Проект проведения и крепления горной выработки

 

Кз – коэффициент  полноты закладки, Кз = 0,75 - 0,8;

φ – коэффициент, учитывающий  усадку закладки, φ = 1,06;

λ -  коэффициент  выноса закладочного материала водой, λ = 0,1;

 

Тогда  Qз = 12720 ∙ 0,8 ∙ 1,06 (1 + 0,1) = 11865м³

 

Расход воды при отношении Ж :Т = 3:1

 

Qв= 3 ∙ Qз =3 ∙11865 = 35595 м³

Q_гр.шл. = 0,02 · Q_з = 0,02 ∙ 11865 = 237 м³

     

Расход цемента на подэтаж (при расходе цемента  на 1м³ закладки – 50 кг, с использованием молотого гранулированного шлака).

 

Qц= 0,05 ∙ Qз =0,05 ∙ 11865 = 593,3 т

 

Расход цемента на 1000 т добытой рудной массы

 

т

 

где Д_п – количество рудной массы, добываемой из подэтажа, т

Продолжительность закладки подэтажа составит:

 

 

Где Р_3П – производительность закладочного комплекса, м³/смену. Производительность БЗК-2 на руднике равна 400 тысяч м³ в год, тогда Р_3П=437 м³/смену (при числе рабочих дней в году 305).

 

Т_ЗАК/П=11865/437=27,2 смены

 

Время твердения закладки принимаем Т_ТВ.К=1 месяц, так как минимальное время набора прочности закладочным массивом в стенке камеры равно 1 месяц.

При режиме работы рудника:

• число рабочих дней в году – 305
• число рабочих дней в месяце – 25,4
• число смены в сутки – 3

Продолжительность бурения:

 

Т_{БУР, П}=69/25,4*3=0,9 мес.

 

Продолжительность заряжения:

 

Т_{ЗАР. П}=23/25,4*3=0,3 мес.

 

Продолжительность проветривания:

 

Т_{ПР, П}=23/25,4*3=0,3 мес.

 

Продолжительность доставки руды:

 

Т_{Д. П.}=117,3/25,4*3=1,5 мес.

 

Продолжительность закладки:

 

Т_{ЗАК. П}=27,2/25,4=0,4 мес.

 

На основании произведённых расчётов составим график организации работ в подэтаже (таблица 9).

 

Составы твердых закладочных смесей с использованием доменного гранулированного шлака.

№	Удельный расход компонентов,  кг/м3					Плотность смеси, кг/м3	Прочность характеристики МПа в возрасте.
	Вяжущие			Инертный  заполнитель  измельченный	Вода	Г/Л	R28	R60	R90	R180	R360
	Всего	В том числе
		цемент	граншлак
1	250	50	200	1250	450	1950	0,9	1,4	1,8	2,0	2,3
2	275	55	220	1225	450	1950	1,1	1,6	2,0	2,3	2,7
3	300	60	240	1175	460	1935	1,4	2,1	2,6	2,8	3,5
4	325	65	260	1150	460	1935	1,8	2,5	3,2	3,6	4,2
5	350	70	280	1125	460	1935	2,2	2,9	3,6	4,2	5,0
6	400	80	320	1050	470	1920	2,6	3,4	4,2	4,5	5,6
7	450	90	360	980	480	1910	2,9	3,9	4,7	5,0	5,9

 

 

7.Способы поддержания выработанного пространства.

 

В настоящее время для отработки  залежи принята подэтажно-камерная система разработки со сплошной  выемкой руды и полной закладкой  выработанного пространства твердеющими смесями.

Нормативная прочность  закладки для данной системы разработки при высоте вертикального обнажения  до 12 м составляет 1,5 МПа

Твердеющая закладка применяется с целью отработки  месторождения с минимальными потерями.

Закладочный материал должен удовлетворять ряду требований:

-быть дешевым и  легко транспортабельным;

 -не давать большой усадки;       

-быть инертным в  пожарном отношении.

Для отработки целиков  между заложенными камерами, как  в данном случае, закладочный материал должен уплотняться и обладать устойчивостью.

