Добыча руды на предприятии Горно-Шорский филиал ОАО "Евразруда"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Горнорудная промышленность России является важнейшей базовой отраслью, основой экономической независимости и безопасности страны. В горнорудной промышленности разрабатывается около 200 месторождений черных и цветных металлов и 10 месторождений нерудного металлургического сырья.

Сырьевая база металлургии по сравнению с зарубежными аналогами характеризуется в основном значительно более низким качеством добываемых руд, сложными горно-геологическими условиями разработки месторождений и трудными природно-географическими условиями районов их расположениями.

В настоящее время перед горнодобывающей промышленностью стоят задачи совершенствования технологии добычных работ и их интенсификация, внедрение высокопроизводительного оборудования и поточных технологий, снижение себестоимости и повышение качества продукции горных предприятий.

За последние годы в технологии подземной добычи руд произошли большие изменения, связанные в первую очередь с внедрением в процессы очистных работ высокопроизводительного самоходного оборудования, систем разработки с твердеющей закладкой выработанного пространства и специальных способов добычи полезных ископаемых.

Основными задачами горнодобывающей промышленности на данном этапе развития техники и технологии являются:

1. Совершенствование применяемых и создание новых более эффективных систем разработки

2. Полная комплексная механизация и автоматизация основных и вспомогательных производственных процессов.

3. Внедрение циклично - поточных и поточных технологий в процессе добычи полезных ископаемых

4. Повышение техники безопасности горных работ

5. Снижение потерь и разубоживания добываемых руд

6. Управление горным давлением на больших глубинах

Экономический потенциал любой страны определяется на ближайшие десятилетия уровнем производства металлов, а, следовательно, уровнем развития горнодобывающей промышленности.

руда разработка шахтный горный

1. Горно-геологическая часть

1.1 Характеристика предприятия

Горно-Шорский филиал ОАО "Евразруда" в настоящее время представляет собой современное предприятие по добыче и первичной переработки железных руд, и включает в себя ряд участков, цехов и различного ряда производств, обеспечивающих непрерывность процесса добычи руды.

Месторождение отрабатывается подземным способом одной шахтой, и вскрыто шестью вертикальными стволами.

Характеристики стволов шахты.

Ствол "Главный" пройден до отметки +185 метров, имеет диаметр-5,5 метра, оборудован клетью под вагоны ВГ-4, грузолюдской клетью.

Ствол "Вспомогательный" имеет диаметр-4,5 метра. В настоящее время не используется. Ствол "Ново-Клетевой" пройден до отметки- 105 метров , имеет диаметр 7,5 метра, оборудован двумя клетями: людская; грузолюдская под вагоны ВГ-4.

Ствол "Скиповой" пройден до отметки +70 метров, имеет диаметр 6,5 метров, оборудован двумя скипами по 50 т.

Ствол "Воздуховыдающий" имеет диаметр -7 метров, предназначен для выдачи воздуха.

Ствол "Восточный" имеет диаметр- 7метров, предназначен для подачи воздуха.

На месторождении применяется сложно-диагональная схема вскрытия, т.к одна группа стволов располагается на одном фланге месторождения ( на западе - ст. Скиповой, ст. Ново-Клетевой.), а другая группа стволов на востоке ( ст. Главный, ст. Восточный) и один ствол в центре (ст. Воздуховыдающий).

Схема проветривания - усиленно диагональная, способ проветривания - нагнетательно-всасывающий.

После реконструкции рудника в 80 г. его годовую производительную мощность увеличили до 6 млн. тонн сырой руды в год. В настоящее время мощность шахты составляет 3,7 млн. тонн сырой руды в год. В настоящее время идет воспроизводственный процесс ОПФ, наблюдается рост производства и возможность использования высокопроизводительной техники.

1.1.1 Горно-геологическая характеристика шахтного поля

Шерегешевское месторождение железных руд, входит в состав группы месторождений района Горной-Шории, которое расположено на юго-западе Кузнецкого Алатау Кемеровской области, в 28 км от г. Таштагола и связано с ним автомобильной и электрифицированной железной дорогой. Рельеф местности сложный. Климат района резко-континентальный с продолжительной и холодной зимой и жарким летом.

На площади месторождения протекает большая р. Унзас в западной части месторождения и впадающий в нее в пределах рудного поля ключ Шерегеш. Режим речки и ключа не устойчивый, в период половодья речка превращается в бурный поток с расходом 40 м³/с.

Рудная зона залегает в северном крыле синклинальной складки широтного простирания, сорванной дорудной крутопадающей тектонической зоной дробления того же направления.

Рудовмещающая толща представлена эффузивно-осадочными породами среднего кембрия. Ядерная часть синклинарной складки прорвана интрузией сиенитов. В северо-восточной части рудного поля располагается интрузия гранитов. Рудные залежи располагаются как в непосредственном контакте с сиенитами, так и на удаление от них.

Месторождение разбито системой дорудных нарушений северо-восточного направлений на отдельные тектонические блоки. Перемещенные, относительно друг от друга.

Среднее содержание железа в руде 34%. Из примесей присутствует цинк, сера, кобальт, медь.

Мощность рудных тел - 5...30м, мощность рудных залежей до 200м. Падение рудных тел крутое - 60...80. Коэффициент крепости руд по шкале профессора Протодьяконова f=14-18, вмещающих пород от 8-10 (известняки) до 14-18 (скарны, порфириты, альбитофиры).

Обводнённость месторождения слабая. Опасность по прорыву вод в выработки представляют только закарствованные известняки, располагающиеся на боку рудной зоны.

На месторождение выделено 8 рудных участков: "Восточный", "Рудный",(отработаны), "Главный"," Болотный"," Новый Шерегеш" (отрабатывается)," Подрусловый", "Юго-западный", "Новая промплощадка".

Отметка поверхности над месторождением +630...+680м, граница выклинки рудных тел -375 м.

Месторождение с глубины 600м отнесено к угрожающим по горным ударам.

Таблица Качественная характеристика руд Шерегешского месторождения

Таблица Основные параметры геологоразведки

Водопритоки шахты.

Главная водоотливная установка располагается на горизонте +115м в руддворе ствола "Нового клетьевого", оборудована шестью насосными агрегатами:

С горизонта 115м по нагнетательным трубопроводам диаметром 400мм вода выдается на поверхность, на станцию доочистки шахтных вод. Очищенная вода (частично) подается в шахту для использования при бурении и для промышленных нужд ДОФ, котельной и других объектов. Часть воды сбрасывается в ключ Большая Речка. Водоприток на действующие горизонты приведен в таблице.

Таблица Водоприток на действующие горизонты

1.1.2 Категория шахты по газу и угольной пыли

Шерегешская шахта отнесена к категории шахт не опасных по газу и пыли. Однако с введением новых правил промышленной безопасности на нее распространяются запреты о курении и использовании огневого взрывания.

1.1.3 Запасы полезного ископаемого

На 1 января 2007 года запасы балансовой руды на Шерегешевском месторождении составляют 155 714 тыс. т.

Высокая извилистость контактов рудных тел с вмещающими породами и сложное морфологическое строение, наличие множества породных прослоев различной формы внутри рудных тел, тектонические нарушения и достаточно высокая трещиноватость горного массива, наличие глинистых налегающих пород обуславливают значительную трудность достижения полноты и качества извлечения балансовых запасов. На шахте постоянно ведется работа по улучшению показателей извлечения руд и их качества. Потери руды в 2006 году составили 9,3 %, засорения от налегающих и боковых пород -- 6,4 %. Производительность труда подземного рабочего -- 22,9 т/смену. Запасы полезного ископаемого по этажам и блокам приведены в таблице.

Таблица Состояния движения запасов по категориям А+В+С с начала эксплуатации месторождения на 1. 01. 2007года

1.1.4 Проектная и фактическая мощность предприятия, потребители продукции

Проектная мощность шахты - 6 млн. т сырой руды в год. С начала эксплуатации месторождения добыто свыше 169,0 млн. т руды, достигнутая годовая мощность шахты - 4,6 млн. т руды.

Учитывая потенциальную потребность основного потребителя ЗСМК в агломерационном концентрате крупностью 8-10 мм, специалисты рудника совместно с проектным институтом "Сибгипроруда" на базе оборудования первого потока ДОФ спроектировали и смонтировали линию по производству аглоконцентрата с замкнутым циклом дробления и грохочения.

Разработаны и внедрены рациональная технология производства железорудного концентрата и технология автоматизированного контроля качества железорудной продукции на базе новой геофизической аппаратуры.

Отходы производства (хвосты обогащения) по своим физико-механическим, химическим и экологическим параметрам представляют собой щебень из крепких горных пород крупностью до 40 мм. Построены и запущены в работу линии по производству товарного фракционированного щебня с выдачей фракции 10-0, 10-20, 20-40 мм. Проведено обследование старых отвалов хвостов и вскрышных пород Шалымской и Шерегешской шахт, которые, по существу, являются техногенными месторождениями железной руды с содержанием железа 15-19 %. Спроектирована и построена на базе ДОФ линия по переработке хвостов.

На Шерегешской шахте добыто 3 598 200 т сырой руды, произведено и поставлено на Абагурскую аглофабрику 2 472 387 т первичного концентрата для Западно-Сибирского металлургического комбината. Дорожно-строительным организациям Кемеровской, Омской, Тюменской областей и Алтайского края отгружено 388 тыс.т произведенного рудником фракционированного товарного щебня для отсыпки дорог, приготовления бетона и асфальта.

Основная продукция рудника - это железорудный концентрат К-25 с содержанием полезного компонента 40-42%, крупностью 0-25 мм; железорудный концентрат К-10 с содержанием полезного компонента 44-48%, крупностью 0-10 мм; строительный щебень.

1.1.5 Схема вскрытия шахтного поля

Месторождение вскрыто группой вертикальных стволов: "Главный", "Вспомогательный", "Скиповой", "Ново-клетевой", "Восточный", "Воздуховыдающий", этажными квершлагами через каждые 60 - 80 м по вертикали и штольней горизонта 585 м.

Характеристика вскрывающих выработок:

Ново-Клетевой ствол. Пройден до отметки- (-105 метров ), диаметр ствола в свету 7,5 м. Крепление бетонное, толщина крепи 300 мм. Ствол оборудован двумя независимыми клетями 2КО 5,32 и предназначенных для спуска и подъема людей, выдача породы, производство вспомогательных операций и для подачи свежего воздуха в шахту; ствол оборудован зумпфовым водоотливом.

Скиповой ствол. Пройден до отметки +70 метров, диаметр в свету 6 м. Крепление ствола бетонное, толщина крепи 300 мм. Ствол оборудован двумя скипами грузоподъемностью 50 тонн и двумя скипами грузоподъемностью по 23 тонны. Ствол предназначен для выдачи руды на поверхность.

Воздуховыдающий ствол. Пройден до отметки +185метров. Диаметр в свету 7 м. Крепление ствола бетонное, толщина крепи 400 мм. Характерной особенностью ствола является то, что он "сломан" на горизонте +325 м и вновь "ломается" на горизонте +185 м, приближаясь к основным запасам месторождения и проходит как "слепой" с горизонта +185 м. Ствол является вентиляционным. Для осмотра ствола согласно правил ЕПБ есть бадьевой подъем.

Главный ствол. Пройден до отметки +185 метров, диаметр в свету 5,5 м. Крепление бетонное, толщина крепи 300 мм. Ствол оборудован для спуска в шахту длинномерных материалов и оборудования. В стволе предусматривается зумпфовой водоотлив.

Вспомогательный ствол. Имеет диаметр-4,5 метра, не используется.

Восточный ствол. Пройден до отметки +185 метров. Диаметр в свету 7 м. Крепление бетонное, толщина крепи 300 мм. Ствол предназначен для подачи свежего воздуха в шахту.

Околоствольные дворы Нового Клетевого и Скипового стволов предназначены для приема руды и материалов, Восточного ствола - для выполнения вспомогательных операций.

Крепление всех околоствольных дворов бетонное, толщина крепи от 200 до 250 мм. Камерные выработки околоствольных дворов, имеющие значительные площадки обнажения крепятся железобетоном. Выполняются в соответствие с ПТБ и промсанитарии.

Таблица Горно-геологические данные вскрывающих стволов

1.1.6 Схема и способ проветривания

На Шерегешской шахте применяется комбинированный нагнетательно-всасывающий способ проветривания.

Комбинированный способ проветривания на руднике основан на подаче свежего воздушного потока в сеть горных выработок с фланга месторождения, по вертикальным воздухоподающим стволам "Ново-Клетевой" и "Восточный" с последующей выдачей отработанного воздуха через центр месторождения по стволу "Воздуховыдающему".

Сущностью данного способа проветривания является то, что в одной части выработок шахты нагнетательными вентиляторами создаётся избыточное давление, а в другой части выработок с помощью всасывающего вентилятора создаётся разряжение, в результате чего создаётся депрессия, а следовательно и движение воздушного потока.

