24773 (Розробка проекту технологічної системи інтенсифікації гірничих робіт при відпрацюванні запасів руди на горизонті 330м шахти “Експлуатаційна” ЗАТ “ Запорізький)

Керівники

Прізвище, ініціали

Оцінка

Підпис

проекту

Кузьменко О.М.

розділів:

1.Технологічний

Барташевський

Вентиляція

Литвиненко А.А.

2.Охорона праці

Литвиненко А.А.

3.Економічний

Безпалько В.М.

Рецензент

Нормоконтролер

Розділ

Зміст завдання

Термін виконання

Технологічний

Охарактеризувати технологію ведення гірничих робіт на шахті “Експлуатаційна”.

Розробити технологію та розрахувати параметри очисної виїмки на гор.330м.

24.04.03-

5.05.03

Вентиляція

Розрахувати параметри вентиляції шахти

6.05.03-

16.05.03.

Охорона праці

Розробити заходи з охорони праці, які забезпечать безпечну та нешкідливу роботу в умовах впровадженої технології

17.05.03-

26.05.03.

Економічний

Розрахувати показники прибутку чи збитковості прийнятої технології

27.05.03-

8.06.03.

3

Реферат

Пояснительная записка: 54., 6 рис., 14табл., 3 приложения, 13 источников.

Объект разработки: система интенсификации горных работ при отработке запасов руды на гор. 330м в условиях шахты «Эксплуатационная» ЗАО «ЗЖРК».

Цель дипломного проекта: поддержание мощности шахты, уменьшение затрат, повышение цены руды.

Во вступлении дано нынешнее состояние проблемы, выдвинуты предложения по её решению.

В расчётной части обоснованы параметры и произведены расчёты проектируемой технологии,.

Новизна проекта в применении самоходной техники.

В технологической части даны характеристики и показатели проекта.

В экономической части приводится расчёт показателей при введении проектных решений.

Практическое значение проекта – опробование в условиях шахты новой технологии очистных работ.

Разработанные технические решения могут применяться для сходных условий на других шахтах.

РУДНАЯ ПОТОЛОЧИНА, ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ ЦЕЛИК, ВСКРЫТИЕ ЗАПАСОВ, РУДОПЕРЕПУСК, КАМЕРА, ПОГРУЗО-ДОСТАВОЧНАЯ МАШИНА, ОРТ.

ПРМ.ПД.04.02.Р.ПЗ

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Розробн.

Борисенко

РЕФЕРАТ

Літера

Аркуш

Аркушів

К. розд.

Кузьменко

1

1

Керівн.

Кузьменко

ГІП-98

Н. контр.

Кузьменко

Зав. Каф.

Бондаренко

4

Содержание

Введение………………………………………………………………….…3

1. Характеристика горного предприятия……………………………...4

   1. 1.1 Местонахождение предприятия………………………………….4

   2. 1.2 Горно-геологическая характеристика……………………………4

   3. 1.3 Анализ производственной ситуации развития горных работ….10

   4. 1.4 Выводы…………………………………………………………….12

   5. 1.5 Исходные данные на проект……………………………………..13

2. Применение прогрессивной технологии ведения очистных работ для отработки вскрытых запасов руды……………………………………14

   1. 2.1 Выбор участка для отработки части запасов потолочины……..14

   2. 2.2 Обоснование решения о вскрытии и вводе в эксплуатацию части запасов рудной потолочины…………………………………………………...15

   3. 2.3 Расчёт параметров очистной выемки……………………………17

   4. 2.4 Технология ведения горных работ………………………………19

   5. 2.5 Технологическая схема транспорта……………………………..27

   6. 2.6 Вентиляция шахты………………………………………….…….28

   7. 2.7 Организация работ на добычном участке………………………34

   8. 2.8 Охрана труда……………………………………………………....36

   9. 2.9 Охрана окружающей среды……………………………………...43

3. Экономическая оценка целесообразности применения погрузочно-доставочных машин для проектных условий для проектных условий…………………………………………………………………………46

   1. 3.1 Расчёт общешахтных экономических показателей при введении в эксплуатацию этажа 301÷303м и применении самоходной техники……..46

   1. 3.2 Расчёт себестоимости добычи руды по элементам затрат…….46

   2. 3.3 Расчёт стоимости реализации руды……………………………..47

   3. 3.4 Расчёт прибыли по шахте………………………………………...48

Вывод……………………………………………………………………….50

Перечень ссылок………………………………………………………….51

Приложения:

• Приложение А: Аэродинамическая характеристика вентилятора местного проветривания СВМ-6М……………………………………………53

• Приложение Б: Оперативная часть плана ликвидации аварий…………..54

ПРМ.ПД.04.02.З.ПЗ

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Розробн.

Борисенко

ЗМІСТ

Літера

Аркуш

Аркушів

К. розд.

Кузьменко

1

1

Керівн.

Кузьменко

ГІП-98

Н. контр.

Кузьменко

Зав. Каф.

