Содержание

  Введение

 

  Открытый  способ разработки полезных ископаемых является наиболее перспективным в  технологическом и экономическом плане. Этот способ имеет значительно лучшие показатели, чем подземный. Благодаря этому он получил наибольшее распространение в нашей стране. В дальнейшем прогрессивный способ открытой разработки полезных ископаемых получит дальнейшее развитие посредством совершенствованию техники, организации и технологии ведения горного производства

  Разработка  месторождений полезных ископаемых открытым способом заключается в создании доступа к полезному ископаемому, удалению пустых пород, покрывающих или вмещающих полезное ископаемое, и самой добыче полезного ископаемого.

  Технология  открытой добычи полезного ископаемого  имеет два аспекта: технологию производственных процессов по подготовке к выемке, переработке и складированию горных пород; технологию по строительству и развитию карьера как совокупности горных выработок по мере отработки месторождения во времени и пространстве.

  Технология  открытых горных работ включает основные производственные процессы: подготовку горных пород к выемке, выемочно-погрузочные работы, перемещение, перегрузку, складирование и разгрузку горной массы.

  Целью данной курсовой работы является рассмотрение сущности технологии открытых горных работ через основные производственные процессы открытых горных работ. Рассмотрение ведется на конкретном примере –  Бачатском угольном разрезе. В результате  выполнения данной курсовой работы мы должны получить более глубокое понимание технологии ведения открытой разработки полезных ископаемых. 
 

  1 Геологическая характеристика

 

  1.1 Характеристика угольных пластов и качества углей

  Угленосные  отложения Бачатского каменноугольного месторождения относятся к верхнебалахонской  подсерии Кузбасса пермского возраста и подразделяются на промежуточную, ишановскую, кемеровскую и усятскую свиты.

  Ишановская и промежуточная свиты не расчленены и составляют нижние горизонты верхнеболохонской подсерии. В их состав входят верхние пласты «Безымянный – II» и «Безымянный – I». Породы представлены слоями песчаников, алевролитов, аргелитов.

  Отложения кемеровской свиты являются основной продуктивной толщей месторождения. Кемеровская свита отличается от нижележащих более широким развитием озеро-болотной фракции, в ее составе широко распространены песчаники подводных дельт, мощностью 30÷50м, что составляет 80% вмещающих пород, алевролиты играют подчиненную роль, аргелиты встречаются периодически. Мощность кемеровской толщи изменяются от 140 до 240м, из них доля рабочих пластов составляет 67м.

  Усятская  свита включает пласты от VIII до I внутреннего и используется ограниченным распространением.

  Мощность  свиты составляет 150м, рабочая угленосность - 9%. Литологический состав пород характеризуется  переслаиванием песчаников и алевролитов.

  Угленосные  отложения включают 22 угольных пласт  мощностью от 1 до 28м, с углами падения 50÷80°.

  Основной  пласт месторождения — Мощный, в котором содержатся более 40% запасов. Угли месторождения коксующиеся  и энергетические. К коксующимся  углям относятся угли верхних  маломощных пластов, до Прокопьевского - I  включительно. Пласты мощный и безымянный -энергетические. Обработке подлежат 13 угольных пластов.

  Угли относятся  к опасным по взрываемое  угольной пыли. Объемная масса углей изменяется от 1,31 до 1,63м (среднее значение). Коэффициент крепости углей по шкале профессора М.М. Протодьяконова -2,2÷З,6. Угли района довольно разнообразны по вещественному составу и степени метаморфизма, поэтому марочный состав и технологические свойства углей изменяются в широких пределах.

  Элементарный  состав органической массы угля изменяется в широком диапазоне от 90,5 углерод с до 84,9% водород Н - от 5,1 до 4,2%, кислород – азот О+N – от 10,2 до 5,4%.

  Подавляющее большинство пластов характеризуется  низким содержанием серы (0,3÷0,5%), фосфора  обычно в пределах от 0,02 до 0,16%. Угли района, вне зоны окисления имеют большую теплоту сгорания горючей массы угля от 8200 ДО 8700 ккал/кг. Рабочая влага товарного угля вне зоны окисления составляет 8 9%. Большая часть пластов относится к среднеобогатительным. 

  1.2 Стратиграфия и литология

  Угленосные  отложения Бачатского месторождения  относятся к верхнебалахонской  подсерии Кузбасса пермского возраста и подразделяются на промежуточную, ишановскую (1), кемеровскую (ктп) и усятскую (иS) свиты.

  Геологическая изученность свит неодинакова. Пласты Ишановской и промежуточной свит вскрыты скважинами лишь по двум разведочным линиям. В их состав входят рабочие пласты: Безымянный 1 и Безымянный 2. Породы представлены слоями песчаников, алевролитов и аргиллитов.

