания параллельных или веерных скважин на отрезной восстающий. Параметры отрезной щели: ширина - 2,5-3 м, длина равна ширине камеры.

Отбойка руды в камере производится верами скважин диаметром 89-105 мм. Для улучшения дробления руды предусмотрено встречное взрывание скважин. С целью снижения разубоживания руды закладочным материалом концы взрывных скважин располагают на расстоянии 2 м от закладочного массива.

Спуск, подъем людей по безрельсовым горизонтальным и наклонным выработкам производиться машиной для перевозки людей 1ВЛГА, которая имеет оптимальные габаритные размеры (8450Ч1980Ч2300), взамен имеющихся на руднике и выработавших свой ресурс.

На очистной выемке применяется следующее оборудование:

- доставка горной массы из очистных забоев в рудоспуски - погрузочно-доставочные машины типа ТОРО-400Д; ТОРО-301Д;

- доставка горной массы из очистных забоев (блоков), удаленных от рудоспусков на расстояние более 200-250 м - комплекс, состоящий из автосамосвала типа МоАЗ-74051 и ПДМ типа ТОРО-400Д (ТОРО-301Д);

- бурение скважин - буровые станки типа СОЛО 7-10С, НКР-100М;

- зарядка скважин - зарядная машина типа ЧАРМЕК-6605;

- проветривание погрузочных заездов (заходок) - вентиляторы местного проветривания ВМЭ-6, ВМЭУ-10;

- проходка отрезных восстающих - КПВ-4.

Проведение подготовительных и нарезных выработок осуществляется с применением следующего оборудования;

- самоходных бурильных установок типа Axera, Мономатик 105-40 и Минибур АС-265;

- ПДМ типа ТОРО-301Д, LF-6,3, ТОРО-400Д;

- автосамосвалов МоАЗ-74051;

- проходческих комплексов КПВ-4 для проходки вертикальных выработок.

Для крепления выработок используется самоходная установка Роболт 320-30С.

Производительность станка СОЛО 7-10С определена по нормам выработки с учетом категории буримости пород, средней длины, диаметра и направления скважин и составляет 70,0 м/смену.

Тогда:

Тбур = = 5 смен,

где: Lскв. - длина скважин в веере, м;

n3 - число одновременно отрабатываемых заходок, шт.;

Nст - число станков в одновременной работе в секции, шт.

Тотгр - время отгрузки руды из одного отбитого слоя, смен:

Тотгр = ,

где: Vотб. - объем одновременно отбиваемой руды, м3;

Vотб = вз * n3 * mср * Тсл = 8 * 3 * 20 * 2,5 = 1200 м3,

где: в3 - ширина заходки, м;

n3 - число одновременно отрабатываемых заходок, шт.;

mср - вертикальная мощность отбиваемого слоя, м;

Тсл - толщина отбиваемого слоя, м;

к - плотность руды в целике, т/м3;

Сменная эксплуатационная производительность бурового станка ударно вращательного бурения НКР-100М , м/смену:

где T - продолжительность смены = 360мин;

t0 - затраты основного времени на бурение 1 м скважины = 31,68мин;

tв - время на выполнение вспомогателых операций на 1 м скважин,мин/м

где Р - число опусканий и подъёма бурового инструмента = 0,23;

t1 - время спуска и подъёма буровых штанг,равное = 0,577 мин;

t2 - время замены коронки = 2.2 мин;

t3 - время наращивания одной штанги, при = 80= 1,728

h - длина штанги = 1,2м;

t4 - время на переход очередной скважины с забуриванием = 17,1 мин;

t5 - время промывки и продувки скважин = 2,17 мин;

Н - глубина скважин,средняя глубина =22,3 м;

Kот = 1,05;

Км - коэффициент увелечения нормы выработки= 1,0;

t п.з - подготовительно заключительные операции = 40 мин;

t л.м = 10 мин;

7. Буровзрывные работы

Проходка подготовительных и нарезных выработок ведется в соответствии с действующими на предприятии паспортами буровзрывных работ. При бурении следует применять самоходные буровые установки, оснащенные пневматическими или гидравлическими бурильным агрегатами, обеспечивающими бурение шпуров диаметром 42 мм и глубиной до 3…3,5 м. При проведении выработок допускается бурение шпуров с помощью ручных или колонковых пневматических перфораторов. Параметры буровзрывных работ при проходке выработок следует принимать в соответствии с действующими на руднике паспортами БВР. Для повышения устойчивости окружающего выработку горного массива этажные выработки, особенно в зоне влияния очистных работ, целесообразно проходить с использованием контурного взрывания.