Перед подачей закладки в камеры предусматривается подготовка выработанного пространства, зачистка днищ камер, маркшейдерская съемка  подлежащих заполнению пустот, возведение изолирующих перемычек. Зачистка днищ камер производится погрузочно-транспортными машинами с дистанционным управлением. Твердеющие закладочные смеси подаются в выработанное пространство следующим образом: при этажно-камерной, подэтажно-камерной, камерной, столбовой и слоевой системах разработки, по трубопроводам, проложенным в закладочных, вентиляционно-закладочных восстающих, закладочных, вентиляционных штреках и буро-доставочных ортах.

Полнота закладки выемочных  блоков обеспечивается за счет оформления почвы камер в соответствии с углом растекания закладочной смеси  (3^0-5⁰) и подачей смеси в высшую точку выработанного пространства через закладочные скважины.

Контроль за полнотой закладки необходимо осуществлять постоянно  визуальным способом или бурением контрольных  скважин, при необходимости производить дозакладку пустот. Предусматривается также контроль за прочностью закладочного массива.

В условиях данной системы  разработки часть запасов руды блока  предусматривается отрабатывать в условиях двухстороннего контакта с закладкой (камеры III – IV очередей ). 

К способам поддержания выработанного  пространства относится также сокращение времени очисткой выемки блока. Как известно, прочность пород со временем уменьшается, под действием давления со стороны окружающего массива породы растрескиваются, ранее скрытые трещины раскрываются и распространяются вглубь.

 

 

8.  Достоинства и недостатки системы разработки

 

К достоинствам подэтажно-камерной системы разработки со сплошной выемкой  руды и закладкой следует отнести :

• большая безопасность работ , так как бурильщик работает в выработках небольшого поперечного сечения и имеет возможность своевременно ликвидировать заколы руды в кровле ;
• высокая производительность камеры позволяющая развить значительную добычу руды при небольшом числе одновременно действующих блоков, что создает благоприятные условия для надзора за работами;
• меньшее пылеобразование при бурении скважин по сравнению с бурением шпуров.
• относительно низкие расходы по добыче руды благодаря незначительному объему нарезных работ;
• высокая производительность труда буровых рабочих,
• безопасность системы в пожарном отношении, что особенно существенно при добычи руд, склонных к возгоранию и др.

Основными недостатками данной системы являются;

• значительный объем нарезных работ при разработке тонких и средней мощности месторождений.
• значительные потери и разубоживание руды при выемке камер из-за невозможности отбивать руду точно по контурам рудного тела (отклонение скважин от заданного направления вследствие их искривления или неточного забуривания.)

-трудность  соблюдения проектных размеров междукамерных целиков, так как скважины в результате искривления нередко входят в контур целика и при взрыве  нарушают его. К таким же результатам приводят одновременные взрывы  больших количеств ВВ при отбойке слоев;

- повышенный выход  негабарита, связанный с отклонением скважин  от заданного направления  и с отслаиванием руды  от междукамерных  целиков и потолочин  в момент отбойки слоев.

 

9. Оценка перспектив совершенствования системы  разработки.

 

Дальнейшее совершенствование подэтажно-камерных систем  связано:

-со снижением потерь  и разубоживания,

-с повышением устойчивости  целиков,

-уменьшением выхода  негабарита,

-интенсификацией выпуска  руды из блока,

- увеличением камерного  запаса  и точного обуривания  взрываемого массива

-уменьшением сейсмического  действия  массовых взрывов за  счет внедрения  многоступенчатого  короткозамедленного  взрывания и переходом  на отбойку скважинами небольшого диаметра (40-60мм):

-уменьшением отклонения  скважин от заданного направления  (необходимо принимать направление  скважин относительно напластования  и трещиноватости  руды и уменьшением глубины скважин  до 20м).

Кроме того, применение торцевого  выпуска при подэтажно-камерной системе является  перспективным, так как при упрощении днища  показатели извлечения  не ухудшается.  Более существенные результаты по сокращению объемов горно-подготовительных работ и потерь руды достигаются применением самоходных машин, оборудованных дистанционным управлением. Применение  самоходных машин с дистанционным  и радиоуправлением позволяет расширить область применения камерных систем, сократить потери и    разубоживание руды и обеспечить безопасность работ при  погрузке и доставке руды.