Таблица Сводная таблица входящих и исходящих вентиляционных струй

1.1.7 Водоприток шахты

Главная водоотливная установка располагается на горизонте +115м в руддворе ствола "Нового клетьевого", оборудована шестью насосными агрегатами:

С горизонта 115м по нагнетательным трубопроводам диаметром 400 мм вода выдается на поверхность, на станцию доочистки шахтных вод. Очищенная вода (частично) подается в шахту для использования при бурении и для промышленных нужд ДОФ, котельной и других объектов. Часть воды сбрасывается в ключ Большая Речка. Водоприток на действующие горизонты приведен в таблице №7.

Таблица Водоприток на действующие горизонты

Рисунок 1.2 Насос типа ЦНС

Основные элементы насоса типа ЦНС: 1-рабочее колесо; 2-вал; 3-подшипник; 4-крышка нагнетания; 5-направляющий аппарат; 6-корпус; 7-крышка всасывания; 8-полумуфта.

1.1.8 Перспективы развития горных работ в предстоящие 5 - 10 лет.

Перспективным планом развития горных работ в 2014 году предусмотрено достичь объема производства руды 4,5 млн. т.

Для этого необходимо ввести в эксплуатацию гор. +115 м с запасами сырой руды 38,917 млн. т, к 2009 году построить большой комплекс подземного дробления, построить закладочный комплекс для участка "Подрусловый" и другие технологические объекты .

1.2 Применяемые на горном предприятии системы разработки

Рудные тела месторождения мощные и круто падающие, что позволяет вести очистную выемку на всю высоту этажа. Наиболее приемлемые системы разработки -этажно-камерная и этажного обрушения с отбойкой руды глубокими скважинами.

Классы систем разработки различаются по способу управления кровлей выр. пространства. Для мощных круто-падающих залежей месторождения не приемлемы по горно-геологическим условиям следующие классы.

- с креплением выработочного пространства.

- с креплением и закладкой.

- с магазинированием.

Приемлемые классы.

- с открытым выработочным пространством (уч. Новый Шерегеш.).

- с обрушением руды и вмещающих пород (уч. Главный.).

- комбинированные (уч. Болотный.).

При этих системах разработки рудное тело по падению разделяется откаточными выработками на этажи 70...80 м., этажи в плане разделяются на блоки. В блоке выделяются следующие элементы: по высоте-днище (от откаточного горизонта до верха подсечки.), потолочина (от уровня бурового горизонта до обрушения вышележащего блока).

По ширине блок состоит из камеры (15...16 м.) и междукамерного целика (панели 12...16м). Блоки располагаются длинной стороной в крест простирания рудной залежи т.е длина блока равна мощности рудного тела. Классический блок имеет размеры H+L+D=70+40+27м. Этажно-камерная система разработки и системы этажного обрушения различаются между собой параметрами камер и целика (панели) и некоторыми показателями извлечения руды.

Важным преимуществом системы этажного обрушения является небольшая площадь обнажения потолочины над компенсационной камерой (40+6м. против 40+15м. при этажно-камерной системе), а, следовательно, большая её устойчивость.

Массовое обрушение панелей производится пучками из 7-9 глубоких скважин, потолочных целиков - камерными зарядами и пучками скважин.

Л.Н.С. (линия наименьшего сопротивления) при массовом обрушение панелей применяется 4,5-6 м, расстояние между пучками скважин 5-6 м. Число зарядов скважинных (уступов) в панели достигает 6-7. Взрывание скважинных зарядов - эл. короткозамедленное. Схема взрывания - комбинированная.

Новая технология характеризуется небольшим удельным объемом нарезных работ, малым (4-6%) выходом не габаритной руды, высокой интенсивностью отработки очистных блоков (до 230 тыс. т/смену). Ее внедрение позволило высвободить 97 чел., и сэкономить 791,9 тыс. руб., резко улучшить все технико-экономические показатели шахты и вывести предприятие по уровню производительности труда рабочего 22,6 т/смену - в число лучших в стране, удельная протяженность нарезных выработок 2,66 м/1000 т., удельный расход ВВ на отбойку 0,447 кг/т; на вторичное дробление 0,085 кг/т производительность труда рабочего по выпуску руды 3424 т/смену. себестоимость 1 т. руды 0,22 руб.

