Проект отработки запасов нижних горизонтов основной рудной залежи Орловского месторождения

Слои в пределах выемочного участка отрабатывают сверху вниз. Очистные работы в каждом слое ведут одновременно во всех четырех панелях от слоевого орта к северному и южному флангам выемочного участка. Причем отработку панелей 1 и 2 осуществляют с опережением фронта работ на одну-две секции по отношению к фронту работ в панелях 3 и 4. При этом граница между панелями по простиранию по возможности должна выдерживаться прямолинейной. Запасы панелей отрабатываются секциями, длина которых составляет 28¸32 м и включает 7¸8 заходок.

В каждой панели в одновременной работе могут находиться не более двух секций. При этом в опережающей секции допускается одновременно отрабатывать три¸четыре заходки первой очереди с оставлением между ними рудных целиков шириной 4 м. В отстающей (первой) секции в это время производится последовательная выемка заходок второй очереди (целиков) в направлении от слоевого орта к опережающей секции. Очистные заходки шириной 4 м и высотой 3,5 м отрабатывают из разрезного штрека. Заходки располагают вкрест простирания или под углом к простиранию рудного тела. Проходят их с уклоном 3-60 в сторону растекания закладочной смеси. Заходки первой очереди отрабатывают без крепления. После выемки заходок первой очереди на расстоянии 0,7-0,8 м от боковых стенок по всей их длине через 1,5 м друг от друга устанавливают деревянные стойки с подкладками, возводят закладочные перемычки, а затем заполняют выработанное пространство твердеющей смесью. К отработке заходок второй очереди можно приступать через 7 дней после закладки заходок первой очереди и набора прочности закладочным массивом не менее 0,7 МПа. Заходки второй очереди проходят без крепления. Однако на сопряжениях их с разрезным штреком необходимо устанавливать сигнальные стойки. Последнюю заходку второй очереди в каждой секции следует отрабатывать с креплением.

К отработке заходок нижележащего слоя можно приступать через 28 суток после окончания закладки заходок вышележащего слоя и набора прочности закладочным массивом не менее чем 2,5 МПа.

При принятой последовательности отработки запасов руды в слое к моменту завершения выемки заходок в панелях 3 и 4 вышележащего рабочего слоя в панелях 1 и 2 нижележащего слоя могут быть пройдены все подготовительно-нарезные выработки и начата отработка заходок.

В зависимости от величины горизонтальной рудной площади выемочный участок может включать от двух до четырех панелей, очистные работы в которых ведут слоями независимо друг от друга. Работы в слоях могут вестись с однофланговой (при горизонтальной мощности до 25-30 м) или двухфланговой (при горизонтальной мощности более 25¸30 м) выемкой руды.

Для исключения обрушения закладочного массива несущего слоя и обеспечения безопасности выемки заходок в нижележащих слоя в отрабатываемом слое необходимо создавать искусственный массив с прочностью несущего слоя не менее 4,0 МПа толщиной не менее 1,5 м у перемычки, который армируется спиральными элементами. При этом подачу твердеющей смеси в выработанное пространство осуществляют в две стадии. Сначала создают армированный несущий слой с расходом цемента 250 кг/м3, затем до полного заполнения выработанного пространства подают твердеющую смесь с расходом цемента 150-170 кг/м3, что обеспечивает прочность массива закладки в пределах 1,5¸2,0 МПа в 90 суточном возрасте.

При длине заходок более 25 м применяют посекционную закладку выработанного пространства. Расстояние между временными перемычками принимаются не более 25 м.

Вентиляция очистных заходок при отработке всех панелей обеспечивается за счет общешахтной депрессии. Свежий воздух поступает с нижнего горизонта по наклонному съезду и слоевому орту и далее по панельным слоевым разрезным штрекам к очистным заходкам. Загрязненный воздух из заходок выдается по вентиляционно-ходовым ортам и штрекам к вентиляционно-ходовому восстающему и далее в выработки верхнего вентиляционного горизонта.

7. производительность рудника

В соответствии с нормами проектирования и принятым режимом работы предприятия (количество рабочих дней в году 357, количество рабочих смен в сутки 3, продолжительность смены 7 часов) производительность Орловского рудника определена в объеме 1,5 млн. т руды в год.

7.1. Обоснование параметров выемочной единицы

Отработка Орловского месторождения осуществляется нисходящей слоевой и подэтажно-камерной системами разработки с полной закладкой выработанного пространства твердеющими смесями и применением высокопроизводительного самоходного оборудования. Опыт эксплуатации этого оборудования на отечественных и зарубежных рудниках показал, что для достижения высокой эффективности разработки необходимо создавать условия для свободного перемещения машин своим ходом в пределах выемочного участка (блока) длиной по простиранию 150-300 м [5]. Исходя из этого условия, а также с учетом технических возможностей принятых для эксплуатации погрузочно-доставочных машин, длину выемочного участка (блока) по простиранию рекомендуется принять равной 200-300 м. Ширина участка в зависимости от мощности и угла падения рудного тела изменяется в пределах от 30 до 120 м, а высота соответствует высоте этажа и составляет 50 м.

На 12-14 горизонтах Основной залежи длина рудного тела по простиранию не превышает 300 м. Поэтому каждый из этих горизонтов целесообразно отрабатывать одним выемочным участком (блоком).

