Проект проведения и крепления горной выработки

 

МИНИСТЕРСТВО  НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ 

РЕСПУБЛИКИ  КАЗАХСТАН

 

                                   Аграрно-технический колледж 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                            

           

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

 

 

По дисциплине: «Горное дело, БВР»

 

Тема: «Проект проведения и крепления горной выработки»

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент 3курса,

специальность: 0705000

колледжа АТК

 

Проверил преподаватель

Морозов А.Н.

 

 

 

 

 

                                          г. Зыряновск    2012 год

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:

 

 

Введение 

1 Горно-геологические и горнотехнические условия отработки блока

2. Выбор и обоснование системы разработки.       

2.1 Выбор  системы  разработки.

2.2 Описание принятой  системы разработки

3  Расчёт параметров  системы разработки

4. Построение календарного графика первоочередной подготовки и нарезки блока.

5 Расчет параметров  отбойки руды.

6.  Построение календарного графика очистных работ

7.Способы поддержания выработанного пространства.

8.  Достоинства и недостатки системы разработки

9. Оценка перспектив  совершенствования системы  разработки.

10.  Охрана труда  и техника безопасности.

Список использованной литературы

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ 

 

 

Добыча руд цветных металлов подземным способом на современном  этапе имеет ряд сложившихся  тенденций. Анализ практики ведения  горных работ в странах СНГ и за рубежом показывает, что преобладающим является вскрытие рудных месторождений вертикальным стволами и этажными квершлагами. Лишь на отдельных месторождениях из-за изменяемого рельефа местности вскрытие осуществляется штольнями. Как правило. Месторождения вскрываются сдвоенными стволами, в одном из которых располагается скиповой подъём, а во втором – клетевой подъём и различные коммуникации. Перспективным следует считать проходку и армировку ствола на всю проектную глубину.

При разработке высокоценных руд и потенциально-пожароопасных месторождений наибольшее распространение получили различные варианты систем разработки с закладкой выработанного пространства - это, в основном, камерные системы и слоевые системы с нисходящей и восходящей выемкой и твердеющей закладкой. Такие системы более дорогостоящие, однако, они позволяют до минимума свести потери руды в недрах и обеспечивают высокое и стабильное качество рудной массы. На большинстве работающих горных предприятий и в проектных реконструкциях  предусматривается средства комплексной механизации на базе самоходного горного оборудования. Из этих машин получили широкое применение: самоходные буровые установки типа СБУ, погрузочно-доставочные машины типа ПДМ, самоходные установки для оборки кровли типа «Skeler», самоходные установки для крепления цанговой крепью типа Kobolt, самоходные установки для заряжания шпуров и скважин типа DYNO и другие.

Для бурения глубоких скважин применяют  буровые станки

 шарошечного и пневмоударного  бурения, широко внедряются машины гидроударного бурения. Выдача горной массы осуществляется по скиповому стволу, который оборудован многоканатной подъёмной установкой. 

Спуск-подъём людей, материалов и оборудования осуществляется клетевым многоканатным подъёмом с противовесом. Большинство горных предприятий сильно обводнено и требует энергоёмкого водоотлива. Для откачки шахтных вод наибольшее применение получили насосы типа ЦНС с расположением в насосных камерах заглубленного типа. Водоотлив осуществляется по схеме: слив воды со всех горизонтов в водосборник нижнего горизонта, откуда главная водоотливная установка откачивает воду на поверхность.

Значительная часть бурового оборудования, а также зарядчики ВВ (взрывчатых веществ) и погрузочные машины имеют пневмопривод. Поэтому все горные предприятия имеют в своём составе компрессорные станции, оснащённые поршневыми, центробежными или турбокомпрессорами. Для проветривания горных выработок применяют вентиляторы главного проветривания типа ВОД или ВЦД, а  местного проветривания – типа ВМЭ. Для транспортирования горной массы, руды или породы преимущественное распространение получил электровозный транспорт.

  На рудных месторождениях не опасных по газу и пыли в основном используются контактные электровозы со сцепной массой 10,14,20 тонн.

В данном проекте транспортирование горной массы осуществляется в вагонетках ВГ-4,5 электровозами К-14М. Из средств безрельсового транспорта на рудниках применяют автосамосвалы в паре с машинами с нагребающими лапами типа ПНБ или ковшевые погрузочно-доставочные машины.