Отбойка рудной массы подэтажном обрушении с торцовым выпуском ведется буровзрывным способом с помощью зарядов ВВ, размещаемых в скважинах диаметром 76 мм, 89 мм или 105 мм. Для бурения скважин следует использовать самоходные буровые станки, оснащенные пневматическим или гидравлическим бурильным агрегатом, обеспечивающим глубину бурения до 45 м. Допускается применение несамоходных буровых станков, оснащенных погружными пневмоударниками, обеспечивающих указанную глубину бурения.

Расположение скважин: веерное (при отбойке основных запасов камеры) и параллельное (при взрывании отрезного восстающего и отрезной щели). Конструкция заряда сплошная с прямым, обратным или встречным инициированием. Забойку скважин следует производить песчано-глинистой смесью. Взрывание следует вести короткозамедленно группами скважинных зарядов по одному…двум веерам с интервалом замедления не менее 30 мсек.

На проходческих и очистных работах могут применяться патронированные или гранулированные ВВ, предназначенные для взрывания в подземных условиях и допущенные действующим «Перечнем взрывчатых материалов, оборудования и приборов взрывного дела, допущенных к применению в Российской Федерации» [16]. Возможность применения того или иного типа ВВ при отбойке сплошных руд на стадии ведения горных работ должна подтверждаться соответствующими разрешениями органов Госгортехнадзора.

Заряжание скважин - с помощью самоходных или передвижных зарядных агрегатов, обеспечивающих транспортирование гранулированных ВВ на дальность не менее 250 м. Допускается ручное заряжание скважин патронированными ВВ. Параметры буровзрывных работ при очистной выемке следует принимать в соответствии с действующими на руднике «Руководством по организации и ведению взрывных работ» [30] и «Типовым проектом проведения массовых взрывов».

При инициировании зарядов ВВ допускается использовать как неэлектрические системы инициирования, такие как СИНВ производства Новоси-бирского механического завода «Искра», «Эдилин» так и электродетонаторы короткозамедленного и замедленного действия. Допускается применение взрывания с передачей детонации посредством детонирующего шнура и пиротехнических реле.

Максимальные размеры отбиваемого одним взрывом слоя руды определены применяемыми системами разработки и составляют - по высоте 20 м, по ширине 10 м.

Расчетные параметры БВР при отбойке скважинными зарядами для ВВ имеющих удельную теплоту взрыва 4300…4500 кДж/кг и представлены в таблице 7.1.

Таблица 3 -Расчетные показатели скважинной отбойки

Диаметр скважин, мм	ЛНС, м	Объем руды на один веер, м3	Удельный расход ВВ, кг/м3	Выход руды, м3/м	Масса заряда в веере, кг
76	2,1	420	1,5	3	630
89	2,5	500	1,7	3,6	850
105	2,8	560	1,9	4,6	1065

При бурении вееров при отработке приконтурных запасов карьера для предотвращения разлета кусков отбитой рудной массы целесообразно оставлять неразбуренным рудный массив между проектным контуром отбойки и концами скважин.

Окончательная корректировка параметров БВР должна быть произведена на стадии составления местной нормативно-технической документации по буровзрывным работам и после проведения серии опытных взрывов.

Вторичное дробление следует производить взрывным способом - накладными или шпуровыми зарядами.

8. Шахтный транспорт

Самоходная техника

Производительность ПДМ ТОРО-400 т/см.

Исходные данные:

Объем ковша, VК - 3,8 м3

Коэффициент наполнения ковша, К3 ,доли ед. - 0,8;

Коэффициент разрыхления руды, Кразр - 1,5;

Скорость рабочего хода, Vр.х., км/ч - 5;

Скорость холостого хода, Vх.х., км/ч - 8;

Время загрузки, Тз, сек. - 10 сек;

Время разгрузки, Тр, сек. - 10 сек.;

Плотность руды, р, т/м3 - 3,85;

Коэффициент использования машины во время смены, учитывающий время подготовительно-заключительных операций, откатки руды и породы от проходческих работ и простоев, Кисп, доли ед. - 0,5;

Продолжительность смены, Тсм, мин. - 420.

Время цикла работ:

Тц = Тз + Тр.х. + Тх.х. + Тр.

Тр.х. = 3,6 . = . 3,6 = 144 сек.

Тх.х. = 3,6 . = . 3,6 = 90 сек.