Учитывая особенности геологического строения Орловского месторождения (наличие нескольких природных типов руд и их пространственное расположение), при принятой схеме подготовки и нарезки, блок разделяется на четыре панели. Две из них со стороны висячего бока рудного тела (сплошные руды) отрабатываются подэтажно-камерной системой разработки со сплошной выемкой, а другие две, расположенные у лежачего бока (вкрапленные руды) – нисходящей слоевой системой разработки. В связи с тем, что отработка блока ведется двумя различными системами разработки, в соответствии с требованиями "Единых правил охраны недр…" в качестве выемочной единицы принята панель, которая является частью блока. Показатели потерь и разубоживания руды по блоку (выемочному участку) определяются после полной его отработки как средневзвешенные величины. Размеры панелей, отрабатываемых подэтажно-камерной и слоевой системами разработки (длина, ширина, высота) составляют соответственно 110, 40¸45, 50 и 110, 25¸30, 50 м. Геологические запасы выемочного участка (блока) изменяются в зависимости от мощности и угла падения рудного тела и составляют 2850 тыс. т на 12 горизонте Основной залежи. Запасы панелей колеблются в пределах от 350¸400 до 800¸1000 тыс. т.

Длина рудного тела по простиранию на каждом горизонте также не превышает 300 м. Поэтому длину выемочного участка (блока) рекомендуется принять равной 200-300 м при ширине его от нескольких до 100¸130 м (в зависимости от мощности и угла падения). Высота блока соответствует высоте этажа и составляет 50 м. Длину, ширину и высоту панелей рекомендуется принимать соответственно 120¸135, 40¸90 м и 50 м.

7.2. Подготовка и отработка выемочной единицы

При отработке Основной залежи каждый выемочный участок подготавливается наклонным транспортным съездом, который располагается в центральной части блока в породах лежачего бока. Наклонный съезд служит для сообщения между горизонтами, подэтажами и слоями. Подэтажные штреки проходят в устойчивых и средней устойчивости сплошных рудах в средней части рудного тела через 16-17 м по высоте. В пределах блока проходят рудоспуски, вентиляционно-ходовые и вентиляционно-закладочные восстающие, которые располагают в центре и на флангах выемочного участка.

При длине блока 200-300 м среднее расстояние доставки горной массы из очистных камер (заходок) до рудоспусков не превысит 150 м, что обеспечивает высокую эффективность использования погрузочно-доставочных машин.

Отработку запасов руды в пределах выемочного участка можно вести на обоих его флангах и на одном-двух подэтажах, где смогут одновременно работать до трех погрузочно-доставочных машин.

Аналогичным образом ведется подготовка выемочных участков по залежи "Новая".

7.3. Годовая производительность рудника

В настоящее время рудник ведет добычу руды на 1¸5 и 7¸11 горизонтах Основной залежи. Общие запасы руды на этих горизонтах составляют 9,8 млн. т, в том числе на 1¸5 и 7¸8 горизонтах сосредоточено 2,2 млн. т, а на 9¸11 – 7,6 млн. т. Все эти запасы относятся к категории вскрытых и подготовленных, что позволяет в течение ближайших 4¸5 лет сохранить годовую производительность рудника на уровне 1500 тыс. т.

Учитывая разбросанность запасов по высоте и простиранию залежи, ограниченные размеры неотработанных участков, необходимость ремонта (восстановления) старых или проходки новых выработок, а также низкое содержание полезных компонентов на отдельных участках, годовая производительность при доработке запасов на 1¸5 и 7¸8 горизонтах составит 250-400 тыс. т.

Многолетний опыт применения на Орловском руднике слоевой системы разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями, а также расчеты Казгипроцветмета и ВНИИцветмета, выполненные при составлении локального проекта отработки блока 12с одиннадцатого горизонта, показали, что годовая производительность одного горизонта не превышает 650-750 тыс. т. При одновременной работе на двух горизонтах годовая производительность рудника составит 1000-1200 тыс. т.

Параллельно с доработкой запасов на 9¸11 горизонтах необходимо вскрыть и подготовить запасы Основной залежи на 12¸14 горизонтах и запасы залежи "Новая" на 9¸12 горизонтах, что обеспечит возможность поддержания годовой производительности на достигнутом уровне.

Годовая производительность при отработке запасов Основной залежи на 12¸14 горизонтах определена по методике, рекомендованной "Нормами технологического проектирования…" [5]

 тыс. т/год,

где А – годовая производительность, тыс. т/год;

 V=15 м – годовое понижение уровня выемки;

 K1 и K2 – поправочные коэффициенты соответственно на угол

 падения и мощность рудного тела;

 K3 и K4 – поправочные коэффициенты на применяемую систему

 разработки и на одновременную работу на нескольких

 этажах;

  - коэффициент, учитывающий изменение режима

 работы рудника;

 S – средняя горизонтальная площадь рудного тела, м2;

 g = 3,9 т/м3 – плотность руды;

 Кп=0,958 и Кр=0,936 – коэффициенты, учитывающие

 потери и разубоживание руды при добыче.

В таблице 7.1 приведены результаты расчетов годовой производительности по отдельным рудным горизонтам.