Бондаренко

5

Введение

В последнее время на Запорожском железорудном комбинате наметилась тенденция сокращения объёмов добычи из-за ряда объективных причин, а именно, износа оборудования, повышения цен на новую технику, общей обстановки в стране.

В этих условиях становится экономически невыгодным вскрывать и подготавливать запасы на нижележащих горизонтов 740÷940 м и, по сути, ситуация сводится к резкому спаду производства в ближайшие годы.

Стабилизировать объёмы добычи руды на комбинате, возможно путём вовлечения в отработку временно неактивных запасов, а в первую очередь, запасов рудной потолочины выше гор. 340 м под предохранительным целиком.

В проекте рассматриваются аспекты вскрытия и отработки запасов рудной потолочины.

Необходимо разработать технологию наиболее выгодной системы выемки запасов с минимальными затратами и максимальным экономическим эффектом, который способен поддержать объём добычи на ЗЖРК и сохранить уровень рентабельности производства.

ПРМ.ПД.04.02.В.ПЗ

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Розробн.

Борисенко

ВСТУП

Літера

Аркуш

Аркушів

К. розд.

Кузьменко

1

1

Керівн.

Кузьменко

ГІП-98

Н. контр.

Кузьменко

Зав. Каф.

Бондаренко

6

1. Характеристика горного предприятия

1. 1.1 Местонахождение предприятия.

• Административная подчинённость. Запорожский железорудный комбинат располагается в южной части Василевского и Весёловского районов запорожской области в 25 км от города Запорожья.

В Каменско-Днепровском, соседнем, районе расположены тепловая и атомная электростанции-источники электроэнергии для производства.

Транспортные условия района благополучные, в восточной части его с севера на юг проходит железная дорога Токмак-Новая Каховка. Район покрыт густой сетью шоссейных и грунтовых автодорог.

• География месторасположения. Рельеф местности представлен холмистой равниной степной зоны, изрезанную балками и оврагами.

Климатические условия района умеренные с частыми сухими ветрами, смена времени года происходит постепенно, зима мягкая и малоснежная, летом часты засухи.

1. 1.2 Горно-геологическая характеристика

2. 1. 1.2.1 Геологическая характеристика

• Структурное строение горного массива. В геологическом строении кристаллического фундамента района принимают участие метаморфизованные осадочные породы, эффузивные и интрузивные Конско-Верховцеской серии верхнего архея. Эти породы подстилаются гнейсами и магнитными объединёнными в Днепровскую группу.

Южно-Белозёрское месторождение состоит из так называемой «Главной» залежи. Эта залежь имеет субмеридиальное простирание и крутое падение на восток под углом 65÷70°. Лежащий бок месторождения представлен кварцево-серицитовыми сланцами, висячими-серпентинитами.

Наибольшая мощность «Главной» залежи 115 м в южном крыле, на севере мощность уменьшается до 10 м. На юге залежь ограничена «Пограничным» сбросом.

• Гидрогеология шахты. Южно-Белозёрское месторождение, расположено в северо-восточной части Причерноморского артезианского бассейна и имеет сложные гидрогеологические условия. Вся толщина мезо-кайнозойских осадочных пород и сам рудокристалический район сильно обводнён. Основными водоносными горизонтами, обводняющими горные выработки, являются Бучакский и рудокристалический.

ПРМ.ПД.04.02.01.ПЗ

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Розробн.

Борисенко

ХАРАКТЕРИСТИКА ГІРНИЧОГО ПІДПРИЄМСТВА

Літера

Аркуш

Аркушів

К. розд.

Кузьменко

1

10

Керівн.

Кузьменко

ГІП-98

Н. контр.

Кузьменко

Зав. Каф.

Бондаренко

7

Бучакский водонососный горизонт слагается из разнозернистых песков мощностью 15÷20 м, величина гидростатического напора перед осушением составила 160/2001,5 до 20,8 м/сут. Осушение Бучанского водоносного горизонта привело к формированию асимметричной депрессионной воронки, вытянутой в виде поломы вдоль рудного тела.

• Тектоника. Залегание железистых кварцитов и согласных с ними железных руд, как показывают данные горно-эксилуатационных работ и разведочных скважин, значительно осложнено складчатостью четвёртого и более высоких порядков. Разрывных нарушений на залегании пород и руд не наблюдается.

Установлено горно-эксилутационными работами м разведочными скважинами широкое распространение по всей площади рудного тела трещиноватости отдельности-вертикальных и пологих с углами железистые кварцмты разбиты на длоки.

1. 1.2.2 Горная характеристика

• Граница и размеры шахтного поля. „Главная” залежь распространена до 2,5 км и имеет пластообразную форму. Мощность рудного тела на севере 45-60 м, на юге-до 120 м. Падение рудного тела составляет в среднем 70°. Вертикальная высота этажа составляет 100 м.

• Технические показатели. Проектная мощность шахты составляет 4 млн. т руды в год, освоена мощность 3,7 млн. в год. За последние годы объём производства снижен с 3,7 млн. т в 2000 году.

Очистные и подготовительные работы ведутся с отметки 580 м до отметки 840 м.

