Выбор системы разработки

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4

1. УСЛОВИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 6

1.1 Геологические условия 6

1.2 Горнотехнические условия 8

2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГОРНЫХ РАБОТ 9

2.1 Отбойка рудной массы 9

2.2 Доставка рудной массы. Транспорт и подъём. 12

2.3. Управление состоянием массива 14

3. ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ 16

3.1. Выбор системы разработки 16

3.1.1. Сплошная слоевая система разработки с восходящим порядком выемки слоёв 16

3.2. Сплошная слоевая система разработки с комбинированным порядком выемки слоёв 32

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 41

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина  «Системы разработки рудных месторождений» включена в цикл специальных дисциплин. При изучении дисциплины раскрываются проблемы оценки технологических свойств  МПИ, изучаются подземные горные выработки, а также техника и  технология ведения горных работ. Рассматриваются  аспекты проектирования этих процессов.

Разделы дисциплины позволяют осветить особенности  применения систем разработки рудных месторождений в технологическом  комплексе с учетом системного подхода  в организации горнодобывающего производства.

Цель изучения дисциплины заключается в ознакомление студентов с  классификацией систем разработки рудных месторождений и  особенностями ее применения в организации  горнодобывающего производства.

Основными задачами изучения дисциплины являются:

• охарактеризовать месторождение как объект горных работ;
• ознакомить студентов с прогрессивными системами разработки рудных месторождений;
• показать инженерные методы обоснования и расчетов основных параметров систем разработки месторождений полезных ископаемых;
• дать основы проектирования элементов систем разработки в системе  горно-обогатительного передела.

При изучении дисциплины «Системы разработки рудных месторождений» горный инженер по специальности 130404 "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых" должен:

иметь представление:

• о современном состоянии горнодобывающего производства и путях его развития на ближайшую перспективу;
• о структуре и взаимосвязях комплексов по добыче, переработке и обогащению полезных ископаемых;

знать:

• порядок определения параметров систем разработки при подземной разработке рудных месторождений;
• основные показатели системы разработки;
• приемы управления качеством добываемых руд;

уметь:

• обосновывать основные параметры системы разработки в типовых горно-геологических условиях;
• оценивать технические условия горных работ применительно к возможностям обогатительного передела.

владеть:

• основными нормативными документами (СНиП, ГОСТ, ПТЭ, ЕПБ и др.);
• анализом основных технико-экономических показателей систем разработки рудных месторождений.

Курсовая работа является квалификационным трудом, подводящим студента к самостоятельной  инженерной деятельности. Она содержит фрагменты реальной аттестационной выпускной работы дипломированного специалиста по специальности 130404 - «Подземная разработка месторождений  полезных ископаемых».

Курсовой проект выполняется под  руководством преподавателя и включает в себя анализ природных, технологических  и экономических факторов, критическую  оценку технических решений по системе  разработки, определяет цели и задачи совершенствования горного производства и  повышения качества продукции.

Базой для разработки курсового  проекта являются:

- теоретические и практические  знания студента в области  специальных, общетехнических и  гуманитарных наук;

- материалы по производственным  практикам на горнодобывающих  предприятиях;

- результаты НИРС по заданиям  кафедры РМПИ;

- научно-технические публикации, в  т.ч. в сети «Интернет»;

В курсовом проекте использованы:

- материалы из дневников студентов-практикантов  специальности 130404 - «Подземная разработка  месторождений полезных ископаемых»;

- отчетные данные горнодобывающих  производств и объектов;

- сравнительные показатели эффективности  горных работ на передовых  горнодобывающих предприятиях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. УСЛОВИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1 Геологические условия

 

Краткие сведения о районе месторождения

 

       Талнахский рудный узел, объединяющий Талнахское и Октябрьское сульфидные медно-никеливые месторождения, является в настоящее время основной сырьевой базой Норильского горно-металлургического комбината. Генетически связанный с крупным, сложным по морфологии, Талнахским интрузивом  габбро-долеритов, месторожде- ние  представляет собой концентрацию  на относительно небольшой площади сульфидных медно-никелевых руд, открытых в 1960-1965 гг. и заканчиваемых ( на глубине свыше 1500 метров ) разведкой в на- стоящее время.

     Талнахский рудный узел (территория около 100 км²) расположен в Норильском горно-промышленном районе на правобережье Норилки и приурочен к юго-западной  оконечности плато Хараелах в области денудации его системами рек Талнах и Хараелах.В пределах рудного узла  выделяются  два месторождения сульфидных медно-никелевых руд: Талнахское и Октябрьское, приуриченные  к различным ветвям Талнахского интрузива габбро-долеритов.

     В административном отношении  площадь месторождения относит- ся  к Дудинскому  району  Таймырского автономного Красноярского края. Разрабатываемые месторождения связаны между собой железной дорогой НГМК и с морским портом в Дудинке.