Таблица 7.1 - Годовая производительность Основной залежи на 12¸14 горизонтах

На доставке руды из очистных заходок и погрузочных заездов к блоковым рудоспускам в количестве 1,44 млн. т в год и доставке горной массы к рудоспускам при проходке горно-капитальных, горно-подготовительных и нарезных выработок в количестве до 100 тыс. м3 в год (из них попутная руда 60 тыс. т в год) предусматривается использование самоходных погрузочно-доставочных машин и скреперных установок.

Предварительные расчеты показывают, что для доставки вышеупомянутых объемов горной массы к рудоспускам на оптимальное расстояние (100¸150 м) потребуется:

ПДМ "Катерпиллер R 1300LHD"               – 4 шт;

ПДМ "Торо 301ДL"                                    - 2 шт;

ПДМ "Торо 250Д"                                     - 2 шт;

скреперных установок (ЛС-50)                 - 2¸3 шт.

8. МЕХАНИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОТ

8.1. Механизация горнопроходческих и очистных работ

При проходке откаточных выработок предусматривается применение традиционного (рельсового) проходческого оборудования (буровой каретки СБКН-2М, погрузочной машины ППН-5П, ленточного перегружателя ПСК-1С, контактного электровоза со сцепным весом 7 или 10 т и вагонеток ВГ-2,2 в количестве 8¸10 шт).

При проходке горизонтальных и наклонных безрельсовых выработок на всех горизонтах предусматривается применение комплекса самоходного оборудования, состоящего из буровой каретки типа "Минибур" и погрузочно-доставочной машины "Торо-250".

На очистных работах при слоевых системах разработки предусматривается применение комплекса самоходного оборудования, состоящего из буровой каретки типа "Минибур" и погрузочно-доставочной машины "Торо-301ДL" или "Катерпиллер R 1300LHD".

На очистных работах при подэтажно-камерной системе разработки предусматривается использование комплекса самоходного оборудования, включающего в себя буровой станок типа "Соло-1Л" или "КБУ-50" и погрузочно-доставочную машину "Торо-301ДL" или "Катерпиллер R 1300LHD".

В таблицах 8.1 и 8.2 приведены основные технические характеристики буро-погрузочного самоходного оборудования, выпускаемого различными фирмами. Из всего многообразия типоразмеров оборудования настоящим регламентом предусматривается в основном применение бурового и погрузочно-доставочного оборудования фирмы "Тамрок" (Финляндия).

Таблица 8.1 - Технические характеристики самоходных буровых кареток

Таблица 8.2 - Техническая характеристика погрузочно-доставочных машин различных типов для проходческих и очистных работ

На проходке восстающих высотой более 25 м предусматривается применение проходческих комплексов типа КПВ-4А, а также проходческих комбайнов типа 2КВ или "Рино" (таблица 8.3).

При подготовке и отработке 12¸18 горизонтов предусматривается электровозная откатка горной массы в вагонетках ВГ-2,2 и ВГ-4 по откаточным выработкам от блоковых рудоспусков и породоспусков к шахте "Слепая", а на 10¸11 горизонтах от шахты "Слепая" к соответствующим бункерам шахты "Скиповая". В период максимального развития работ на 13¸14 горизонтах для доставки горной массы по южному уклону предусматривается применение автосамосвалов фирмы "Тамрок" с дизельным приводом или троллейвозов фирмы "Кируна-Электрик". Техническая характеристика автосамосвалов проведена в таблице 8.4.

Таблица 8.3 - Техническая характеристика установок для бурения восстающих

Таблица 8.4 - Техническая характеристика автосамосвалов фирмы "Тамрок"

На электровозном транспорте предусматривается применение автоматической светофорной блокировки и дистанционное управление стрелочными переводами, а также дистанционное управление электровозами при загрузке и разгрузке вагонов. Для механизации погрузки горной массы из капитальных и блоковых рудоспусков и породоспусков рекомендуются вибропитатели ПВУ-5-1,8, ПВУ-4-1,6, ПВУ-3-1,2, входящие в состав типоразмерного ряда, разработанного ВНИИцветметом, или скреперные установки с лебедкой ЛС-55. Подъем горной массы осуществляется по следующим основным потокам:

-                      с 12 на 10 (или 11) горизонт руда и порода в вагонетках выдается клетевым подъемом шахты "Орловская";

-                      с 13¸18 горизонтов на 10 (или 11) горизонт горная масса в вагонетках выдается клетевым подъемом шахты "Слепая";

-                      с дозаторных 11 горизонта на поверхность (в соответствующие поверхностные бункера) горная масса рудными и породным скипами выдается по шахте "Скиповая";

-                      с 13¸14 горизонтов на уровень отметки –330 м горная масса доставляется автосамосвалами (троллейвозами) к рудоспускам и породоспускам.

8.2. Механизация вспомогательных и ремонтно-монтажных работ

В целях эффективного использования основного транспортного, бурового и погрузочно-доставочного самоходного оборудования для выполнения вспомогательных работ предусматривается использовать универсальные и специализированные машины:

-                      для крепления выработок набрызг-бетоном и анкерным креплением;

-                      для ремонта подземных дорог;

-                      для доставки ВВ, зарядки шпуров и скважин;

-                      для доставки горюче-смазочных материалов;

-                      для доставки людей (автобусы);

-                      для доставки грузов и др.

