В пределах шахтного поля существует ряд водопроявлений, находящихся под режимным наблюдением. В местах выхода источника периодически проводится отбор проб на агрессивность по отношению к бетону, результаты анализов свидетельствует об отсутствии таковых.

Основной водоприток в руднике формируется за счет обводненности стволов. Распределение дебита по стволам происходит следующим образом:

• ВПС – 10-12 м³/час;

• СС-3 – 4-5 м³/час;

• ВС-5 – 5-6 м³/час;

• ВС-6 – 6-7 м³/час;

Суммарный водоприток по руднику составляет 32-35 м³/час.

1.6. Физико-механические свойства руд и вмещающих пород

Объемные веса руд:

• Богатые руды 1 Хаерлахской залежи – 4.2 т/м³;

• Богатые руды 2 Северной залежи –4.0 т/м³;

• Вкрапленные руды 2 Северной залежи –3.05 т/м³;

• Медистые руды – 3.3 т/м³;

Значение коэффициента крепости по шкале М.М. Протодъяконова:

• Для богатых руд – 5-10;

• Для медистых руд – 5-16;

• Для вкрапленных руд – 5-10;

• Для вмещающих пород – 5-10.

Сульфидные руды склонны к окислению, разогреву, спеканию, самовозгоранию и слеживанию с выделением тепла (3400-4700 ккал на 1 м³ поглощенного кислорода). Температура пород в поле рудника колеблется в пределах 23-36^о. В породах свободная кремнекислота отсутствует. Влажность руды в естественном залегании составляет 1-4 %, в отбитой массе – до 7 %.

1.7. Газоносность пород

Все породы и руды, слагающие поле рудника, газоносны. Наличие горючих газов, связанных с угленосными отложениями тунгусской серии (интервал 20-350м) и грантолитовыми сланцами нижнего силура (глубина залегания около 2000м) из которых газы могут мигрировать в вышележащую зону толщ. Установлено наличие углекислого газа, метана, тяжелых углеводородов, азота и гелия в газовых выделениях. Общий ожидаемый дебит составляет 450 м³/сутки.

1.8. Качественная характеристика руд и рудных минералов

Норильские медно-никелевые руды являются комплексными, из них современными технологическими методами извлекают цветные металлы: никель, медь, кобальт; благородные металлы: золото, серебро и главные элементы платиновой группы; кроме этого попутно получают селен, теллур и серу.

Помимо названных компонентов, руды содержат целый ряд других элементов, из которых важно отметить железо, уходящее в шлаки и вредные примеси, из которых главными являются, селен цинк и мышьяк, спорадически встречающиеся в рудах.

К числу шлакообразующих компонентов в первую очередь относятся окислы кремния, железа, алюминия, магния, кальция и некоторые другие.

Сульфидное оруденение генетически связано с крупной дифференцированной интрузией габбро-долеритов и представлено тремя основными типами руд:

• Сплошными (наиболее богатыми)

• Вкрапленными и прожилково-вкрапленными в породах нижней части интрузии

• Вкрапленными и прожилково-вкрапленными в породах, вмещающих интрузию (медистые)

Минералы, слагающие норильские руды делятся на следующие четыре группы:

1. Главные: пирротин, троилит, пентландит, халькопирит, талнахит, моикухит, путоранит, кубанит, магнетит.

2. Второстепенные: горнит, марказит, миллерит, сфалерит, халькозин, минералы группы валерита.

3. Редкие: алабанит, виоларит, годлевскит, ковеллин, маухерит, никелин, молибденит, станин.

4. Минералы благородных металлов: сперрилит, урванцевит, самородные золото и серебро, минералы платины и палладия.

1.9. Типизация руд

В качестве главного классификационного признака служит минеральный состав рудной части с учетом количественных соотношений главных рудных минералов. При микроскопическом изучении шлифов руд выделены следующие устойчивые рудные ассоциации:

1. Пентландит-халькоперит-пирротиновая.

1. Пиррит-пентландит-халькопирритовая (с борнитом и сфалеритом)

2. Пирротин-халькопирит-кубанитовая.