Руды Южно-Белозёрского месторождения не самовозгораемы, не опасны по выделению газов, горные работы ведутся на глубинах, где не наблюдаются выбросы и горные удары. Наиболее высокая температура воздуха при 90%-ной влажности была отмечена на горизонте 940 м и составила 26°С (при проходке и углубке стволов).

• Схема вскрытия. Южно-Белозёрское месторождение, на базе которого построен Запорожский железорудный комбинат, вскрыто вертикальными стволами и этажными квершлагами горизонтов 340, 400, 480, 560, 640, 740, 840, 940 м.

Тип околоствольного двора скиповой, скипоклетевой, для электровозной откатки.

Грузовой ствол №1, грузовой ствол №2, вспомогательный ствол пройдены в лежачем боку месторождения на расстоянии 1км от рудной залежи. Глубина этих стволов (высота подъема): №1 – 960м (940м); №2 – 740м (740м); вспомогательный – 740м (740м).

Дренажный ствол пройден в центре залежи в висячем боку месторождения, глубина – 660м, высота подъема 640м, ствол круглого сечения, диаметром в свету 6м.

ПРМ.ПД.04.02.01.ПЗ

Арк

2

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

8

Южный и Северный вентиляционные стволы пройдены в лежачем боку месторождения у флангов залежи, глубина – 400м, высота подъема 400м.

Центральный слепой ствол (ЦСС) служит для вскрытия нижележащих горизонтов, с гор.480м до гор.740м – высота подъёма.

Лифтовой (слепой ствол) пройден не далеко от рудной залежи, с гор.480м до гор.740м – высота подъёма.

Южный слепой ствол вентиляционный служит для проветривания южного крыла месторождения (исходящая струя), является также запасным выходом из шахты, для того же служит и Северный слепой вентиляционный ствол (исходящая струя), для проветривания северного крыла.

Вентиляционный горизонт 340м вскрыт уклоном, пройденным до гор.480м под углом 25º.

Наклонный съезд для самоходной техники пройден с гор.440м до гор.740м, угол наклона 15º.

Грузовой №1 – предназначен для рудо-породного подъёма; грузовой №2 – для рудного подъёма скипами и материально-людского подъёма клетью; вспомогательный – для материально-людского подъёма с возможностью выдачи клетями породы. Все стволы круглого сечения с диаметром в свету 7м. Закреплены стволы в верхней части (воротник) железобетонной крепью, до гор.480м комбинированной: внутри металлической тюбинговой крепью с наружной бетонной «рубашкой», а ниже бетонной крепью толщиной 440мм.

Южный вентиляционный и Северный вентиляционный стволы – круглого сечения диаметром в свету 6м, закреплены также как и грузовые №1, №2 и вспомогательный. (Также закреплён и дренажный вентиляционный ствол).

Соседнее Переверзевское месторождение, прилегающее с юга к эксплуатируемому Южно-Белозёрскому, сейчас вскрывается одним северным вентиляционным стволом, проходимым 400м от рудного тела со стороны лежачего бока месторождения.

• Вентиляция. Способ проветривания шахты всасывающий, то есть вентиляторы работают на всас. На ЗЖРК принято фланговое проветривание, которое осуществляется за счёт вентиляционных установок, расположенных на Северном, Южном и Дренажном вентиляционных стволах. Тип вентиляторов соответственно: ВЦД-3,3; ВЦД-3,3; ВЦД-3,2м. Фактический режим работы ГВУ следующий: 1) подача, м³/с, соответственно: 273, 220, 220; 2) депрессия, Па, соответственно: 2180, 2850, 3290

Проходческие забои проветриваются вентиляторами местного проветривания СМВ-6М и СВМ-5М и диаметрами трубопроводов 600 и 500 мм.

Для определения количества и состава воздуха используется следующая аппаратура: анемометры, секундомеры, пылемеры и экспресс-аппаратура для определения содержания в воздухе углекислого газа, сернистых соединений, окиси углерода и окислов азота.

ПРМ.ПД.04.02.01.ПЗ

Арк

3

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

9

• Шахтный подъём. Каждый ствол центральной группы стволов оборудован двумя подъёмными машинами типа БЦК 8,5×2,7. На Грузовом стволе №1 навешены два скипа с данной разгрузкой типа 2СН-1, грузоподъёмностью 25 т для подъёма руды и один породный скип грузоподъёмностью 20 т с противовесом. На Грузовом стволе №2 навешены два скипа 2СН-1 грузоподъёмностью 25 т для руды и двухэтажная клеть для подъёма людей в количестве 60 человек с противовесом типа ПГС.

• Транспорт. На поверхности ЗЖРК применяется автомобильный, железнодорожный и конвейерный транспорт.

1. Автомобильный:

• КАМаЗы транспортируют ВМ, песок и другой стройматериал, запасные части;

• БЕЛаЗы транспортируют породу в отвал;

• автобусы «Икарус» транспортируют людей на рабочее место из г.Днепрорудного;

1. Железнодорожный:

• для транспортировки людей из г.Днепрорудного до ЗЖРК;

• для доставки ВМ на поверхностный склад;

• для отправки руды получателю;

• для доставки мелких компонентов на закладочный цех.