  Более полно  изучены отложения Кемеровской свиты, которая является основной продуктивной толщей месторождения и имеет наибольшее развитие. Кемеровская свита включает в себя угольные пласты: Мощный, Характерный 1, Характерный 2, Горелый, Лутугинский, Прокопьевский 1, Прокопьевский 2 представлены в таблице 1.1.

   

          Таблица 1.1 – Технологические   свойства углей

   

  Основной  особенностью свиты является резкая изменчивость угленосных отложений. Наиболее выдержанной мощностью характеризуются  пласты Мощный и Горелый.

  Максимальная  мощность пласта Мощный составляет 30-40 метров. В районе 10, 11 и 13 разведочных  линий пласт Мощный состоит из одной тонкой пачки мощностью 1, 06 метров. Пласты Мощный и Горелый  благодаря большой мощности легко  распознаются в разрезе и служат маркирующими горизонтами разреза.

  Пласты  Прокопьевский 1, Прокопьевский 2, Лутугинский  характеризуются неопределенностью  положения в разрезе свиты, невыдержанностью межпластовых расстояний. Кемеровская  свита отличается от нижележащих  более широким развитием озерно-болотных фракций, в ее составе широко распределены песчаники подводных дельт, мощность которых достигает 30-50 метров. Из вмещающих пород преобладают песчаники, алевролиты играют подчиненную роль. Мощность Кемеровской свиты от 153 до 240 метров.

   Усятская  свита включает пласты от шестого  до первого Внутреннего, и пользуются  ограниченным распространением. Мощность  свиты составляет 150 метров.

    Вмещающие породы угленосной толщи представлены слоями песчаников, алевролитов и аргиллитов. Соотношение литологических разностей пород вскрыши приведено в таблице 1.2.

  Таблица 1.2 – Соотношение литологических разностей вскрыши

 

  Прочностные свойства коренных пород по данным ВНИМИ для зоны выветривания (до глубины 50 метров) и для зоны незатронутой выветриванием (глубина свыше 50 м) приведены  в таблице 1.3. 

  Таблица 1.3 – Прочностные свойства коренных пород 

 
 
 
 
 

  1.3 Тектоника карьерного поля

   Геологическое строение месторождения весьма сложное. Бачатский район рассматривается как грабен, обусловленный надвиганием каменноугольных отложений по зонам крупных разломов на отложения Балахонской свиты. В пределах грабена имеет место очень сложная брахисинклинальная структура. Складки характеризуются крытыми, сближенными, и иногда опрокинутыми крыльями. Встречено большое число значительных зон разломов разлитых по форме и амплитуде разрывов сплошности в виде взбросов. Бачатская брахисинклинальная структура четко разделяется на ряд синклинальных складок (главная, А, Б, В, С и др.) и антиклиналей АБ и БВ и др. Антиклинали разбиты серией тектонических разрывов, по трещинам которых замковые части складок оказались взброшенными и смятыми. Наиболее крупные нарушения Б, Г, О, 01, 2, 2Б, 3, 4 прослеживаются по всему полю разреза и за его пределами. Амплитуда смещения крыльев составляет 7-270 метров и более.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  2 Подготовка горных  пород к выемке

  2.1 Общие сведения

  Процесс подготовки горных пород к выемке является основным процессом в технологии разработки их, от которого зависят производительность комплекта оборудования технологического потока и в конечном итоге затраты на разработку. Подготовка горных пород к выемке осуществляется с целью создания технической возможности и наилучших условий для выполнения последующих процессов выемки и погрузки горной массы, транспортирования, отвалообразования и переработки. В зависимости от типа и состояния пород подготовка их к выемке может в основном осуществляться следующими способами: предохранением от промерзания, оттаиванием мерзлых пород, гидравлическим ослаблением или разупрочнением, механическим или взрывным рыхлением.

  При выборе эффективной технологии подготовки горных пород к выемке необходимо учитывать свойства массива и  качество подготовленной горной массы.

  Однако  свойства массива непостоянны вследствие его неоднородности. В осадочных  породах эта неоднородность объясняется  постоянным изменением условий осадконакопления в соответствующую геологическую  эпоху, в изверженных интрузивных и метаморфических породах она явилась результатом внедрения магматических масс в породы верхней зоны земной коры и их взаимного влияния. По теории возникновения месторождений полезных ископаемых образование руд цветных металлов приурочено к геологическим разломам, к крупным геологическим нарушениям, в которых интрузии или гидротермальные переносы способствовали накоплению полезного ископаемого в промышленных масштабах.