Спуск в шахту и подъем длинномерных материалов, электровозов, узлов самоходного и другого технологического оборудования осуществляется клетевым подъемом шахты "Орловская" (под клетью) с использованием соответствующих приспособлений и механизмов на нулевой и приемных площадках на горизонтах. Для обслуживания стационарного горного оборудования, находящегося в зданиях на поверхности и в подземных камерах, в проекте предусмотрены необходимые грузоподъемные механизмы (краны, тали и лебедки). Для механизации вспомогательных подъемно-транспортных операций на подземных работах институтом "ВНИИцветмет" разработаны малогабаритные переносные лебедки (ручная лебедка ЛР-0,5 и пневматическая лебедка ЛП-0,15).

9. ТЕХНОЛОГИЯ ЗАКЛАДОЧНЫХ РАБОТ

При разработке Орловского месторождения закладка выработанного пространства является неотъемлемой технологической операцией добычи руды.

Основное назначение закладочного массива:

-       управление горным давлением и сдвижением пород;

-       обеспечение безопасной и эффективной технологии горных работ;

-       исключение возникновения эндогенных пожаров;

-       обеспечение минимальных потерь и разубоживания руды.

9.1. Требования к закладочным смесям

Твердеющие закладочные смеси должны удовлетворять следующим основным требованиям:

-       обеспечивать в определенные сроки нормативную прочность при затвердевании смеси;

-       литые твердеющие смеси должны быть транспортабельны на значительные расстояния в самотечном режиме за счет напора, создаваемого вертикальным столбом смеси;

-       угол растекания смеси при укладке ее в слоях не должен превышать 60;

-       для формирования однородного массива твердеющие литые смеси должны быть устойчивы к расслоению.

Для принятых вариантов систем разработки и параметров очистных выработок нормативная прочность в соответствии с расчетами должна быть:

-       при нисходящей слоевой системе разработки: 4 МПа (несущий слой высотой 1,5 м) и 1 МПа выше несущего слоя;

-       при подэтажно-камерной системе: упрочненный слой толщиной 4¸5 м - 3¸4 МПа и 1,5¸2 МПа выше несущего слоя при высоте подэтажа 15¸20 м.

Рекомендуемые составы закладочных смесей приведены в соответствии с "Технологической инструкцией по производству закладочных работ на Орловском руднике" в таблицах 9.1 и 9.2.

Таблица 9.1- Основные составы твердеющих закладочных смесей для БГУ

Таблица 9.2 - Основные составы твердеющих закладочных смесей для БЗК

9.2. Закладочное хозяйство

Приготовление закладочной смеси на Орловском руднике производится на двух поверхностных комплексах: бетоно-гидравлическом узле (БГУ) производительностью 90 м3/час и бетоно-закладочном комплексе (БЗК) производительностью 60 м3/час.

В состав закладочного комплекса входят следующие объекты:

-            бетоносмесительное отделение;

-            мельничное отделение;

-            склады заполнителей;

-            сортировочные узлы;

-            конвейерные галереи;

-            прирельсовый склад цемента;

-            комплекс магистральных и участковых трубопроводов;

-            лаборатория качества закладки.

На рисунке 9.1 представлена технологическая схема закладочного комплекса Орловского рудника.

Технологическая схема приготовления закладочных смесей включает приготовление инертных из отвальных пород Орловского рудника и текущих хвостов обогатительной фабрики (ОФ). Текущие хвосты на обогатительной фабрике проходят первую стадию гидроциклонирования (ГЦ), затем по трубопроводу подаются на гидроциклоны БГУ или БЗК на вторую стадию гидроциклонирования. Сгущеный продукт с ГЦ подают в смешиватель, сюда же поступает цемент из расходного силоса через дозатор. На БГУ цементно-песчаную смесь хвостов подают в барабанный смеситель 14, туда же из расходного бункера крупного заполнителя 9 дозатором 12 по ленточному конвейеру 13 подают отсев или дробленую породу или калантырский песок. На БЗК цементно-песчаную смесь хвостов подают в шаровую мельницу 15, туда же подают из расходного бункера 10 дозатором 12 по ленточному конвейеру 13 дробленую породу или песок.

Закладочная смесь поступает в вертикальный участок бетонопровода и далее по горизонтальному участку, проложенному по горным выработкам горизонтов, в забои. Транспортирование по трубам закладочных смесей осуществляется самотечным способом за счет давления смеси в вертикальном ставе.

В качестве крупного заполнителя закладочных смесей используются породы из существующих отвалов пород, а также породы, получаемые от проходки выработок при ведении проходческих работ на Орловском руднике.

Доставка основных материалов на закладочный комплекс осуществляется железнодорожным и автомобильным транспортом.

9.3. Объемы закладочных работ

На весь период проведения закладочных работ на Орловском руднике в качестве основной рекомендуется литая твердеющая закладочная смесь.

На проектную мощность рудника объем закладочных работ с учетом усадки составит:

м3,

где Аг - годовой объем добычи руды, т;

 g – объемная плотность руды, т/м3;

 Ку - коэффициент усадки закладочной смеси, Ку = 1,06.

Режим работы бетонозакладочного комплекса принят непрерывный с целью исключения затрат времени на промывку трубопровода и пусконаладочные операции.

Часовая производительность закладочного комплекса составит:

 м3/ч,

где V - годовой объем закладочных работ, м3;

 Д - количество рабочих дней;

 N – число рабочих смен;

 Т - продолжительность смены, ч;

 Кио – коэффициент использования оборудования.

Расчетная часовая производительность закладочного комплекса при годовой производительности рудника 1500 тыс. т принимается 90 м3/ч.

В соответствии с приведенными расчетами существующий БЗК обеспечит закладку пустот в проектных объемах.

9.4. Закладочные материалы

В качестве основного вяжущего рекомендуется использовать портландцемент М400.

В качестве одного из источников инертных заполнителей рекомендуется использовать породы Орловского рудника. В породных отвалах Жезкентского ГОКа накоплено 317 тыс. т. Через ствол шахты "Скиповая" ежедневно выдают на гора 80-100 м3 породы с проходческих работ. Существующие запасы породы с учетом их пополнения обеспечат потребность в крупном заполнителе не более чем на 3 года. Потребности Орловского рудника в инертном заполнителе в виде текущих хвостов, боровых песков и отсева дробильно-сортировочной фабрики могут быть обеспечены в полном объеме. Для приготовления литых твердеющих смесей можно применять техническую воду по ГОСТ 2373.2-79 "Вода для бетонов и растворов" при показателе рН не менее 4, содержании ионов SO4 не более 2700 мг/л, растворимых солей не более 10000 мг/л.

9.5. Трубопроводный транспорт

Литая твердеющая закладочная смесь подается в выработанное пространство по трубопроводу, проложенному в технологической скважине или по стволу шахты "Северная", по закладочному горизонту и по участковым выработкам. Вертикальный трубопровод должен быть оборудован сбросным клапаном для выпуска смеси в случае закупорки горизонтального участка трубопровода.

Магистральный горизонтальный трубопровод на закладочном горизонте прокладывается вдоль борта выработки на высоте от 0,3 до 1,2 м. Параллельно закладочному трубопроводу прокладываются водопровод и трубопровод сжатого воздуха, необходимые для ликвидации возможных закупорок. Для этого в трубопроводе устанавливаются пневмоврезки, располагаемые, как правило, через 50 м.

Участковые трубопроводы должны быть оборудованы переключателями потока с целью обеспечения непрерывной работы поверхностного БЗК и отведения воды при промывке бетоновода.

Надежность работы трубопровода зависит от правильного выбора скоростного режима транспортирования. При транспортировании динамически стабильных смесей, к которым относятся полидисперсные закладочные смеси, рабочая скорость движения должна быть выше критической не менее чем на 10¸15 %. Критическая скорость считается такой, при которой более крупные и тяжелые частицы смеси могут выпадать в осадок. В результате этого может произойти закупорка трубопровода.

Оптимальная рабочая скорость по фактору износа трубопровода и сопротивлению транспортирования смеси должна быть не более 3,0 м/с.

10. Вентиляция, промсанитария и борьба с пылью

10.1 Анализ состояния проветривания рудника

В настоящее время проветривание Орловского рудника осуществляется всасывающим способом по центрально-фланговой схеме. Свежий воздух поступает по стволам шахт "Орловская" и "Северная"в количестве 185,3 и 108 м3/с. Загрязненный воздух выдается по стволу шахты "Южная" в количестве 240 м3/с всасывающим вентилятором главного проветривания ВЦД-31,5 м, установленным у устья ствола, а также по стволу шахты "Скиповая" в количестве 53,3 м3/с за счет напора нагнетательных подземных вентиляторов ВОД-11П и ВМЦ-8, установленных соответственно на 4 и 11 горизонтах у ствола шахты.

Основные характеристики и пропускная способность стволов и других горных выработок приведены в таблицах 10.1 и 10.2.

Таблица 10.1 - Техническая характеристика стволов

Таблица 10.2 - Технические показатели горных выработок

Технические характеристики главного и вспомогательных вентиляторов приведены в таблице 10.3.

Таблица 10.3 - Технические характеристики вентиляторов

Главная вентиляторная установка снабжена аппаратурой управления, контроля параметров, маслостанцией, измерительными приборами и сигнализацией. В здании главной вентиляторной установки имеется шумоизолирующая кабина, в которой установлен телефон с сигнальным вызывным устройством от диспетчера рудника и телефон АТС.

Реверсирование воздушной струи может производиться как дистанционно (с пульта диспетчера рудника), так и дежурным машинистом главной вентиляторной установки.

У воздухоподающих стволов шахт "Орловская" и "Северная" сооружены калориферные установки с двумя центробежными вентиляторами ВДН-22ПУ производительностью по 60 м3/с каждый с калориферами типа КВП-10 в количестве 240 единиц с общей площадью нагрева 89952 м2.

Регулирование вентиляционных потоков на руднике осуществляют вентиляционными и шлюзовыми дверями, перемычками и вентиляционными окнами.

В соответствии с проектом необходимое количество свежего воздуха для проветривания горных выработок при добыче 1,5 млн. т руды в год составляет 340 м3/с при нормативе подачи 5 м3/мин. на 1 л.с. номинальной мощности двигателя.

Горные работы на руднике ведутся одновременно на шести-семи горизонтах с использованием самоходного и переносного оборудования. Обеспеченность рудника свежим воздухом (293,3 м3/с) составляет 86 % от проектной потребности.