1. Конвейерный: для доставки руды из дробилки бункера стволов на дробильно-сортировочную фабрику.

В подземных условиях применяется кольцевая электровозная откатка по схеме: от погрузочных пунктов добычных участков Северного и Южного крыла составы с рудой по откаточному штреку лежачего бока направляются к перегрузочным станциям рудоперепусков, пройденных в условиях рудного тела и оборудованных опрокидывателями, позволяющие производить разгрузку составов без отцепки локомотива. После разгрузки порожние составы по откаточному штреку висячего бока едут за новой партией руды к погрузочным пунктам добычных участков; руда загружается в вагонетки через ВВДР, ВПУ – которые установлены в днищах камер на откаточных ортах.

Руда и порода попадает в дозаторный комплекс (после прохождения дробления), дозируется в скипы и выдаётся на поверхность. Затем порода отгружается в грузовые машины и вывозиться в отвал. А руда по конвейеру загружается в вагоны (думпкары) и отвозиться к требуемому месту тепловозами.

В шахте применяются следующие марки: электровозов – 14КР; 10КР; К-14; К-10 и др.; вагонеток – ВГ-4,0; ВГ-4,5; ВГ-9 и др.; рельсов – Р-33; Р-38 (временные Р-24 и Р-18).

Для транспортирования людей применяют вагонетки типа ВП-18, на уклоне вместо электровозов используются лебёдки с вагонетками ВЛ-30118.

Также на комбинате применяют самоходную технику – машины “Мультивэн” финской фирмы “Норман” и МВК-5 производства КЗТМ. Мультивэн для перевозки грузов, оборудования, людей и взрывчатки. Также для перевозки грузов используются машины ПНЕ-2500 шведского производства.

ПРМ.ПД.04.02.01.ПЗ

Арк

4

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

10

• Требования к качеству руды. Руда ЗЖРК, в основной своей массе, крепкая, кусковатая с коэффициентом крепости 3÷5 по шкале Протодьяконова. По заключению Института чёрной металлургии АН УССР, руда относится к мартеновским. Остальные запасы представлены доменными рудами. Руды не требуют обогащения.

Основной вид продукции ЗЖРК – руда железная не агломерированная.

Таблица 1.2.1. – Качественные показатели руды.

Руда с содержанием железа не менее 60,02% идёт на экспорт в определённом количестве в страны ближнего и дальнего зарубежья, а остальная руда реализуется металлургическими заводами Украины - Запорожсталь, ДМЗ, имени Петровского и другими.

• Способ подготовки и порядок отработки запасов в шахтном поле. На ЗЖРК принята этажная подготовка запасов шахтного поля. Подготовительные работы осуществляются с помощью проходки этажных и подэтажных горизонтов. Первые – в основном выполняют функцию концентрационных, вторые – вспомогательных горизонтов, которые используются, в основном, для обуривания рудного массива. Для отработки запасов проводятся также полевые штреки лежачего и висячего боков на расстоянии до 15м от рудного тела. Эти штреки соедин ортами, которые проводятся через каждые 30м.

Отбойка руды в камерах подэтажная вертикальными слоями в одной плоскости или с опережением верхних этажей. Отбойка производится на предварительно разделанную щель, расположенную поперёк камеры.

• Система разработки. На ЗЖРК принята этажно-камерная система разработки с подэтажной отбойкой руды и с последующим искусственным поддержанием выработанного пространства при помощи твердеющей закладки. Камеры отрабатываются через целик руды или закладки шириной 30м (ширине камеры). Порядок отработки этажей по вертикали применяют как восходящий, так и нисходящий. Отрабатываемые камеры в смежных этажах должны всегда находится за створом зон общего влияния очистного пространства отрабатываемых камер.

ПРМ.ПД.04.02.01.ПЗ

Арк

5

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

11

• Очистные работы. При очистной выемке подсечка камеры траншейная с разбуриванием станками НКР-100 м и СИМБА-1352. Отработка производится слоями при помощи восходящих или нисходящих веерных комплектов скважин диаметром 105 мм.

Выпуск руды из камеры производится виброустановками ВВДР-5 и ПШВ-6 по торцевой схеме.

Вибровыпуск, в отличие от других видов принудительного выпуска, отличается тем, что вибропитатели обеспечивают не только перемещение руды, но и её вибрирование. Истечение руды происходит по всему сечению выпускного отверстия.

• Проведение подготовительных и нарезных выработок. Нарезные выработки (штреки, орты), также как и подготовительные, проводятся с применением комплексов из буровых кареток СБКН, погрузочных машин ППН-3, вагонов ВПК-7,5, ВПК-10 и электровозов К-10 и К-14.

Проведение отрезных штреков, сбоек, заходов, заездов, буровых ортов, вентиляционных штреков, сбоек, заходок, заездов, буровых ортов, вентиляционных штреков, подсечных ортов с помощью буровых кареток СБКН и уборкой горной массы машинами ПТ-4.

Скорость подвигания подготовительного забоя колеблется в пределах от 2,5 до 7 м/сут.

• Энергоснабжение шахты. Основной вид энергии на ЗЖРК – электрическая. На главную понизительную подстанцию (ГПП) 154/36/6 кВ. электроэнергия подаётся по двум ЛЭП-154 кВ от системы "Днепроэнерго". На ГПП установлено два трёхобмоточных трансформатора. Заявленная мощность электропотребителей комбината 4200 кВт. Годовой расход энергии 209 млн.кВт.ч.

Другой распространенный вид энергии – пневматическая. На центральной компрессорной станции установлены три турбокомпрессора К-500-61-6, производительностью 525 м³/мин и один турбокомпрессор К-250-61-6, производительностью 250 м³/мин.

Подземными потребителями воздуха являются перфораторы, погрузочные машины ППН-3А, ПТ-4, ППН-1С, станки НКР-100М, буровые каретки УБШ-207.

Организация работы на шахте. Число рабочих дней для специальностей: проходчики, бурильщики, слесари составляет 264 дня в году, из расчета 5 рабочих дней в неделю. Для добычных участков число рабочих дней составляет 5 в неделю, но добычные бригады работают по скользящему графику, что позволяет работать 357 дней по добыче руды. Число рабочих смен составляет 3 смены в сутки.

Продолжительность рабочей смены на подземных работах 7 часов 12 минут с переменой 48 минут, на поверхности - 8 часов 15 минут.

ПРМ.ПД.04.02.01.ПЗ

Арк

6

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

12

• Охрана труда. На ЗЖРК для безопасности ведения горных работ разработаны такие мероприятия: оптимизация режима вентиляции для обеспечения минимальной запыленности воздуха, орошение места выпуска и погрузки руды, торкретирование горных выработок, применение средств индивидуальной защиты, противошумные глушители на оборудовании, применение малошумящего оборудования (ППН-3А, СБКН-2), применение противовибрационных амортизаторов, расположение рабочих мест вне негативного действия вибрации.

Технологические средства противопожарной защиты в подземных выработках и на поверхности – это огнетушители. Ящики с песком, а также противопожарные трубопроводы с подачей воды на каждой очистной камере.

• Охрана окружающей среды. Для охраны атмосферы на ЗЖРК применяют следующие устройства: на закладочном комплексе установлены рукавные фильтры типа СМЦ-166, проведена реконструкция системы аспирации закладочного участка, на дробильно-сортировальной фабрике применяются установки мокрой очистки.

Для охраны окружающей водной среды используются следующие мероприятия: была произведена очистка водосборников шахтных вод, часть шахтных вод используется для применения закладочной смеси, часть соленых шахтных вод отводится в пруд-испаритель, осуществляет лабораторный контроль качества шахтных вод.

Для охраны окружающей среды также применяют: отсыпку дорог горными породами, полученными при проходке подготовительных выработок. Отработанные нефтепродукты (масло) сдаются на регенерацию (8-10 т/год) и используются повторно.

1. 1.3 Анализ производственной ситуации развития горных работ на ЗЖРК

В последние годы из-за ряда объективных причин на комбинате резко сократились объемы горно-капитальных работ, что не позволяет своевременно вскрыть и подготовить запасы руды на новых глубоких горизонтах 740 – 840м взамен погашаемых в действующих этажах 480 – 640м и, по сути, предопределяет в ближайшее время резкий спад производства.

Осложняющими факторами, влияющими на ведение горно-капитальных работ являются:

• большая глубина ведения горных работ;

• большой водоприток в выработки;

• эксплуатация выемочной и проходческой техники отработавшей свой ресурс;

• сложная система проветривания шахты;

• большие затраты на приготовление закладочной смеси и сложность ее транспортирования на глубокие горизонты.

ПРМ.ПД.04.02.01.ПЗ

Арк

7

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

13

1.3.1 Проверочный расчет пропускной способности шахты

при применении электровозной откатки.

Мощность шахты по электровозному транспорту определяется как сумма производительности участков, примыкающих к околоствольному двору.

Для каждого звена производительность транспортной цепи определяется по формуле:

, т/сут (1.1)

где Т – продолжительность работы электровозной откатки в течение суток по вывозу руды, мин;

– время занятия перегона (звена) одним электровозом с составом, мин;

, мин; (1.2)

L – длина участка пути транспортного звена, м;

m – коэффициент, зависящий от количества откаточных путей в выработке, для двухпутевых выработок m =1;

G – грузоподъемность электровозного состава, т;

V – средняя техническая скорость откатки грузов; м/мин;

К – коэффициент, учитывающий эксплуатационные условия работы электровозной откатки, К = 0,9.

Для первого звена: от погрузочного пункта добычного участка северного крыла по откаточному штреку к опрокидывателю:

мин;

т/сут;

Для второго звена: от погрузочного пункта добычного участка южного крыла по откаточному штреку к опрокидывателю:

мин;

ПРМ.ПД.04.02.01.ПЗ

Арк

8

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

14

т/сут;

т/сут;

В результате суммирования результатов производительности откатки составляет 11660 т/сут. При существующей нагрузке 9100 т пропускная способность электровозной откатки электровозами К-14 удовлетворяет данному условию.

1.4 Выводы

Для ритмичной работы шахты и достижения его проектной мощности необходимо:

• произвести вовлечение в отработку временно неактивных запасов на действующих этажах (днища камер 400, 480, 640м ) и в первую очередь части запасов рудной потолочины выше гор.340 м под предохранительным целиком;

• произвести замену устаревшего оборудования на новое, более совершенное;

• внедрять в производство новейшие достижения науки и техники;

• перед проведением подготовительных выработок производить разгрузку горного массива путём бурения скважин и последующего дренажа воды.

В данном проекте повышение эффективности горных работ рассматривается на примере вовлечения в отработку запасов рудной потолочины месторождения и применения для данных условий прогрессивной системы разработки

1.5 Исходные данные на проект

Глубина ведения горных работ – горизонт 330 м;

Система разработки – камерная с последующей закладкой отработанного пространства твердеющей смесью

Доставка руды – самоходными погрузочно-доставочными машинами с электроприводом и перепуск руды по восстающему с гор.330 м на концентрационный гор. 640м;

Подготовка камер – двумя горизонтами: горизонт выпуска (330м) и бурозакладочный (301м);

ПРМ.ПД.04.02.01.ПЗ

Арк

9

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

15

Выемка руды – по камерно-целиковой схеме;

Параметры очистной камеры:

• длина……………………...по всей мощности залежи

• ширина……………………до 15м

• высота……………………до 39м (29м средняя)

• наклон днища……………5°

• форма кровли……………шатровая под углом 15÷20°

• схема отработки…………от висячего к лежачему боку

• срок отработки………….0,5 года (6 месяцев)

• производительность……26 тыс.т/год

• запасы…………………...160 тыс.т

• способ отбойки руды…..слоевая выемка при помощи наклонных вееров скважин

(d=76мм)

ПРМ.ПД.04.02.01.ПЗ

Арк

10

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

16

2 Применение прогрессивной технологии очистных работ

для отработки вскрытых запасов руды

2.1 Выбор участка для отработки части запасов потолочины

В отработку планируется вовлечь часть запасов рудной потолочины выше гор.340 м под предохранительным целиком в осях 11с÷26ю в объеме порядка 8 млн.т. Здесь сосредоточены рудные залежи мощностью до 120 м и содержанием железа 60%. Мощность рудной потолочины колеблется от 50 м на юге до 70 м на севере рудного тела. Отметка бурозакладочного горизонта 301 м определена исходя из условий безопасного вскрытия закладочной скважины 4"з", от которой штрек висячего бока проводится на юг с небольшим уклоном для улучшения условий транспортировки закладки по трубопроводу.

Исходя из взаимного расположения выработок гор. 301 м и горизонта доставки высота отрабатываемых камер составит: в оси 1с÷8с до 39 м, южнее оси 8с до 26 м.

При этом предохранительный целик, защищающий место ведения работ от прорыва воды, составит от 19 до 30 м, что значительно больше, чем рекомендует НИГРИ в [10].

При использовании самоходного гидрофицированного оборудования и дизельных машин для доставки людей и материалов наиболее рациональным является вскрытие горизонта 301 м путем проведения уклонов-рамп от оси О. В этом случае первые участки рамп и орт О между штреками висячего и лежачего боков гор. 340 м будут пройдены с непосредственным складированием горной массы и закладки, полученных от проходческих работ , в очистное пространство недозаложенной ранее камеры 2/0 этажа 340÷400 м.

Вовлечение в эксплуатацию части запасов потолочины предусматривается путем последовательного ввода в эксплуатацию и подготовки технологических участков в направлении с севера на юг.

Первым пусковым будет участок в осях 11с÷0, вскрываемый рамкой №1 с перепуском горной массы и руды по рудоспускам и породоспуску, проведенных до откаточного горизонта 640 м (с использованием ранее проведенных рудоперепусков этажей 400÷480, 480÷580 и 580÷640 м). Проведение выработок по этому участку предусматривается только по руде и кварцитам без выхода в породы лежачего бока.

Перепуск руды и кварцитов может быть как раздельны в зависимости от необходимости усреднения содержания руды.

Высокое качество руды в массиве, превышающее по содержанию железа 60% и кварцитов с содержанием железа 37,5 % при совместном выпуске

ПРМ.ПД.04.02.02.ПЗ

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Розробн.

Борисенко

Применение прогрессив-ной технологии очистных работ

Літера

Аркуш

Аркушів

К. розд.

Кузьменко

1

34

Керівн.

Кузьменко

ГІП-98

Н. контр.

Кузьменко

Зав. Каф.

Бондаренко

17

обеспечивают получение товарной продукции (руды) с содержанием железа 48,5 %.

Способ перепуска в каждом конкретном случае, в зависимости от качественной потребности в отгружаемой руде, устанавливается технологической службой комбината.