Новая технология позволила на научной основе реорганизовать управление очистными участками, добиваться рекордных показателей на выпуске руды из блоков.

В 1970-1975 гг. в содружестве с учеными ВостНИГРИ и работниками Сибирского филиала института Гипроруда была решена проблема отработки рудных участков, опасных по прорыву глинистой пульпы в горные выработки.

Комбинированная технология по добыче руды системами с массовым обрушением и выпуском руды под самотечной сухой кусковой закладкой, подаваемой в очистное пространство через зону обрушения с поверхности, позволила ликвидировать прорыв глины, уменьшить потери руды, при выпуске из обрушений в 3-4 раза (до 11-15%).

В 1971-1975 гг. совместно с ВостНИГРИ и при участии сотрудников Московского горного института выполнена научно-исследовательская работа и разработаны условия безопасной отработки "слепых" рудных тел, изолируются породными подушками над горизонтами выпуска руды, возведение породных и бетонных перемычек в выработках подходящих к пустотам. На выпуске руды используют вибрационные доставочно-погрузочные установки ВДПУ-4ТМ (с одной и двумя боковыми дучками, с торцевым выпуском). Применялись также установки ВДПМ-6, ВВ, РПУ-1, скреперные лебедки ЛС-55С, самотечная доставка через грохота с погрузкой пневматическими люками или ВДПУ-4ТМ.

Подготовка и отработка очистных блоков при принятых системах разработки заключается в следующем. После проходки откаточного орта (создание сквозной вентиляции на откаточном горизонте) из него под углом 20⁰ к горизонту проходится сбойка на вентиляционно-смотровой орт и сам вентиляционно-смотровой орт до соединения его с ранее пройденным сборным вентиляционным штреком (этот штрек соединяется с воздуховыдающим стволом). Затем из орта под углом также 20⁰ проходит камеры под

ВДПУ - 4ТМ с вентиляционно-смотровым ортом. Одновременно на уровне бурового горизонта можно проходить буровые выработки, минные восстающие, минные выработки, буровые камеры в потолочине блока.

Из камер под ВДПУ - 4ТМ проходят заходки под дучки (короткие - 4,5 м вертикальные выработки).

В верхней части дучек проходятся 2 траншейных орта и разрезной штрек. С бурового горизонта до кровли разрезного штрека проходится отрезной восстающий (ОВ). ОВ проходится секционным взрыванием глубоких скважин методом подающих боевиков.

Вокруг дучек телескопными перфораторами (ПТ-36, ПТ-48) бурят штанговые скважины диаметром 60-70 мм глубиной 5-7 м. Количество скважин-34, объем бурения - 206 м, скважины предназначены для образования разворота дучки взрыванием зарядов ВВ в них.

Разрезная щель на подсечке обуривается одиночными восходящими скважинами, подсечка - веерами глубоких скважин компенсационная камера, панель, потолочина блока - пучками нисходящих, восходящих и горизонтальных скважин. Глубокие скважины бурят станками НКР - 100М, заряжают их взрывчатыми веществами механизированным способом установки МТЗ-3 (ВД 2.4).

В камерах под ВДПУ - 4ТМ монтируются виброустановки. После выполнения указанных выше работ начинается очистная выемка. В первую очередь взрывают штанговые скважины для образования разворотов под отрезным восстающим.

Затем взрыванием из разрезного штрека в несколько приемов одиночных восходящих скважин на ОВ образуют разрезную щель по подсечке.

После взрывают веера скважин по подсечке компенсационной камеры и оставшиеся развороты под камерой, (взрывание разворотов опережает подсечку на 3-6 м).

Одновременно с этими работами взрыванием в несколько приемов пучков скважин с бурового горизонта на ОВ образуют компенсационную камеру.

После каждого технологического взрыва на очистных работах производится частичный выпуск руды в объеме 50-60%. После образования подсечке под компенсационной камерой и самой камеры в проектных границах производится специальный массовый взрыв по обрушению панели и потолочины блока. Образование разворотов и подсечки под панелью блока производится либо перед массовым взрывом либо после него в зависимости от объема подсечки и из условий сохранения устойчивости рудного массива.

После массового взрыва производится полный выпуск руды по планограмме выпуска, определяющий последовательность работы ВДПУ-4ТМ, объем дозы выпуска, объем руды с каждой виброустановки.

Для отработки слепых рудных тел применяется выемка сдвоенным этажом.

Размещено на Allbest.ru