3. Пирит-халькопиритовая (с милеритом и магнетитом)

4. Борнит-халькопиритовая (с пиритом и милеритом)

5. Пирит-магнетит-пирротиновая.

Изучение распределения различных рудных ассоциаций по разрезу показывает, что на Талнахском месторождении с полным основанием могут быть выделены одноименные минеральные типы руд (1 - 6).

Вещественный состав рудных минералов.

Пирротин: химическая формула меняется от FeS до Fe₄S₅

Пентландит: (Fe, Ni)₉S₈

Халькопирит: CuFeS₂ - главный медьсодержащий компонент.

Талнахит: Cu₁₈(Fe, Ni)₁₈S₃₂ - впервые найден на данном месторождении.

Кубанит: CuFe₂S₃ - второй после халькопирита сульфид меди.

Магнетит: FeFe₂O₄

Пирит: FeS₂

Марказит: FeS₂ и кроме того Ni, Co, Fe, S.

Миллерит: NiS - второй после пентландита минерал никеля.

Борнит: Cu₅FeS₄

Халькозин: Cu₂S

Валерит: Cu₃Fe₄S₇

Сфалерит: ZnS

Галенит: РbS

Минералы платиновой группы норильских руд обособляются в три группы:

1. Самородные платиновые металлы и их сплавы друг с другом, железом, никелем, медью. Кобальтом.

1. Интерметаллиды - Соединения платиновых металлов со свинцом, висмутом, оловом, теллуром, мышьяком и сурьмой.

2. Сульфиды и арсениды платиновых металлов.

Все эти минералы находятся в рудах в тесной ассоциации друг с другом, образуя полиминеральные срастания среди сульфидов или на контакте сульфидов с магнетитом или силикатами.

1.10. Вскрытие и подготовка месторождения

Поле рудника «Таймырский» занимает площадь к востоку и юго-востоку от поля рудника «Октябрьский». Граница между рудниками по горному сбросу. Восточная граница отметок глубины 1500м.

Месторождение в пределах поля рудника характеризуется весьма сложным геологическим строением.

Поле рудника объединяет две основные залежи:

1 Хараелахскую и 2 Северную. В свою очередь 1 Хараелахская залеж серией сбросов делится на несколько отдельных рудных тел. Рудные тела резко отличаются по условиям залегания.

1.11. Схема вскрытия

В результате предпроектных проработок различных вариантов вскрытие богатых руд предусмотрено и осуществлено шестью вертикальными стволами и двумя откаточными горизонтами. На основной площадке расположены стволы: клетевой №3 (КС – 3), скиповой №3 (СС – 3); на вспомогательной – породозакладочный (ПЗС) и воздухоподающий (ВПС); вентиляционные стволы №5 и №6 (ВС – 5 и ВС – 6) расположены на северном фланге залежи. От вертикальных стволов залежь вскрыта горными выработками откаточных горизонтов – 1050м и – 1300м.

Размещение стволов определялось с учетом ряда факторов, а именно: условия залегания рудных тел, рельеф местности, гидрогеологические данные разведочного и контрольного стволового бурения, меры охраны стволов от вредного влияния горных работ т.п. Немаловажным является также фактор размещения поверхностных объектов рудника во взаимосвязи с существующими и строящимися объектами и коммуникациями.

Сечения стволов определены проектом из условий размещения в них подъемных сосудов и пропуска расчетного количества воздуха.

1.12. Характеристика стволов

Скиповой ствол №3 (СС - 3).

Размещается в 198м к юго-востоку от скипового ствола №2 (рудник «Октябрьский»).

• диаметр ствола в свету – 6.5м;

• глубина – 1503м;

• высота над уровнем моря – 103м;

• сопряжения на отметках: -1130 м, -1330 м (дозаторные), -1050 м, -1100 м, -1300 (ходки), -1400 м (зумпфовый водоотлив).

Ствол оснащен двумя многоканатными подъемными установками типа МК 5х4 грузоподъемностью 25 т с навеской четырех скипов 2СН 11-24 емкостью 11м³ каждый и служит для подъема руды с горизонтов –1050 м и –1300 м.

Клетевой ствол №3 (КС - 3).

Расположен в 198м к юго-востоку от клетевого ствола №2 рудника «Октябрьский».