Вторым пусковым участком предлагается часть рудного тела в осях 0÷9ю, который разделяется вкрест простирания на два технологических участка. Здесь требуется проведение промежуточного штрека параллельно штреку лежачего бока по породам, разделяющим два рудных тела.

Дальнейшая схема отработки и перепуска та же, что и описанная ранее.

Южнее оси 9ю в весьма мощной сплошной залежи располагаются несколько однотипных технологических участков.

Подробности о местонахождении технологических участков, их запасах, количестве, очистных камерах и очередности отработки приведены на листе 3 графической части на чертеже и таблице.

2.2 Обоснование решения о вскрытии и вводе в эксплуатацию

части запасов рудной потолочины

Месторождение характеризуется сложными гидрогеологическими условиями. Для исключения прорывов воды в очистные выработки из Бучакского водоносного горизонта была оставлена рудная потолочина толщиной 50÷70 м. Научно-исследовательскими работами, обобщившими опыт ведения горных работ на ЗЖРК, была обоснована возможность уменьшения толщины потолочины. В частности, НИГРИ на основе геомеханических расчетов, рекомендовано величину предохранительного целика под Бучакским водоносным горизонтом принимать равной 15,0. Днепропетровским горным институтом величина предохранительного целика также была определена исходя из расчетов допустимых водопритоков в очистные камеры.

В проекте НИГРИ расчет предохранительного целика (потолочины) выполнен по следующей зависимости:

, м; (2.1)

где L = 15,0 м – принятая ширина очистной камеры;

= 1 – коэффициент устойчивости горного массива;

= 1 – коэффициент устойчивости подработанных пород в зависимости от степени подработки. По рекомендации НИГРИ, степень подработки налегающих пород не должна превышать 0,3;

= 1 – коэффициент, учитывающий степень снижения устойчивости горного массива в зависимости от обводненности.

ПРМ.ПД.04.02.02.ПЗ

Арк

2

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

18

По данным гидрогеологической службы ЗЖРК предохранительный целик осушен.

H = м;

В соответствии с расчетами и рекомендациями НИГРИ, толщина предохранительного целика принимается равной 15 м.

Днепропетровским горным институтом расчет предохранительного целика выполнен по следующей методике:

, м; (2.2)

где g=9,81 м/с² - ускорение свободного падения (силы тяжести);

P=0,92·10 Па – гидростатическое давление в водном объекте;

Па – временное сопротивление породы на растяжение;

м – мощность водонасыщенной несвязанной породы в водном объекте;

γ =2,7·10³ кг/м³ - объёмная масса породы в защитном целике;

кг/ м³ - объёмная масса породы в защитном целике;

- эквивалентный пролёт выработки, рассчитываемый по формуле:

, м; (2.3)

где а = 150 м – протяжённость незакреплённого участка горной выработки ;

= 15 м – ширина очистной камеры (выработки);

м;

η = 1,33 – коэффициент, зависящий от контура подошвы водного объекта;

δ = 2,0 м – погрешность при определении контура подошвы водного объекта;

γ = 0,3 – коэффициент структурного ослабления массива горных пород;

=

=16,3 м.

ПРМ.ПД.04.02.02.ПЗ

Арк

3

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

19

Следуя выше приведённым расчётам, мощность предохранительного целика принимается равной 15 м.

Следовательно, ведение очистных работ под предохранительным целиком рассчитанной мощности исключает возможность крупных и катастрофических прорывов воды, но сохраняется опасность интенсификации водопроявлений.

Из выше сказанного видно, что подход к определению безопасной глубины разработки руд под водным объектом, является основанием для вовлечения в отработку части запасов руды выше гор.340 м.

2.3 Расчёт параметров очистной выемки

Исходными параметрами для определения являются:

• h = 39 м – высота камер, принятая из расчёта применения самоходных погрузочно-доставочных машин (ПДМ) с дистанционным управлением, позволяющих отрабатывать камеры с наклонным плоским днищем;

• и по шкале проф. Протодьяконова – коэффициенты крепости руды и кварцитов соответственно;

• МПа и МПа – временное сопротивление руды и кварцитов на одноосное сжатие соответственно;

• H = 322 м – средняя глубина отработки камерами;

• γ = 2,6 т/м³ - средняя плотность налегающих пород;

• β = 65÷75° - угол падения пород;

• i = 15÷20° - угол наклона шатровой формы кровли камеры.

Допустимый эквивалентный размер кровли камеры

(горизонтальное или наклонное по простиранию залежи):

м; (2.4)

где - коэффициент относительной устойчивости;

- коэффициент подработки висячего бока;

=0,3 (по рекомендации НИГРИ).

Допустимый эквивалентный размер обнажения пород висячего

бока (наклонное или вертикальное по простиранию залежи):

м; (2.5)

ПРМ.ПД.04.02.02.ПЗ

Арк

4

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

20

Допустимый эквивалентный размер обнажения пород

по вертикали (вкрест простирания залежи):

м; (2.6)

Связь допустимых эквивалентных размеров

с размерами очистной камеры:

, м; (2.7)

, м; (2.8)

, м; (2.9)

где а – ширина камеры, м;

в – длина камеры, м;

h – высота камеры, м;

Исходя из этих зависимостей, находим линейные размеры камер, расположенных вкрест простирания:

ширина камеры м ; (2.10)

длина камеры ; (2.11)

В связи с этим длина камеры не ограничивается.

В соответствии с рекомендациями НИГРИ по отработке камер под предохранительным целиком и принятой технологии размеры очистных камер принимаются: ширина -15 м, высота до 39 м и длина – на всю мощность залежи.

В условиях, где устойчивость обнажений очистного пространства не поддаётся расчётам из-за физико-механических свойств руды или вмещающих пород, руда оставляется в целиках.

ПРМ.ПД.04.02.02.ПЗ

Арк

5

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

21

2.4 Технология ведения горных работ

2.4.1 Выпуск руды из камер и доставка её к местам

перепуска на нижележащий горизонт 640м

Выпуск отбитой руды из камер осуществляется непосредственно на подошву погрузочного орта из его торца, примыкающего полным сечением к очистному пространству камеры. Истечение руды из камеры происходит за счёт собственного веса под углом 45÷50°.

Высота выпускного отверстия при высоте орта 3,4 м будет составлять около 1м.

Из этого следует, что, в основном, выход негабаритов ожидается размером до 1 м, что соответствует применяемому технологическому оборудованию, в частности, - подземной дробилке.

Проектом предусматривается перепуск руды по восстающим сечениям 2,4×2,4 м (или диаметром 2,4 м), поэтому требуются специальные ограждения для предотвращения падения людей не менее 1,2 м.

По условиям проветривания допускается дробление негабаритов взрывным способом непосредственно в забоях, при этом максимальный вес заряда 4,0 кг. Для складирования негабаритов предусматривается устройство специальных ниш через 5 м по длине орта с последующим дроблением негабаритов в междусменный перерыв. Указанные выработки погашаются совместно с погрузочно-доставочным ортом для увеличения площади выпуска.

Для выпуска руды из камер и дост предусматривается применение погрузочных машин шведского производства ТОРО-400Е или других однотипных машин с соответствующими размерами и производительностью. Техническая характеристика ТОРО-400Е приводится в таблице 2.4.1 и на листе графической части 4.

Таблица 2.4.1 - Техническая характеристика ТОРО-400Е

ПРМ.ПД.04.02.02.ПЗ

Арк

6

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

22

Выпуск руды производится до того момента, пока не откроется выпускное отверстие, что свидетельствует об отсутствии руды в камере.

При оборудовании погрузочно-доставочных машин дистанционным управлением уборка оставшейся от выпуска руды осуществляется непосредственно в очистном пространстве камеры с выносом ковша за выпускное отверстие и при обязательном нахождении машиниста в безопасном месте.

Максимальная длина доставки руды (расстояние от выпускного отверстия до рудоперепуска) определяется длиной электрического кабеля на погрузочно-доставочной машине.

Ориентировочно производительность погрузочно-доставочной машины принимается равной 387 тыс.т/год (692т/см).

Для обеспечения заданной производительности необходимо иметь три машины в работе и одну в резерве.

2.4.3 Горнопроходческие работы

Подготовка гор.330 м заключается в проходке штрека лежачего бока в осях 4с÷23ю и промежуточного штрек в осях 3ю÷9ю доставочных ортов: для камер первой очереди – на границах камер, для второй очереди – по центру камер.

Для вскрытия горизонта 301 м необходимо пройти ходовой уклон лежачего бока с горизонта 340 м в осях 7с + 15÷11с и транспортно-ходовые уклоны (рампы) №1 и №2, которые проходятся с орта о висячего бока гор. 340 м до осей 11с и 11ю горизонта 301 м.

Транспортно-ходовые уклоны №1 и №2 предназначаются для доставки самоходного оборудования на горизонт 301 м, доставки людей транспортными машинами F-66, канализации, электроэнергии, воды и целей вентиляции.

Подготовка горизонта 301 м заключается в проходке штреков лежачего и висячего боков, буровых ортов по центру камер, проектируемых к отработке, промежуточных штреков по пустым породам, восстающих различного назначения.

Проходка горизонтальных и наклонных выработок с углами наклона не более 10° осуществляется самоходными гидрофицированными машинами: буровыми каретками типа МОНОМАТИК ГС105Л (техническая характеристика приведена в таблице 2.4.2), также погрузочно-доставочными машинами ТОРО 151Е или ТОРО 400Е.

ПРМ.ПД.04.02.02.ПЗ

Арк

7

Зм

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

23

Таблица 2.4.2 - Техническая характеристика проходческой буровой каретки ГС 105 Л

Проходка круто-наклонных (свыше 30° ) и вертикальных выработок осуществляется методами, общепринятыми на ЗЖРК, при помощи проходческих комплексов КПВ-1, комбайнами ГКВ, «Роббинс» или «Рино», секционным взрыванием. Все горизонтальные и слабонаклонные выработки должны иметь сводообразную форму ( ).