Поскольку на руднике применяется  система разработки с закладкой  выработанного пространства, то обязательно  существует бетонно-закладочный комплекс, который готовит закладочную  смесь и подаёт в выработанные пространства.

На рудниках широко применяется автоматизация производственных процессов. В установках, которые не требуют изменения режима в процессе работы, автоматизация заключается в основном в управлении оборудованием. В установках с изменяемым режимом работы применяется автоматизация регулирования процесса. На горных предприятиях по добыче цветных металлов в основном автоматизируются водоотливные, вентиляторные, компрессорные и подъёмные установки.

 

 

1 Горно-геологические и горнотехнические условия отработки блока

 

Рудное тело представляет собой линзообразную залежь. Рудное тело в пределах камеры, представлено двумя технологическими типами руд: полиметаллическими и медно-цинковыми. Разрозненные линзы полиметаллических руд имеют повсеместное и бессистемное распространение в медно-цинковых рудах.

Основной минерал –  пирит образует мелкокристаллический агрегат, в котором в виде густой вкраплённости, прожилков и гнёзд  находятся галенит, халькопирит  и сфалерит, из нерудных минералов  широко распространён барит. Руды массивные, полосчатые, устойчивые, категория крепости XV.

Породами, перекрывающими рудное тело, являются кварцевые порфиры, диабазовые порфириты и кварциты. Порфиры залегают на рудах на западном фланге камеры, породы устойчивые.

Угол падения залежи – 35 – 50⁰, истинная мощность рудного тела – 40м, плотность руд – 4,35 т/м³.

Содержание пиритной серы по горизонтам колеблется от 28,7 до 32,38%. Гидрогеологические условия нормальные, возможен только капёж.

 

 

2. Выбор и обоснование системы разработки.

       

2.1 Выбор  системы  разработки.

 

 

Факторы	С естественным поддержанием очистного пространства	С обрушением руды и вмещающих пород	С искусственным поддержанием очистного пространства
Постоянные:
1 Устойчивые руды.	Сплошные  системы.	Системы слоевого обрушения.	Системы с закладкой.
2Устойчивые породы.
3 Мощность 27м.	Камерно-столбовые.	Системы подэтажного обрушения.	Системы с магазинированием.
4 Угол падения 35-50 градусов.
Переменные:
1 Большая глубина залегания.	С доставкой руды силой  взрыва.	Обрушением налегающих пород.	Системы с креплением.
2 Возможность к возгоранию, слеживанию.
3 Ценность руд.	Этажно-камерные.		Комбинированные системы.
4 Отсутствие дешевых                   материалов. 5 Необходимость сохранения земной поверхности.	Потокоуступные.

Необходимо выбрать систему разработки рудного тела на 11-13 горизонтах. Как известно на выбор системы разработки влияют постоянные (устойчивость руды и вмещающих пород ,мощность и угол падения рудного тела), учитываемые в любых случаях и переменные факторы (склонность руды  к возгоранию, слеживанию, необходимость сохранения земной поверхности; наличие в рудном теле включения  пустых пород; большая глубина разработки; характер контактов залежи; ценность руды; отсутствие местных дешёвых  материалов для твердеющей закладки), которые выдвигаются как ограничения в неблагоприятных случаях. Основными критериями при выборе системы разработки для Малеевского месторождения являются обеспечение максимальной полноты выемки запасов высокоценных руд и безопасность ведения работ.

Исходя из горно-геологических и горнотехнических условий Казахстанским головным институтом по проектированию предприятий цветной и черной металлургии ОАО «Казгипроцветмет» для отработки проектируемого участка месторождения принята подэтажно-камерная система разработки со сплошной выемкой руды и закладкой. Условия применения  подэтажно-камерной системы разработки - крутое падение рудных тел, крепкие руды и  вмещающие породы, мощности рудных тел 8-10м (при выдержанных элементах залегания) и более25-30м. При отработке мощных месторождений системой разработки с закладкой выработанного пространства вследствие значительной себестоимости добычи, ценность руд должна быть высокой. Применение систем разработки с закладкой позволяют отделять отбитую, вместе с рудой пустую, породу и оставлять её в очистном пространстве. Возможна раздельная отбойка руды и пустой породы, а также выдача из блока руды разных сортов.