- диаметр ствола в свету – 8м;

- глубина – 1532м;

- высота над уровнем моря – 106.3м;

- сопряжения на отметках: -1050м,-1100м,-1200м, -1300м, -1130м (заезд в дозаторную), -132.5м (зумпфовый водоотлив).

Ствол оборудован двумя клетевыми подъемными установками, одна из которых оборудована многоканатной подъемной машиной МК 5х4 грузоподъемностью 25 т и клетью 1КН - 7.2 (размеры в плане 7.2х2.8 м) с противовесом. В клети осуществляется спуск-подъем людей и грузов (в том числе крупногабаритного самоходного оборудования). Вторая подъемная установка оборудована многоканатной подъемной машиной типа ЦШ 4х4 грузоподъемностью 14 т и клетью 1КП - 4.5 (размеры в плане 4.5х1.5 м) с противовесом. Клеть предназначена для спуска-подъема людей и, материалов и оборудования в вагонах или на платформах. По стволу проложены трубопроводы главного водоотлива, сжатого воздуха и кабели.

Породозакладочный ствол (ПЗС).

Распологается в 1100м от вспомогательно-закладочного ствола рудника «Октябрьский».

- диаметр ствола в свету – 6.5м;

- глубина – 1413м;

- высота над уровнем моря – 92.2м;

- сопряжения на отметках: -896м,-946м,-1046м, -1146м, -1096м, -1146м, -1196м, -1296м, -1336м (дозаторная), -1390.5м (зумпфовый водоотлив).

Назначение ствола – подъем породы, спуск-подъем людей, подача свежего воздуха. Ствол оснащен двумя клетевыми подъемными установками, оборудованных многоканатными подъемными машинами ЦЩ 3.25х4 и двумя клетями 1КН - 4.5 - I с противовесами.

По стволу прокладывается четыре става труб диаметром 325 мм для подачи закладочной смеси.

Воздухоподающий ствол (ВПС).

Распологается в 300м к востоку от ПЗС.

- диаметр ствола в свету – 8м;

- глубина – 1430м;

- высота над уровнем моря – 98.5м;

- сопряжения на отметках: -895м,-946м (сбойка с ПЗС), -1045м, -1070м (временная дозаторная), -1095м, -1195м, -1295м. (зумпфовый водоотлив).

Ствол оборудован двумя скиповыми подъемными установками. Западная двухскиповая подъемная установка с подъемной машиной 2Ц - 6х2. 8Д выдает горную массу с гор. –1050 м, восточная двухскиповая подъемная установка с подъемной машиной 2Ц - 5х2.3 выдает горную массу с гор. –1300 м. Емкость скипов западного подъема – 4.6 м³, восточного – 5.2 м³.

По ставу проложены два бетоновода, трубопровод сжатого воздуха и противопожарный трубопровод.

Ствол предназначен для подъема породы и подачи свежего воздуха.

Вентиляционный ствол №5 (ВС - 5).

Распологается в 1100м к востоку от ВС - 3 рудника «Октябрьский».

- диаметр ствола в свету – 6.5м;

- глубина – 1347.1м;

- высота над уровнем моря –2 93.0м;

- сопряжения на отметках: -950м, -975м, -1025м, -1000м, -1043м (зумпфовый водоотлив).

Ствол оснащен двумя одноканатными подъемными установками ШПМ 1-5х3 с навеской клети и бадьи емкостью 3 м³. Предназначен для выдачи исходящей струи с горизонтов –1050 м –1100 м. У устья ствола установлен вентилятор ВЦД – 47м.

Вентиляционный ствол №6 (ВС - 6).

Распологается в 150м к востоку от ВС - 5.

- диаметр ствола в свету – 6.5м;

- глубина – 1600м;

- высота над уровнем моря –278.0м;

- сопряжения на отметках: -950м, -1100м, -1047м, -1200м, -1250м, -1278м, -1302м (зумпфовый водоотлив).

Ствол оснащен двумя одноканатными подъемными установками ШПМ 1-5х3 с навеской клети и бадьи емкостью 3м³. Предназначен для выдачи исходящей струи с нижних горизонтов, служит запасным выходом. У устья ствола установлен вентилятор ВЦД – 47м.

