Проблемы и перспективы комплексного освоения Коробковского месторождения

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФГБОУ ВПО МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

Кафедра: «Технологии подземной разработки рудных  и нерудных месторождений»

 

 

 

 

Реферат по дисциплине: «Комплексное освоение недр»

на тему:

«Проблемы и перспективы комплексного освоения Коробковского месторождения»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент факультета РРМ 

группы ТПР-1-09

Сергеев И.А.

           Проверила: Рыльникова М.В.

 

 

 

 

 

 

Москва 2013

 

Введение

Коробковское железнорудное  месторождение, отрабатываемое шахтой им. Губкина ОАО “Комбинат КМАруда”,-одно из Старооскольской группы месторождений  КМА. Надрудная толща на месторождении  представлена компдлексом сильнообводненных  осадочных отложений мощностью  от 66 до 178 м, залегающих на эрозийной  поверхности кристалличкского фундамента.

     Кристаллический  фундамен сложен железистыми  кварцитами, оконтуренными т разделенными  сланцами, амфиболитами, гранито-грейсами, кварцевыми порфирами, кварцитопесчаниками  и ипересекаемыми жильными образованиями  диорит-порфиритов, гнейсов, сланев  мощностью от 0.2 до 8 м.

     Железистые  кварциты имеют четкую вертикальную  зональность снизу вверх: неокисленные, полуокисленные, окисленные кварциты  и богатые  руды, приуроченные  к древней коре вывертывания  кварцитов. Богатые руды в связи  с высокой обводненностью и  сколнность к плывунообразованию, а также полуокисленные   окисленные  кварциты в связи с незначительным  содержанием магнетитового железа  не разрабатываются. Продуктивная  толщина для шахты им. Губкина  в настоящее время – неокисленные  железистые кварциты.

     Породы кристаллического  фундамента характеризуются высокой  прочностью и упругостью, умереннной  трещеноватостью. Природное поле  напряжений в массиве имеет  геодинамический характер, все напряжения  сжимающие, а их интенсивность  в сравнении с прочностью пород  незначительна. На глубине ведеия  работ (230-325 м) вертикальые напряжения  составляют 5-8 Мпа горизонтальные 5-18 Мпа.

     При добыче  железистых кварцитов применяется  высокопроизводительная этажно-камерая  система разработки (ЭКСР) с открытым  очистным пространством и системой  рудных и природных опорных  междукамерных (МКЦ) и междупанельных (МПЦ) целиков, а также с предохранительным  потолочным (ППЦ) целиком. Горные  работы ведутся в одном этаже  в абсолютных отметках от -71 до -125 м по двум вариантам ЭКСР: с призматическими и цилиндрическими  камерами. Геометрические параметры  целиков и камер следующие:

     при системе  призматических камер: ширина  камер 30 м, длина 55-75 м, высота 55-80 м, ширина МКЦ 15-20 м, ширина  МПЦ 25 м;

     при системе  цилиндрических камер: диаметр  камер 50 м, высота 55-90 м, минимальная  ширина криволинейного целика 15-20 м;

мощность ППЦ над отработанными  участками шахтного поля по массиву  неокисленных кварцитов 70-130 м.

 

 

 

 

В свете современных  представлений горных наук комплексное  освоение недр Земли предлагает решение  следующих проблем:

1) Комплексное извлечение  и полезное использование всех  ценных компонентов, содержащихся в добываемом минеральном сырье.

 

    С позиции комплексного освоения недр перспективным является освоение запасов гранито-гнейсов и кварцевых порфиров как сырьевой базы стройиндустрии. Например, на Коробковском месторождении в пределах рабочего этажа шахты им. Губкина запасы гранито-гнейсов составляет более 106 млн м³, в том числе эксплуатационные запасы для подземной отработки-около 38 млн м³ (в массиве), или более 65 млн м³ в пересчете на щебень. Отработку гранито-гнейсов по предварительной оценке целесообразно вести с использованием существующих горных выработок шахты по варианту ЭКСР с цилиндрическими камерами. Устойчивость обнажений пород в камерах достаточная. Прочность системы целиков с коэффициентом запаса не менее 3 обеспечивается при следующих параметрах: диаметр камер до 45-49 м, выстота 50 м, минимальная ширина криволинейного целика 17-20 м, мощность ППЦ не менее 62 м. При отработке камер в массиве гранито-гнейсов целесообразно учесть возможность использования их в качестве емкостей для различных производств и, следовательно, вблизи контура стенок камер и целиков, по крайней мере на последнем кольцевом уступе, предусмотреть технологию контурного гладкого взрывания для снижения сейсмического воздействия на околокамерный массив.

 

2) Полезное использование  не только добываемой рудной  массы, но и всех попутных  пород, извлекаемых в ходе разработки  месторождения (вскрышных пород,  промышленных вод, газов)

С использованием существующих горных выработок шахты возможна также добыча кварцевых порфиров для производства облицовочного  материала и щебня. Прогнозируемые запасы кварцевых порфиров в пределах рабочего этажа шахты им. Губкина-около 30 млн м³, из них в качестве блоков для изготовления облицовочных плит могут быть использованы около 3,2 млн м³. Инженерно-геологические и геомежанические условия позволяют вести добычу кварцевых порфиров камерной системой разработки. При этом геометрические параметры камер следующие: ширина 9 м, длина более 400 м, высота 10-12 м, форма кровли-сводчатая, с высотой свода 1,5 -1,7 м. Ширина МКЦ с учетом размещенной в нем подготовительной выработки шириной 2,5 м должна быть не менее 13,2 м, ширина торцовых МПЦ с учетом проведения в них подготовительных выработок-не менее 8 м. Отработанные камеры кварцевых порфиров можно использовать как емкости различного назначения.

3) Утилизация и полезное  использование всех сопутствующих  техногенных образований и отходов  горно-металлургического производства: хвосты обогащения, шлаки, шламы,  минерализованные стоки водохранилищ.

 

Ведутся опытные работы по использованию хвостов обогащения в качестве закладочного материала  в блоках камер 14/9ю и 14/10ю с  проведением контроля напряженно-деформированного состояния фильтрующе-изоляционных перемычек и процессов консолидации гидрозакладки. Размещение хвостов  в подземных пустотах шахты позволяет  сократить отчуждения под хвостохранилища  высокоплодородных земель в районе Коробковского месторождения.

4) Повышение качества  полезного ископаемого до начала  и в ходе разработки месторождения а также в ходе глубокой переработки сырья на фабриках.

Коробковское  месторождение в основном содержит магнетит, что позволяет использовать двухстороннее дробление и измельчение,мокрую магнитную сепарацию. Этот способ обогащения высокопроизводителен, наиболее прост и дёшев, а также удовлетворяет экологическим требованиям.

5) Эффективное использование  всех сформированных в ходе  открытых и подземных горных  работ выработанных пространств.

 

Один из вариантов использования  горных выработок и камер- заполнение их хвостами обогащения самого горнодобывающего предприятия. В ОАО “Комбинат КМАруда” с мая 1997 г. Кроме того сокращенние отчуждений под хвостохранилища дает возможность в незаполненной вержней части камер сооружать различные помещения, например, теплицы, хранилища или могильники, в том числе для отходов химической и атомной промышленности. .  По своим инженерно-геологическим и геомеханическим условиям массив пород кристаллического фундамента Коробковского местторождения в полной мере пригоден для размещения объектов, связанных с утилизвцией вредных отходов химической и атомной промышленности. Кроме того, при размещении в массиве пород объектов утилизации вредных отходов легко осуществимы технологические решения по контролю за состоянием массива и размещаемых отходов, по регулированию теплового режима и регенерации газообразных выделений.

6) Ограничение технологий  и масштабов комплексного освоения  недр с целью сохранения их  самоорганизующих и самореализирующих   функций.

Конечно, мы должны ограничивать своё влияние на недра Земли, так  как любое превышение допустимого  воздействия человека на природу, может  привести к необратимым процессам.

7) Проведение необходимой  рекультивации нарушенных горными  работами территорий с целью  создания самоорганизующей природной  среды и самовосстановления и сохранения недр.

Эта задача решается на территории данного промышленного округа. В  генеральном плане заложены работы по рекультивации загрязненных территорий. Данные работы ведутся уже в течение 10 лет. Плодородный слой почвы с нарушаемых земель снимается. Отработанные площади (отвалы) рекультивируются и озеленяются.

8) Решение всех семи  перечисленных вопросов путём  рационального сочетания физико-технических  и физико-химических геотехнологий  в полном цикле полного освоения недр с обязательной утилизацией отходов в выработанном пространстве.

Для размещения хвостов обогащения потребуется только часть подземных  выработок. Остальные выработки  могут быть использованы для сооружения хранилищ продуктов нефтегазовойпромышленности, бассейна гидроаккумулирующей электростанции, пневмоаккумулятора воздушно-аккумулирующей газотрубной электростанции. В частности, в ОАО “Комбинат КМАруда” для  размещенияхвостов необходимо около 70% объема отрабатываемых камер, что  при оставшихся промышленных запасах  рабочего этажа составит около 150 камер, в то время как уже сейчас на шахте их имеется более 400.

Вывод

     Практическое решение затронутой проблемы требует выполнения обширных комплексно научно-исследовательских работ, результаты которых обеспечат не только комплексное и многоцелевое использование природных ресурсов, но и уменьшение вредного воздействия горнодобывающего предприятия на  окружающую среду.

Спсиок литературы:

http://www.mining-enc.ru