Тц= 10+144+90+10 = 254 сек. (при Lср. = 200 м)

Эксплуатационная производительность ТОРО-400:

Пэ =

Пэ = = 380 т/см (при Lср. = 200 м)

Тогда:

Тотгр = ?12 смен

Примечание: расчет произведен на производительность при средней длине откатки в 200 м.

Так как при отработке заходок в секции возможно совмещение циклов бурения и отгрузки отбитой руды, производительность очистной выемки в секции рассчитывается исходя из наиболее трудозатратной технологической операции - отгрузке и доставке отбитой руды ПДМ до рудоспуска. Поэтому, производительность одной секции, состоящей из 3-х заходок при системе с торцовым выпуском составит:

Пр = Пэ = 380 т./см. 29000 т./мес.

Тогда, при максимальной годовой производительности, составляющей 1200 тыс. тонн в год, в очистной выемке постоянно должно находиться не менее 4 секций по 3 заходки в каждой.

Электровозная откатка

При отработке "Нижней залежи" Сибайского месторождения предусматривается электровозная откатка по горизонту 469 м, которая предназначена для доставки руды и породы к стволам шахт “Скиповая” и “Северная Вентиляционная”.

Электровозная откатка к стволу шахты "Скиповая"

Исходные данные

1. Годовая производительность по руде, тыс. тонн в год -350

2. Годовая производительность по породе, тыс. тонн в год - 50

3. Средняя длина откатки, м - 4200

4. Плотность руды, т/м3 - 3,85

породы, т/м3 - 2,7

5. Режим работы301 3 7.

6. ВагонеткаВГ-4,5-750

Вместимость кузова, м3 - 4,5

Грузоподъемность, т - 13,5

Масса вагонетки, т - 4,2

7. Преобладающий уклон по выработкам - 0,005

Расчетные параметры:

- принимаются электровозы - К-14

- грузоподъемность вагонетки по руде, т - 9

( принимается по грузоподъемности клети)

- грузоподъемность вагонетки по породе, т - 8,1

- максимально допустимый вес состава по условию -138

ограничения нагрева тяговых двигателей при

движении с гружеными вагонетками на уклон, т

- количество вагонеток в составе с рудой и породой, шт. - 8

- сменная производительность на горизонте по руде, т - 350

- сменная производительность на горизонте по породе, т - 50,0

- количество электровозов для доставки руды и породы - 2

- количество вагонеток для доставки руды и породы - 16

- количество резервных вагонеток - 4

Существующие комплексы механизмов для обмена вагонеток на горизонте 469 м у стволов шахт "Скиповая" и "Северная Вентиляционная" между собой аналогичны и предназначены для обмена вагонеток в условиях двухсторонних околоствольных дворов. Обмен вагонеток осуществляется следующим образом: со стороны движения груженых вагонеток установлен канатный толкатель ТКО-16-80, который заталкивает груженую вагонетку в клеть, одновременно выталкивая порожнюю вагонетку из клети. Порожняя вагонетка подталкивается цепным толкателем ТЦК-8-5, формируя состав из порожних вагонеток.

Для выполнения текущих ремонтов вагонеток и электровозов на горизонте 469 м предусматривается камера электровозного и вагонного депо.

Технические характеристики электровозов К-10 и К-14

Наименование параметра	Единица измерения	Значение
Сцепная масса	т	К-10	К-14
		10	14
Ширина колеи	мм	900	900
Мощность	кВт	50	110
Сила тяги	кН	11,0	23,5
Скорость движения	км/ч	12,8	12,8
Длина по буферам	мм	4800	5200
Ширина	мм	1350	1350
Высота	мм	1540	1650

Расчёт электровозной откатки

Вес состава по сцепному весу

где Р - вес электровоза, кг;

Z - число вагонеток в составе;

G - вес груза в вагонетке, кг;

G0 - собственный вес вагонетки, кг;

- коэффициент сопротивления при трогании гружёного состава;

Ш=0,25 - коэффициент сцепления;

i - уклон пути;

j0 - минимальное пусковое ускорение, м/секІ.

Вес состава по допустимому тормозному пути

, т

где jт - тормозное ускорение, м/секІ;

число вагонеток в составе

Определение продолжительности рейса

а)

б)

где Тр - продолжительность рейса, мин;

Тдв - продолжительность движения;

tм - продолжительность манёвров;

tп - продолжительность стоянок.