   Одним из направлений   расширения области применения  системы является также  искусственное укрепление пород висячего и лежачего боков с использованием тросов с использованием тросов, буровых скважин с последующим армированием и цементированием. 

 

 

 

 

10.  Охрана труда и техника безопасности.

 

Механизированными выходами на поверхность  являются стволы шахт «Малеевская», «Вентиляционная», «Воздуховыдающая», оборудованные клетевыми подъемами.

Для механизированного  передвижения людей между горизонтами  предусмотрены  лифтовые восстающие.

 Подаваемый по  стволам шахт « Малеевская», «Вентиляционная» свежий воздух в холодное время подогревается  до температуры 2 градуса.

При ведении горных работ  в местах интенсивного пылеобразования   ( разгрузочные ,погрузочные камеры , дозаторные) предусматривается установка пылеотсасывающих систем,   подавление пыли с помощью воды. В днищах выемочных блоках 13 и 14 горизонтов предусмотрено создание из твердеющей закладки временных предохранительных целиков, обеспечивающих безопасность ведения очистных работ в блоках нижерасположенных горизонтов.

На рабочих горизонтах  предусмотрено устройство противопожарных дверей  противопожарных складов, оборудуемых в соответствии с нормами.

Камеры горно-смазочных  материалов, подземных складов ВВ, ремонтного пункта самоходного оборудования и гаража имеют обособленное проветривание. С целью снижения вибрации предусматривается применение на буровых машинах виброгасящих кареток и амортизирующих прокладок на подножках погрузочных машин.

Рекомендуются следующие  индивидуальные средства защиты от вибрации: рукавицы с двойной прокладкой на ладони, спец. обувь с прокладками из пенопласта.

Доступно расположеные движущиеся части машин и электродвигателей защищаются металлическими ограждениями. Высота перил предусматривается не менее 1 метра. Все каналы и приямки перекрываются рифленым листом.

С целью снижения вредного влияния шума предусматривается  применение хвостовиков буров со втулкой из синтетического материала глушителей шума ГШ-3 для вентиляторов местного проветривания.

При обслуживании работающего  оборудования машинистам следует пользоваться индивидуальными средствами защиты (заглушками, наушниками).

Для выполнения профилактических и аварийно-спасательных работ на промплощадке рудника располагается  военизированный горноспасательный пункт, который находится в подчинении Зыряновского отряда ВГСЧ, дислоцированного в городе Зыряновске.

 Для повышения безопасности  горных работ в связи с отнесением  Малеевского месторождения к 3 категории удароопасности предусматривается осуществлять мероприятия по прогнозу горных работ.

Сущность мероприятий состоит в следующем:      

• необходимо производить периодический контроль и оценку напряжённого массива горных пород силами геолого-маркшейдерской службы рудника совместно со специалистами «ВНИИцветмет».
• горные работы должны вестись в соответствии с принятой проектом технологией выемки руды и проходки выработок с соблюдением требований нормативных документов.

Для повышения безопасности взрывных работ , предупреждения взрывов сульфидной пыли на участках с повышенным содержанием серы (более 35%), для предупреждения возгорания и взрывов ВВ на основе аммиачной селитры проектом  предусматривается выполнения ряда специальных мероприятий буровзрывные работы необходимо вести в соответствии с действующими инструкциями.

Горные работы на руднике  предусматривается производить в соответствии с действующей отраслевой  нормативно-технической документацией правилами безопасности и технической  эксплуатации, инструкциями по выполнению отдельных видов работ, нормами и правилами, руководствами, методическими указаниями, рекомендациями и др.

Для зарядки шнуров и  скважин предусматривается рассыпной  гранулит АС-8, игданит, а для обводнённых шнуров (скважин)- патронированные в оболочках: аммонит 6ЖВ, аммонал, детонит.

Основной способ инициирования  зарядов – электрический.

  С учётом оценки  отдельных участков месторождения  как потенциально опасных по взрывам сульфидной пыли в рудах с содержанием  пиритной серы более 35% предусматриваются следующие мероприятия для повышения безопасности взрывных работ: