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



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

Главная

Валютные отношения

Ветеринария

Астрономия и космонавтика

Банковское биржевое дело

Безопасность жизнедеятельности

Биология и естествознание

Бухгалтерский учет и аудит

Военное дело и гражд. оборона

Макроэкономика экономическая

Маркетинг

Международные экономические и

Менеджмент

Микроэкономика экономика

ПОИСК

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

|двухпутевых выработок m =1; |

|G – грузоподъемность электровозного состава, т; |

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

|К[pic] – коэффициент, учитывающий эксплуатационные условия работы электровозной |

|откатки, К[pic] = 0,9. |

|Для первого звена: от погрузочного пункта добычного участка северного крыла по |

|откаточному штреку к опрокидывателю: |

| |

|[pic] мин; |

| |

|[pic]т/сут; |

| |

|Для второго звена: от погрузочного пункта добычного участка южного крыла по |

|откаточному штреку к опрокидывателю: |

| |

|[pic] мин; |

| |

| | | | | | |Арк|

| | | | | | | |

| | | | | | |8 |

| | | | | | | |

|Зм|Арк|№ докум.|Підпи|Дат| | |

| |. | |с |а | | |

|14 |

|[pic]т/сут; |

| |

|[pic]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); |

| | | | | | |Арк|

| | | | | | | |

| | | | | | |9 |

| | | | | | | |

|Зм|Арк|№ докум.|Підпи|Дат| | |

| |. | |с |а | | |

|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 15ч20° |

|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) |

| |

| | | | | | |Арк|

| | | | | | | |

| | | | | | |10 |

| | | | | | | |

|Зм|Арк|№ докум.|Підпи|Дат| | |

| |. | |с |а | | |

|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 11сч26ю 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 1сч8с 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 340ч400 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 11сч0, 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 |

|400ч480, 480ч580 и 580ч640 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 |

| | | | | | |

| | | | | | |

|Зм|Арк|№ докум.|Підпи|Дат| |

| |. | |с |а | |

|. |о | | |технологии очистных работ |а | | |

|Н. |Кузьменк| | | | |

|контр. |о | | | | |

|Зав. |Бондарен| | | | |

|Каф. |ко | | | | |

|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 0ч9ю, 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 50ч70 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: |

| |

|[pic],[pic]м; (2.1) |

| |

|где L[pic]= 15,0 м – принятая ширина очистной камеры; |

|[pic]= 1 – коэффициент устойчивости горного массива; |

|[pic]= 1 – коэффициент устойчивости подработанных пород в зависимости от степени |

|подработки. По рекомендации НИГРИ, степень подработки налегающих пород не должна |

|превышать 0,3; |

|[pic]= 1 – коэффициент, учитывающий степень снижения устойчивости горного массива|

|в зависимости от обводненности. |

| | | | | | |Арк|

| | | | | | | |

| | | | | | |2 |

| | | | | | | |

|Зм|Арк|№ докум.|Підпи|Дат| | |

| |. | |с |а | | |

|18 |

|По данным гидрогеологической службы ЗЖРК предохранительный целик осушен. |

|H = [pic] 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: |

| |

|[pic], м; (2.2) |

| |

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

|P=0,92·10[pic] Па – гидростатическое давление в водном объекте; |

|[pic]Па – временное сопротивление породы на растяжение; |

|[pic]м – мощность водонасыщенной несвязанной породы в водном объекте; |

|?[pic]=2,7·10і кг/мі - объёмная масса породы в защитном целике; |

|[pic]кг/ мі - объёмная масса породы в защитном целике; |

|[pic] - эквивалентный пролёт выработки, рассчитываемый по формуле: |

| |

|[pic], м; (2.3) |

| |

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

|[pic]= 15 м – ширина очистной камеры (выработки); |

| |

|[pic] м; |

| |

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

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

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

| |

|[pic]= |

|=16,3 м. |

| | | | | | |Арк|

| | | | | | | |

| | | | | | |3 |

| | | | | | | |

|Зм|Арк|№ докум.|Підпи|Дат| | |

| |. | |с |а | | |

|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; |

|[pic] и [pic] по шкале проф. Протодьяконова – коэффициенты крепости руды и |

|кварцитов соответственно; |

|[pic] МПа и [pic]МПа – временное сопротивление руды и кварцитов на одноосное |

|сжатие соответственно; |

|H = 322 м – средняя глубина отработки камерами; |

|? = 2,6 т/мі - средняя плотность налегающих пород; |

|? = 65ч75° - угол падения пород; |

|i = 15ч20° - угол наклона шатровой формы кровли камеры. |

| |

|Допустимый эквивалентный размер кровли камеры |

|(горизонтальное или наклонное по простиранию залежи): |

| |

|[pic] м; (2.4) |

| |

|где [pic]- коэффициент относительной устойчивости; |

|[pic]- коэффициент подработки висячего бока; |

|[pic] =0,3 (по рекомендации НИГРИ). |

| |

|Допустимый эквивалентный размер обнажения пород висячего |

|бока (наклонное или вертикальное по простиранию залежи): |

| |

|[pic]м; (2.5) |

| | | | | | |Арк|

| | | | | | | |

| | | | | | |4 |

| | | | | | | |

|Зм|Арк|№ докум.|Підпи|Дат| | |

| |. | |с |а | | |

|20 |

|Допустимый эквивалентный размер обнажения пород |

|по вертикали (вкрест простирания залежи): |

| |

|[pic]м; (2.6) |

| |

|Связь допустимых эквивалентных размеров |

|с размерами очистной камеры: |

| |

|[pic], м; (2.7) |

| |

|[pic], м; (2.8) |

| |

|[pic], 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 [pic] м ; (2.10) |

| |

|длина камеры [pic] ; (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. |

| |

| | | | | | |Арк|

| | | | | | | |

| | | | | | |5 |

| | | | | | | |

|Зм|Арк|№ докум.|Підпи|Дат| | |

| |. | |с |а | | |

|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 45ч50°. |

|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 2,4Ч2,4 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 |

|Наименование параметра |

|Единица измерения |

|Значение |

| |

|Длина |

|мм |

|9600 |

| |

|Ширина |

|мм |

|2500 |

| |

|Высота в транспортном положении |

|мм |

|2300 |

| |

|Радиус поворота: |

|- внутренний |

|- наружный |

| |

|мм |

| |

|3550 |

|6635 |

| |

|Длина питающего электрокабеля |

|мм |

|120000 |

| |

|Угол преодолеваемого уклона |

|градус |

|? 10 |

| |

|Грузоподъемность |

|кг |

|9600 |

| |

|Ёмкость ковша |

|мі |

|4 |

| |

|Производительность |

|т/ч |

|692 |

| |

|Общий вес |

|кг |

|20500 |

| |

|Питающее напряжение |

|В |

|380ч1000 |

| |

|Мощность электродвигателя |

|кВт |

|110 |

| |

|Скорость перемещения |

|км/ч |

|3ч5 |

| |

|Высота погрузки |

|мм |

|2840 |

| |

| | | | | | |Арк|

| | | | | | | |

| | | | | | |6 |

| | | | | | | |

|Зм|Арк|№ докум.|Підпи|Дат| | |

| |. | |с |а | | |

|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 4сч23ю и |

|промежуточного штрек в осях 3юч9ю 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 + 15ч11с 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. |

| | | | | | |Арк|

| | | | | | | |

| | | | | | |7 |

| | | | | | | |

|Зм|Арк|№ докум.|Підпи|Дат| | |

| |. | |с |а | | |

|23 |

|Таблица 2.4.2 - Техническая характеристика проходческой буровой каретки ГС 105 Л |

| |

|Наименование параметра |

|Единица измерения |

|Значение |

| |

|Угол преодолеваемого уклона |

|градус |

|16 |

| |

|Общий вес |

|кг |

|10500 |

| |

|Скорость перемещения |

|км/ч |

|12 |

| |

|Длина питающего кабеля |

|мм |

|70000 |

| |

|Питающее напряжение |

|В |

|380ч660 |

| |

|Мощность электродвигателя |

|кВт |

|57 |

| |

|Мощность дизеля |

|кВт |

|42 |

| |

|Диаметр бурового инструмента |

|мм |

|35ч45 |

| |

|Длина устанавливаемых анкеров |

|мм |

|1500 |

| |

|Радиус поворота податчика |

|градус |

|360 |

| |

|Оптимальная глубина скважины |

|мм |

|0ч8000 |

| |

|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 ([pic]). |

|2.4.4. Крепление выработок. |

| |

|Крепление горных выработок осуществляется по паспортам, составляемым в |

|соответствии с «ЕПБ при разработке месторождений подземным способом». Проектом |

|принимаются следующие виды крепи в зависимости от крепости горных пород. |

| |

|2.4.4.1. Крепление технологических выработок. |

| |

|При крепостях f=1ч3 по шкале проф. Протодьяконова штанги-анкера по сетке 0,7Ч0,7|

|м и набрызгбетон толщиной 50 мм, длина анкеров 1,5; при крепости f=3ч5 – анкера |

|по сетке 1,0Ч1,0 м, длина 1,5, м, набрызгбетон толщиной 30ч50 мм; при крепости |

|f>5 – выработки не крепятся. |

| |

|2.4.4.2. Крепление буровых выработок и выработок доставки. |

| |

|При крепости f=1ч3 – штанговое крепление с металлической сеткой с установкой |

|штанг 0,7Ч0,7 м и набрызгбетон 30ч50 мм, длина штанг 1,5 м; при f=4ч5 – штанги |

|1,0Ч1,0 м, набрызгбетон толщиной 30ч50 мм, длина штанг 1,5 м; при f=4ч6 – |

|набрызгбетон 30ч50 мм; при f>6 – выработки не крепятся. |

|Требуемый вид постоянного или временного крепления выработок, |

| | | | | | |Арк|

| | | | | | | |

| | | | | | |8 |

| | | | | | | |

|Зм|Арк|№ докум.|Підпи|Дат| | |

| |. | |с |а | | |

|24 |

|величина отставания крепи от забоя устанавливаются в зависимости от конкретных |

|горно-геологических условий. |

|Все сопряжения вертикальных выработок с горизонтальными должны быть закреплены |

|независимо от устойчивости пород. |

| |

|2.4.5. Буровзрывные работы. |

| |

|Проектом предусматривается отбойка руды в камере двухслойной по высоте, камеры с |

|опережающей отбойкой верхнего слоя наклонными верхними скважинами. Обуривание |

|рудного массива камеры в пределах очистного пространства производится нисходящими|

|(с гор.301 м) и восходящими (с гор. 330 м) комплексами скважин диаметром 76 мм. |

|Концы скважин вееров, направленных в сторону закладочного массива, не |

|добуриваются на 1 м в целях оставления рудной корки, предотвращающей показании |

|закладки в руду. |

| |

|Расчёт параметров БВР: |

| |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6