Определение числа возможных рейсов и производительности одного электровоза

где Т - продолжительность работы электровоза в смену, часов;

Возможная производительность электровоза

Аэл = nр*Z* G= 4*8*16 = 512т/см

Определение числа электровозов в работе и действительной производительности электровоза.

Число электровозов в работе:

N= k*A/Аэл= 1,25*800/512=2 электровозa

где k=1,25 - коэффициент неравномерности поступления груза

Действительная производительность электровоза

Ad эл = A/N = 800/2=400

Техническая характеристика оборудования, используемого для обмена вагонеток:

- кулаки посадочные, тип - КП 375-9МЭ

статическая нагрузка на кулаки, кН, не более - 375

время поставки кулаков, с, не более - 1,0

скорость подхода плети к кулакам, м/с,не более - 0,25

тип привода электрогидравлический - ТЭГ-300А

- стопор путевой, тип - СП800-7,5Э

колея, мм - 750

начальная скорость при стопорении, м/с, не более - 1,0

энергия стопорения, Дж - 8000

тип привода электрогидравлический - ТЭГ-600А

- толкатель канатный, тип - ТКО 16-80

толкающее усилие, кН - 16

скорость толкания, м/с, - 0,5

ход кулака (максимальный), мм - 80000

электродвигатель ВАО-62-6

мощность, кВт - 13

- толкатель цепной, тип - ТЦК -8-5,0

толкающее усилие, кН - 8

скорость толкания, м/с - 0,8

ход кулака, мм - 5000

электродвигатель ВАО-61-6

мощность, кВт - 10.

9. Шахтный подъём

Подъем служит для обслуживания горизонтов 309 м, 389 м, 469 м, 549 м, 629 м и выдачи на поверхность руды добываемой на подземном руднике с горизонтов 469 м. Выдачу руды или породы производить не более чем с двух горизонтов одновременно.

Исходные данные

1.	Схема подъема	клеть с противовесом
2.	Тип подъема	грузо-людской
3.	Клеть	41НВ4,5
3.1.	Грузоподъемность, Qгр, кг	13000
3.2.	Масса клети, Qкл, кг	6560
3.3.	Размеры в плане, мм	4500 1500
3.4.	Вагонетка	ВГ-4,5А
3.5.	Грузоподъемность, Q, кг	13500
3.6.	Масса вагонетки, Qв, кг	4100
3.7.	Максимальная концевая нагрузка у коуша, Qк, кг	19560
4.	Глубина горизонта 629 м, Нг, м.	639,390
5.	Высота копра до оси шкивов, Нш, м	30,350
6.	Уровень головки рельсов приемной площадки, Нп, м	0,35
7.	Высота подъема, Н, м	639,74
8.	Высота отвеса каната, Нк, м	666,24
9.	Подъемная машина	ЦР-63,4/0,6
9.1.	Диаметр барабана, Dб, м	6
9.2.	Максимальное статическое натяжение канатов, Рmах, кг, не более	36 000
9.3.	Разность статических натяжений канатов, Рразн, кг, не более	27 000
9.4.	Шаг нарезки барабана, мм	62
10.	Привод
10.1.	Тип редуктора	ЦО -- 22
10.2.	К.П.Д. редуктора	0,95
10.3.	Передаточное число редуктора, i	11,5
10.4.	Тип электродвигателя	АКН2-18-36-20УХЛ4
10.5.	Номинальная мощность, Рн, кВт	630
10.6.	Синхронная частота вращения, об / мин	300
10.7.	Скольжение, %	2,15
10.8.	Фактическое число оборотов, об / мин	293,55
10.9.	Количество электродвигателей, шт.	2

Схема подъема и сечение ствола шахты "Скиповая" показано на рисунках 1 и 2.

Рис 1- Сечение ствола шахты

Рис 2 - Схема подъёма

Таблица 4- Показатели производительности и баланс рабочего времени подъема

Наименование	Расчетные формулы	Значение
Количество людей спускающихся в смену, чел		56
Количество операций по спуску подъему		3
Время затраченное на спуск - подъем людей при паузе на посадку (1чел -- 1 с + 10 с), с		664
Количество операций по спуску грузов и материалов в сутки		2
Время затраченное на спуск грузов при паузе на загрузку - разгрузку клети 300 с, с		2076
Время ежесменного осмотра подъемной установки, ТО, с	4 часа	14400
Время затраченное на вспомогательные операции, ТВ, с	ТВ=ТЛ+ТГР+ТО	22620
Время на выдачу породы, ТРАБ, с	ТРАБ=(243600)-ТВ	54438
Количество подъемов		226
Количество рабочих дней в году, N		301
Коэффициент неравномерности подъемов, К		1,4
Производительность подъема, А, тыс.т		400

Бадьевой подъем служит в качестве второго механизированного подъема по стволу шахты в связи с отсутствием в стволе ходового отделения.

Рис 3 - Схема расположения сосудов в стволе

Исходные данные

1	Машина бадьевого подъема
1.1	Тип машины	МПП- 17,5
1.2	Диаметр барабана, мм	2850
1.3	Ширина барабана, мм	1550
1.4	Шаг нарезки, мм	35
1.5	Статическое натяжение каната, т	17,5
1.6	Передаточное число редуктора	20±4%
1.7	Электродвигатель
	Тип	АК3-13-46-6У4
	Мощность, кВт	630
	Количество, шт.	2
1.8	Максимальный диаметр каната, мм	33
1.9	Скорость подъема, м/с	0,5 8
1.10	Бадья	БПСМ-3
2	Лебедки направляющих канатов
2.1	Тип лебедки	ЛПЭП 10 ГОСТ7828-80
2.2	Канатоемкость, м	1500
2.3	Максимальный диаметр каната, мм	33,5
2.4	Скорость подъема, м/с	0,075 0,15
2.5	Диаметр каната, мм	22,5
2.6	Количество лебедок	2

10. Проветривание шахты

Вентиляция подземного рудника осуществляется по нагнетательной схеме. Основными воздухоподающими стволами являются ствол шахты "Северная Вентиляционная" и "Вентиляционная". На стволе шахты "Вентиляционная" расположены два вентилятора ВЦП - 16 работающие совместно, а на стволе шахты "Северная Вентиляционная" вентилятор ВОД-21м.

В проекте предусматривается нагнетательно-всавывающая схема вентиляции подземного рудника с поэтапным вводом главных вентиляторных установок на стволах "Вентиляционная" и "Клетевая", с сохранением в работе вентилятора ВОД-21 шахты "Северная Вентиляционная" и выводом из работы двух вентиляторов ВЦП -16 шахты "Вентиляционная" после запуска в эксплуатацию вентиляторов АРН 3550.

Рабочие характеристики главных вентиляторных установок в зависимости от развития подземных работ приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Показатели проветривания

№№ пп	Вентиляторные установки	Депрессия вентилятора, мм вод. ст.	Производительность вентилятора. М3/с	Количество воздуха, подаваемого в шахту, м3/с	Утечки воздуха на ГВУ
					м3/с	% от Qв
2008 г (зимний период)
1	ВОД-21м	247.05	104.2	93.1	11.1	10.7
2	ВЦП - 16 №1	658.72	26.3	44.3	7.6	14.6
3	ВЦП - 16 №2	711.01	25.6
			2008 г (летний период)
4	ВОД-21м	208.08	110.2	100.8	9.4	8.5
5	ВЦП - 16 №1	623.87	26.7	46.3	6.4	12.1
6	ВЦП - 16 №2	677.99	26.0
2009 г (зимний период)
7	ВОД-21м	230.49	106.8	96.3	10.5	9.8
8	ВЦП - 16 №1	463.29	21.8	37.0	5.9	13.8
9	ВЦП - 16 №2	494.08	21.1
2009 г (летний период)
10	ВОД-21м	189.51	113.0	104.4	8.6	7.6
11	ВЦП - 16 №1	431.27	22.5	40.0	4.3	9.7
12	ВЦП - 16 №2	464.11	21.8
2016 г (зимний период)
13	ВОД-21м	271.12	100.3	88.3	12.0	12.0
14	ВЦП - 16 №1	464.81	21.7	36.8	5.9	13.8
15	ВЦП - 16 №2	495.49	21.0
2016 г (летний период)
16	ВОД-21м	235.6	106.0	95.3	10.7	10.1
17	ВЦП - 16 №1	433.27	22.4	39.8	4.3	9.7
18	ВЦП - 16 №2	465.99	21.7

11. Водоотлив

Водоприток Сибайского подземного рудника складывается из водопритока Камаганского месторождения и водопритоков участка «Нижняя залежь» и залежи «Новый Сибай» Сибайского месторождения.

Водоотлив Камаганского месторождения осуществляется насосной станцией горизонта 240 м. Ожидаемый максимальный водоприток составляет 335 мі/час. Вода слабокислотная рН = 5 - 6. Насосная станция состоит из четырех насосных огрегатов ЦНСК 300-120. Вода собирается в двух водосборниках общей емкостью 1400 мі. Из насосной станции горизонта 240 м по двум нагнетательным трубопроводам 273Ч11 ГОСТ 8732-78, рабочему или резервному, вода подается в водоприемный колодец существующей перекачной насосной станции горизонта 309 м Сибайского подземного рудника в районе шахты «Скиповая».

Воды залежи «Новый Сибай» и участка «Нижняя залежь» собираются в водосборнике горизонта 629 м емкостью 1680 мі и насосной станцией главного водоотлива горизонта 629 м подаются в водоприемный колодец перекачной насосной станции горизонта 309 м. Далее перекачной насосной станцией горизонта 309 м вода подается по стволу шахты «Скиповая» на поверхность.

Согласно технологической части проекта суммарный ожидаемый максимальный водоприток составит 679 мі/час, в том числе от Камаганского месторождения - 335 мі/час, от залежи «Новый Сибай» и участка «Нижняя залежь» - 344 мі/час.

В насосных станциях горизонта 309 м и горизонта 629 м установлены по пять насосных агрегатов типа ЦНСК 300-360. Из них, в каждой насосной станции, три рабочих насоса, один резервный и один в ремонте. Вся арматура на нагнетании принята на давление 4 МПа. Всасывающий трубопровод, арматура на всасе и на нагнетании принята из коррозионностойкой стали.

По стволу шахты “Скиповая” проложены четыре става водоотливных труб диаметр 273 ? 9 ГОСТ 8732-78, футерованных резиновой и деревянной клепкой, из них три рабочих става и один резервный.

Техническая характеристика насоса ЦНСК 300-360

Подача, м3/час- 300

Напор, м- 360

Электродвигатель - ВАО2 560S-4

Мощность, кВт- 500

При доработке залежи "Новый Сибай" Сибайского месторождения увеличения объемов притоков шахтной воды в водосборники главной и перекачной насосных станций не ожидается. Следовательно, изменение существующих насосных станций не предусматривается.

Зумпфовой водоотлив

В настоящее время действуют зумпфовые насосные станции на стволах шахт “Скиповая” и “Вентиляционная”. Строительство зумпфовой насосной шахты "Северная Вентиляционная.

В настоящем проекте предусматривается перенос существующей зумфовой насосной станции и обустройство новой насосной шахты "Вентиляционная" ниже горизонта 672 м, показанной на чертеже 013-43/246-ГМ 102429.

Зумпфовая насосная станция шахты “Северная Вентиляционная” располагается в специальной камере и должна быть выполнена по черт. 027-0211-ГМП лист 6 инв. № 563835.

Зумпфовая насосная станция шахты “Скиповая” располагается в примыкающей выработке горизонта 672 м и выполнена по черт. 027-0211-ГМП лист 6 инв. № 563858.

Зумпфовая насосная станция шахты "Клетевая" должна быть выполнена по ранее разработанной рабочей документации, выполненной институтом "Унипромедь" комплект 027-0017-ПР1 инв. №469698.

Из насосных станций вода выдается в водоотливную канавку вышележащего горизонта. В насосных станциях установлены по два насосных агрегата ЦНСК 60-66 (один из них резервный).

Техническая характеристика насосного агрегата ЦНСК 60-66:

Подача, м3/ч - 60

Напор, м- 66

Электродвигатель- 4АМ180S-2

Мощность, кВт- 22

Частота вращения, об/мин- 3000

Напряжение, В- 220/380.

При доработке залежи "Новый Сибай" Сибайского месторождения увеличения объемов притоков шахтной воды в водосборники зумпфовых насосных станций не ожидается. Следовательно, изменение существующих насосных станций не предусматривается.

Принятые средства механизации при формировании технологической схемы рудника их тип и количество

Технологический процесс	Сменный объем продукции	Измерение	Применяемые средства механизации	Сменная производительность оборудования	Уровень технологической готовности подсистем	Требуемое количество оборудования, шт
Подьем руды	5000	т	Два скипа грузоподъемностью 50 т	400	1,4	1
Магистральный транспорт	5000	т	К-14 ВГ-4,5	400	1	4
Доставка руды в блоки	5000	т	ПДМ типа "TORO-400	380 т/смену	0,9	12
Буровые работы	160	п.м.	НКР-100м	8 п.м./смену	0,9	20
Горнопроходческие работы	150	мі	Бригада из 3-х человек	37,5 мі/смену	-	4

Размещено на Allbest.ru