Недостаточное количество подаваемого свежего воздуха обусловлено тем, что не пройден предусмотренный проектом воздуховыдачной ствол шахты "Новая", а площадь поперечного сечения ствола шахты "Южная" не позволяет выдать требуемое количество воздуха. Не установлен и предусмотренный проектом второй вентилятор главного проветривания. Выдача из рудника отработанного воздуха производится также по стволу шахты "Скиповая", однако производительность используемых для этой цели вспомогательных подземных вентиляторов недостаточна.

При центрально-фланговой схеме проветривания возникла активная аэродинамическая связь между расположенными на расстоянии 40 м друг от друга воздухоподающим и воздуховыдающим стволами шахт “Орловская” и “Скиповая”. Такая связь имеется на восьми горизонтах: 4,6,7,9,10,11,12+25м и 12.

Для уменьшения влияния аэродинамической связи на проветривание горных работ применяется большое количество вентиляционных дверей, перемычек и подпорных вентиляторов. Количество вентиляционных дверей, установленных с этой целью, составляет ¼ часть от их общего количества в вентиляционной сети (21 из 88). В подходных выработках этих шахт возведены 20 вентиляционных перемычек.

На аэродинамический подпор расходуется (теряется) 25 м3/с свежего воздуха, поступающего по стволу шахты "Орловская", или 8,5 % от общего количества воздуха, подаваемого в рудник. Применение подпорных вентиляторов связано с дополнительными энергетическими затратами на их работу и на подогрев теряемого свежего воздуха, а также с трудностями реверсирования вентиляционной струи.

Многогоризонтность и применяемая схема проветривания горных работ усложнили распределение воздуха по сложной сети выработок общей длиной 28 км. Для улучшения воздухораспределения воздушная струя разделена на три параллельные: выработки 1-4 горизонтов проветриваются подземным вспомогательным вентилятором; выработки 6-11 горизонтов - главным вентилятором; выработки 12 горизонта – вторым вспомогательным подземным вентилятором.

С целью снижения концентрации диоксида азота на рабочих местах при работе машин с ДВС, необходимо принять меры к приобретению топлива, соответствующего техническому паспорту машин. Необходимо также провести сравнительную оценку применяемых методов определения концентрации диоксида азота: экспресс-метода и лабораторного.

10.2. Расчет необходимого количества воздуха и выбор схемы проветривания

Расчет необходимого количества воздуха для проветривания при производительности рудника 1,5 млн. т руды в год выполнен в соответствии с требованиями ЕПБ [3] и "Временного методического пособия по расчету количества воздуха, необходимого для проветривания рудников и шахт" по наибольшему количеству людей, по разжижению газов от взрывных работ, по интенсивности пылеобразования, по минимальной скорости движения воздуха в выработках, а также по разжижению выхлопных при работе дизельных машин. Необходимое количество воздуха (340 м3/с) принято по фактору разжижения выхлопных газов.

В соответствии с рассмотренными схемами вскрытия запасов нижних горизонтов Орловского месторождения при всасывающем способе проветривания возможно применить две основные схемы: центрально-фланговую и фланговую. Причем в том и другом случае с вводом в эксплуатацию нижних горизонтов увеличится протяженность основных воздухоподающих и воздуховыдающих выработок и возрастет депрессия рудника, что потребует сооружения дополнительной вентиляторной установки.

На северном фланге добычу руды намечается вести на 12 и 13 горизонтах, на южном фланге – на 10, 11, 12 и 13 горизонтах. Таким образом за счет концентрации горных работ количество добычных горизонтов в 2010 г. может быть уменьшено до 4 (вместо 8 в 2001 г.).

При фланговой схеме свежий воздух поступает по стволам шахт "Орловская" и "Скиповая", а загрязненный воздух выдается по стволам шахт "Северная" и "Южная". Для обеспечения подачи свежего воздуха по стволу шахты "Скиповая" с запыленностью не более 30 % от установленных санитарных норм (690 ЕПБ) предусматривается применение пылеулавливающих средств на сбойках ствола шахты с горизонтами. В устье ствола шахты "Северная" предусматривается строительство вентиляторной установки с вентилятором ВОД-30, обеспечивающим выдачу загрязненного воздуха в количестве не менее 100 м3/с.

Подача свежего воздуха к выработкам южного фланга в обеих схемах производится от ствола шахты “Орловская”.

К выработкам северного фланга свежий воздух подается при центрально-фланговой схеме от стволов шахт “Орловская” и “Скиповая”.

При центрально-фланговой схеме в выработках, соединяющих воздухоподающий и вытяжной стволы шахт “Орловская” и “Скиповая”, должны соблюдаться правила, предупреждающие возникновение короткого замыкания вентиляционных струй [§130 ЕПБ].

10.3. Борьба с пылью, охрана труда и промсанитария

Для создания нормальных санитарно-гигиенических условий труда на подземных работах необходимо предусмотреть комплекс мероприятий и технических решений по обеспыливанию рудничной атмосферы, включающих в себя:

-                      недопущение подачи воздуха в шахту с запыленностью более 30 % ПДК. Это обеспечивается асфальтированием подъездных дорог к воздухоподающим стволам и их регулярным орошением, озеленением промплощадок воздухоподающих шахт, устройством водяных завес на воздухоподающих квершлагах и регулярным смывом пыли с поверхности этих выработок;

-                      предупреждение пылеобразования на рабочих местах, что обеспечивается увлажнением горной массы при ее погрузке и разгрузке, применением "мокрого" бурения шпуров и скважин;

-                      подавление пыли у источников ее образования, что достигается применением обеспыливающих устройств у рудоспусков, опрокидывателей и у дозаторов, смачиванием водой поверхности выработок призабойной зоны перед взрывными работами, применением забойки и инертных оболочек из гидропасты или водяных ампул на взрывных работах;

-                      устранение распространившейся в атмосфере пыли, для чего следует предусматривать проветривание действующих забоев, обеспечивающее вынос тонкодисперсной пыли, рециркуляционное обеспыливание труднопроветриваемых забоев восстающих выработок при бурении шпуров.

В исключительных случаях, когда на рабочих местах, связанных с пылеобразованием, не могут быть использованы другие средства борьбы с пылью, допускается применение противопылевых респираторов типа "Лепесток", "Астра" и РПЦ-22.

Камеры горюче-смазочных материалов, насосной, электроподстанции, склада ВВ, технического обслуживания самоходного оборудования должны проветриваться обособленной струей.

Охрана труда и промсанитария обеспечиваются:

-                      подачей в подземные выработки свежего воздуха в количестве, обеспечивающем требуемую ЕПБ скорость движения его по выработкам и разжижение вредных примесей до санитарных норм;

-                      оснащением всех запасных выходов и ходовых отделений вентиляционно-ходовых восстающих стационарным, а проходческих и очистных забоев – переносным освещением;

-                      оснащением всех проходческих и очистных забоев длиной более 10 м вентиляторами местного проветривания;

-                      оснащением всех забоев технической водой для мокрого бурения, орошения отбитой горной массы, подавления и смыва пыли со стенок выработок и груди забоя;

-                      снабжением всех рабочих флягами для питьевой воды и респираторами и самоспасателями для индивидуальной защиты от пыли и газа.

-                      Для защиты подземных рабочих от вредного воздействия на них условий подземной среды и работающего оборудования предусмотрены:

-                      сокращенный до 7 часов рабочий день;

-                      комплексная организация труда, при которой в течение смены рабочие выполняют различные виды работ, уменьшая тем самым вредное воздействие вибрации и шума;

-                      применение бурового оборудования, позволяющего свести до минимума влияние вибрации на работающего;

-                      применение буров с резино-металлическими буртиками, которые снижают уровень шума в 1,5-1,7 раза;

-                      применение вибрационных кареток КВ-14 (завод "Пневматика") или вибрационных кареток тросового типа ВЗКТ-2М (институт "ЦНИИПП") при бурении ручными перфораторами, виброзащитных устройств ПТ-03 Криворожского завода "Коммунист" при бурении телескопными перфораторами;

-                      применение средств индивидуальной защиты: антивибрационных рукавиц института "НИГРИ", спецобуви с прокладками из пенопласта, разработанной институтом охраны труда.

Для снижения вредного влияния шума рекомендуется:

-                      установка на выхлопных отверстиях перфораторов глушителей шума, выпускаемых заводом "Пневматика" или Криворожским заводом "Коммунист";

-                      установка на вентиляторах местного проветривания глушителей шума ЧШ-5 и ЧШ-6 Томского электромеханического завода имени Вахрушева;

-                      применение индивидуальных средств защиты органов слуха: наушников ВНИИОТ-1 (завод "Респиратор"), пластинчатых вкладышей одноразового использования (завод физико-механического института имени Карпова).

Все трудящиеся обеспечиваются спецодеждой в соответствии с нормами, индивидуальными светильниками и спецпитанием.

В горных выработках на каждом горизонте должны быть предусмотрены хорошо оборудованные камеры ожидания и санузлы.

При решении вопросов водоснабжения рудника, отвода и обезвреживания шахтной воды, санитарного и медицинского обеспечения трудящихся следует руководствоваться требованиями ЕПБ [3].

Для предотвращения взрывов сульфидной пыли рекомендуется осуществлять мероприятия, предусмотренные "Инструкцией по мерам безопасности и предупреждению взрывов сульфидной пыли на подземных рудниках, разрабатывающих пиритсодержащие руды".

Лица, предрасположенные к пылевым заболеваниям (пылевой бронхит, силикоз) должны выводиться из вредных условий труда с переобучением на другую профессию за счет предприятия согласно Закону РК об охране труда.

В соответствии с требованиями ПТЭ [2] предприятие не реже одного раза в месяц должно производить замеры температуры воздуха в выработках (одновременно и в тех пунктах, что и замеры количества воздуха).

12 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Общий объем горно-капитальных работ, необходимых для дальнейшего вскрытия Орловского месторождения, приведен в таблице 12.1.

Таблица 12.1 - Объем горно-капитальных работ

Расход материалов на 1 м3 горно-подготовительных и нарезных выработок приведен в таблице 12.2

Таблица 12.2 - Расход материалов на 1 м3 ГПР и ГНР

Технико-экономические показатели по системам разработки приведены в таблице 12.3.

Таблица 12.3 - Технико-экономические показатели по системам разработки

Расход материалов на 1 т руды на очистных работах приведены в таблице 12.4.

Таблица 12.4 - Расход материалов на 1 т руды на очистных работах

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Орловское месторождение расположено в юго-западной части Золотушинско-Орловского рудного поля в висячем боку Иртышского глубинного разлома. Промышленный тип месторождения – колчеданно-полиметаллический.

Основная залежь состоит из четырех сопряженных через тектонические нарушения рудных тел, залегающих на глубине от 70 до 700 м. Залежь имеет северо-восточное простирание.

К проектированию дипломным проектом приняты запасы 11-14 горизонтов – 8312,9 тыс. тонн руды Основной рудной залежи.

Основными полезными компонентами руд месторождения являются медь, цинк, свинец. Подчиненное значение имеют золото, серебро, кадмий, селен, сера пиритная, барит.

Большая глубина залегания и степень разведанности рудных залежей Орловского месторождения предопределили подземный способ разработки.

Высокая ценность руд и пожароопасность отдельных участков месторождения обусловили необходимость повсеместного применения систем с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями.

Производительность Основной залежи по горнотехническим условиям определена, исходя из годового понижения горных работ в соответствии с «Нормами проектирования...» и составила 12 гор. 640 тыс. тонн в год, 13 – 360 и 14 – 60 тыс. тонн в год.

Запасы 12¸14 горизонтов Основной залежи вскрываются квершлагами и штреками от ствола шахты "Орловская" по 12 горизонту и от ствола шахты "Слепая" по 13 и 14 горизонтам. На северном фланге с 13 до 11 горизонта проходятся вентиляционный и лифтовой восстающие.

При подготовке запасов 12 горизонта Основной залежи горная масса электровозным транспортом в вагонетках ВГ-4 и ВГ-2,2 доставляется к стволу шахты "Орловская", клетевым подъемом выдается на 10 или 11 горизонт и далее электровозами транспортируется к опрокидам у ствола шахты "Скиповая". При отработке запасов 13 и 14 горизонтов горная масса выдается в вагонетках клетевым подъемом по стволу шахты "Слепая" на 10 или 11 горизонт и доставляется электровозным транспортом к опрокидам у ствола шахты "Скиповая".

В специальной части проекта освящен вопрос выбора и обоснования системы разработки.

В качестве основной рекомендована нисходящая слоевая система разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями, которая характеризуется следующими технико-экономическими показателями:

производительность труда забойного рабочего – 21-23 м3/чел.-см;

потери руды – 4,8 %;

разубоживание руды – 6,7 %;

производительность блока – 18-20 тыс.т в мес.

Приготовление закладочной смеси на Орловском руднике производится на двух поверхностных комплексах: бетоно-гидравлическом узле (БГУ) производительностью 90 м3/час и бетоно-закладочном комплексе (БЗК) производительностью 60 м3/час.

Охрана труда и промсанитария обеспечиваются:

подачей в подземные выработки свежего воздуха в количестве, обеспечивающем требуемую ЕПБ скорость движения его по выработкам и разжижение вредных примесей до санитарных норм;

оснащением всех запасных выходов и ходовых отделений вентиляционно-ходовых восстающих стационарным, а проходческих и очистных забоев – переносным освещением;

оснащением всех проходческих и очистных забоев длиной более 10 м вентиляторами местного проветривания;

оснащением всех забоев технической водой для мокрого бурения, орошения отбитой горной массы, подавления и смыва пыли со стенок выработок и груди забоя и другими мероприятиями.

ЛИТЕРАТУРА

1. Иванов В.И., Гинатулин А.М. Подсчет запасов руды и металлов по Орловскому медно-полиметаллическому месторождению на Рудном Алтае на 01.11.1966 г. Березовская ГРЭ. 1966. – 115 с.

2. Правила технической эксплуатации рудников, приисков и шахт, разрабатывающих месторождения цветных редких и драгоценных металлов. - М.: Недра, 1981. - 109 с.

3. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом. - М.: Недра, 1976. - 224 с.

4. Единые правила безопасности при взрывных работах. М.: Недра, 1992.

5. Нормы технологического проектирования рудников цветной металлургии с подземным способом разработки, ВНТП 37-86. - М.: Минцветмет СССР, 1986. - 212 с.

6. СНиП П-94-80. Подземные горные работы. - М.: Стройиздат, 1980.

7. Инструкция по безопасному применению самоходного (нерельсового) оборудования в подземных рудниках. - М.: Недра, 1973. - 34 с.

8. Проектное задание "Строительство Орловского рудника" / Казгипроцветмет. - Усть-Каменогорск, 1966.

9. Дополнение к проектному заданию "Строительство Орловского рудника" / Казгипроцветмет. - Усть-Каменогорск, 1971.

10. Технический проект "Вскрытие нижних горизонтов для восполнения выбывающих мощностей Орловского рудника" / Казгипроцветмет. - Усть-Каменогорск, 1980.

11. Проектное задание "Строительство Орловского рудника" (корректировка) / Казгипроцветмет. - Усть-Каменогорск, 1983.

12. Технический проект "Вскрытие нижних горизонтов для восполнения выбывающих мощностей Орловского рудника" (дополнение) / Казгипроцветмет. - Усть-Каменогорск, 1990.

13. Проект "Вскрытие и отработка залежи "Новая" / Казгипроцветмет. - Усть-Каменогорск, 1991.

14. Проект "Вскрытие и отработка нижних горизонтов Орловского месторождения" (корректировка) / Казгипроцветмет. - Усть-Каменогорск, 1997.

Страницы: 1, 2, 3