Иногда системы с закладкой  применяют для разработки колчеданных  месторождений, в связи с тем, что системы с обрушением более опасны в пожарном отношении.

Применение систем разработки с  последующей закладкой камер  обеспечивает высокую полноту извлечения руды, безопасность работ в сложных горно-геологических условиях и является эффективным средством поддержания горных пород при разработке глубоко залегающих месторождений. Данная система разработки по классификации М.И.Агошкова относится к комбинированным системам с последующей закладкой камер. При этих системах первичные камеры в рудном массиве отрабатывают обычным способом. Затем эти камеры заполняют твердеющей закладкой. Последующие вторичные камеры отрабатывают в окружении твердеющей закладки, выполняющей роль целика.

Отработка вторичных  камер имеет определённые особенности  в технологии отбойки и последующей закладки. Если вторичная камера с двух сторон окружена монолитной закладкой, то она может заполняться гидравлической закладкой, как более дешёвой и только нижнюю часть камеры укладывают твердеющую закладку толщиной 8-10 м для создания устойчивой кровли при отработке нижележащего этажа. При подготовке сложной смежной камеры между двумя заложенными массивами разместить орты с погрузочными заездами в рудном массиве не удастся, и их проводят заново по твердеющей закладке.

Для ликвидации этого  недостатка при отработке целика между заложенными камерами применяют вариант торцевого выпуска.

При разработке ценных полезных ископаемых и сохранении земной поверхности  область применения подэтажно-камерной системы с последующей твердеющей закладкой будет возрастать.

 

2.2 Описание принятой системы разработки

 

Дадим описание подэтажно-камерной системы разработки со сплошной выемкой руды и закладкой.

Данная система разработки предназначена для отработки  наклонных (35⁰-50⁰) мощных (более 10 м) рудных тел месторождения на участках богатых и однотипных руд.

Основные параметры  блока:

• Длина – 1200 м
• Высота – 500 м
• Ширина камеры – 20 м

Подготовительно-нарезные работы

 

Рудная залежь условно  делится на блоки длинной 80 м и  подготавливается на уровнях горизонтов откаточным и вентиляционными штреками, откаточными ортами через 100 метров и транспортным уклоном с заездами на доставочные и буровые выработки горизонтов. Доставочные горизонты проходят по высоте через 12 метров и включают в себя доставочные и вентиляционные штреки.

Для обеспечения проветривания горных работ предусматриваются вентиляционно-ходовые, вентиляционные восстающие для перепуска руды на откаточный горизонт – два рудоспуска. Для подачи закладки – закладочные выработки и скважины.

Нарезные работы заключаются  в проходке доставочных, буро-доставочных, буровых ортов, погрузочных заездов и отрезных восстающих.

Очистные работы.

По длине блок делится  на 5 камер шириной по 20 метров отрабатываемых в пять очередей (камеры Ι очереди отрабатываются этажно камерной системой, камеры ΙΙ-V очереди отрабатываются подэтажно-камерной системой) камеры ΙΙ-V очередей разбиваются по высоте на 5 подэтажей, высотой по 12 м.

Отработку камер на подэтажах  предусматривается вести прирезками к ранее отработанной и заложенной разрезной щели (камеры Ι очереди) с выпуском руды через боковые заезды. Выработанное пространство закладывается твердеющей смесью и после набора закладкой прочности 1,8 МПа очистные работы ведутся в восходящем порядке в смежных камерах вешележащего подэтажа, а после набора прочности до 2,5-3 МПа в смежных камерах одного подэтажа. При одновременном ведении очистных работ в двух и более подэтажах в восходящем порядке выемки запасов руды расстояние между очистными забоями должно составлять не менее высоты одного подэтажа. Отработку запасов камеры последней очереди, находящихся между заложенными массивами, предусматривается вести также в восходящем порядке, но только с торцевым выпуском руды через буро-доставочный орт.

Разбуривание камер  производится буровыми станками Соло – 1509 ZR веерами взрывных скважин диаметром 64 мм и глубиной 7-13м. Доставка руды из камер предусматривается погрузочно-доставочными машинами типа ТОРО-400, имеющими дистанционное управление, необходимое при торцевом выпуске руды из камер V очереди.