1.13. Эксплуатационные горизонты

Поле рудника «Таймырский» разделено на четыре горизонта, имеющие связь со стволами СС - 3, КС - 3, ПЗС, ВПС.

Горизонт –1050 м.

Служит для вскрытия и отработки запасов верхней (у границы рудника «Октябрьский») и средней (взброшенной) частей 1 Хаерлахской залежи.

Горизонт –1150 м.

Служит для вскрытия и отработки запасов средней части 1 Хаерлахской залежи.

Горизонт –1300 м.

Служит для вскрытия и отработки запасов верхей части 2 Северной залежи.

Горизонт –1345 м.

Служит для вскрытия и отработки запасов нижней части обеих залежей.

1.14. Системы разработки применяемые на руднике “Таймырский”

Большая глубина залегания и неблагоприятные физико-механические свойства вмещающих пород Талнахского месторождения предупредили вскрытие вертикальными стволами.

Исходя из опыта отечественной и зарубежной практики, вскрытие осуществлено на всю глубину месторождения, так как при этом нет необходимости при эксплуатации останавливать очистные работы для углубки стволов.

На руднике “Таймырский” применяется следующая система разработки: сплошная слоевая с бетонной /твердеющей/ закладкой отработаного пространства с применением мощного самоходного оборудования с дизельным приводом.

Применяются два варианта системы:

1) выемка восходящими горизонтальными или слабо наклонными слоями

2) камерно-целиковая выемка

Сущность восходящего порядка выемки слоев состоит в том, что рудное тело разделяется на ленты шириной 8 м, ширина очистного пространства принята с учетом результатов испытаний физико-механических свойств и нарушенности руд и пород рудника “Таймырский”, а также практика, применения камерно-целиковых систем разработки на других рудниках, которые отрабатываются слоями снизу вверх с оставлением между кровлей слоя и закладкой свободного пространства. Ленты длинной стороной распологаются по простиранию так, чтобы их почва имела уклон, равный углу растекания закладки (5-6град.) Очистные работы начинают с выемки центральной ленты, и развивают в дальнейшем в обе стороны (по падению и восстановлению) к фланговым уклонам. Для заезда самоходного оборудования с каждой стороны поля пройдены два транспортных уклона. Расстояние между ними 328,5м. Затем на флангах транспортного уклона проходят панельные квершлаги в крест простирания залежи и разделяют поле на панели шириной 120м. Из панельного квершлага в каждой панели проходится диагональный уклон до кровли залежи, из которой нарезаются слоевые орты. Вентиляционный и откаточный горизонты имеют общую схему подготовки и связаны с очистными выработками системой рудоспусков и вентиляционных восстающих, которые служат для вентиляции и переспуска руды.

Выемку запасов производят в три стадии:

1) отработка нижнего слоя;

2) отработка основного слоя;

3) отработка подкровельного слоя.

При камерно-целиковой системе разработки панель разделяют на секции, включающие три ленты по 8 метров, отрабатваемые в две очереди: в первую - нечетные ленты слоями снизу вверх, а во вторую очередь среднюю ленту (целик) вертикальными слоями на всю мощность рудного тела, после полной выемки и закладки примыкающих к ней лент. Подготовка и технология очистной выемки слоями снизу вверх остается без изменений. Для обеспечения доступа самоходного оборудования в район камер, необходимые выработки сохраняют в панельном целике.

Конструкция днища камер может быть рудной и бетонной. Для оформления рудного днища в почве смежной с камерой ленты оставляют рудный слой мощностью 3,5-4 метра, в котором проходят по границе оставляемого рудного слоя, который отрабатывают после выпуска руды из камеры и ее закладки.

2. Механическое оборудование

2.1. Подземный транспорт

Совокупность операций по загрузке и перемещению грузов в пределах горного предприятия, как в шахте, так и на поверхности носит название “рудничный транспорт”.

Рудничный транспорт имеет весьма важное значение для всей работы рудника. Лишь при четкой и бесперебойной работе транспорта наиболее полно реализуются технические возможности выемочного оборудования, создаются условия для роста добычи, повышение производительности труда и снижение себестоимости продукции.