     По характеру рельефа выделяют  горную и равнинные части. Горная  восточная часть, занимающая  более 60% площади поля, пред- ставляет собой плато с абсолютными отметками 500-600 метров, расчленённое на отдельные возвышенности. Поверхность плато пологого (1-3’) наклонена на  восток. Юго-западные склоны возвышенностей круто обрываются к равнине. В районе месторождения протекают реки и мелкие ручьи с небольшим сбросом в зимнее время и сильно разливающиеся в весенне-летний период, имеются мелкие озера.

     Климат района суровый полярный. Снежный  покров  держится с  середины  сентября  до  середины  июня. Среднегодовая температура  воздуха равна 8,6°. Особенностью климата являются сильные ветры,  наиболее частые в зимний период.

     Мерзлота  распространена  повсеместно.  Мощность многолетне-мёрзлых пород в горной части достигает 300-400 метров, в долинной, под руслами рек и озёр, развиты талики.

     Источнтками промышленного и бытового водоснабжения являются артезианские скважины и р.Норилка.

     Промышленное значение имеют  Норильск-1, Талнахское и Октябрьское месторождения.

     Все месторождения локализуются  в  сложной по строению зоне  Норильско-Хараелахского разлома, в узлах пересечения его с северной частью Норильской и южной частью Хараелахской мульд.

     В пределах Талнахского рудного узла выделяются 4 рудоносные ветви: Центральная (юго-западная), Северо-восточная,  Северо-западная и Нижняя.

     Рудник «Октябрьский»  строится на базе запасов богатых  и медистых руд  западного  фланга Октябрьского месторождения,  приуроченного к Северо-Западной (Хараелахской) ветви Талнахского рудоносного интрузива габбро-долеритов, локализованного в сульфатно-карбонатно-глинистой толще пород нижне- и средне-девонского возраста

 

Морфология  рудных тел

 

Морфология и условия  залегания тела полезного ископаемого.  

В поле рудника  выделяются три промышленных  типа руд: богатые,    медистые и вкрапленные. Все типы руд пространственно  тесно связаны и образуют общую  субгоризонтальную по форме рудную зону,    тяготеющую к подошве интрузива,    к контакту его с вмещающими породами.  Оруденение принадлежит интрузиву,    что определило объединение всех различных типов и разновидностей руд в принципиально единую  систему,    в которой по  условиям  кондиций выделяются несколько горизонтов и залежей промышленных типов руд.

 

Богатые руды  

Богатые руды представлены 1-й Хараелахской залежью (основной),    представляющей собой плитообразное тело шириной до 1 км,  имеющее протяженность в субширотном направлении до горного сброса 1,7 км и полого        (6-10°) погружающееся в восточном направлении от 550 м до 1170 м.  Положение залежи четко контролирует плоскость контакта подошвы интрузива и вмещающих осадочных пород среднедевонской толщи.  В поперечном сечении залежь слегка наклонена к северу.  Кровля имеет ровную  поверхность,    для подошвы фиксируется перепад отметок до  25 м.  Установлено значительное количество разноамплитудных  смещений рудного тела.  На  флангах залежь расщепляется  на  отдельные прожилки  и линзы.  Мощности  залежей богатых руд достаточно  устойчивы и изменяются  от  0,5 м до 45м, составляя в среднем 20 м. Внутри залежи  имеются безрудные ксенолитыпородмощностью до 3 м. Контакты  плошных  руд с вмещающимипородами  обычно  четкие,    кроме отдельных случаев подошвы интрузива.  

 

Медистые руды  

Запасы  медистых руд сосредоточены в  горизонте, кулисообразно продолжающим в западную зону локализации богатых руд. Залежь имеет длину 1000м,    ширину 800м.  Глубина залегания 350м,    глубина распространения 1100 м при средней мощности 40-100м. Морфология тел медистых руд определяетсяконфигурацией и пространственным положением блоков,   вмещающих пород и интрузивных инъекций.  

Главной текстурой медистых руд является брекчиевидная обусловленная наличием  обломков осадочно-метаморфических пород, сцементированных массивными сульфидами.  

 

Вкрапленные руды 

Вкрапленные руды прослеживаются по всей  площади распространения  рудного интрузива  и локализуются в зоне  нижнего эндоконтакта  последнего.  В поле  рудника выделяются  несколько горизонтов вкрапленных руд,   из которых выделяется  основной.  Ширина залежи по простиранию от 400 до 1200 м,    длина по падению –800-1000 м.  Глубина залегания-800 м,   глубина распространения – 1000 м.  Мощность горизонтов вкрапленных руд достигает 40м.

 

1.2 Горнотехнические условия

 

Породы всех горизонтов разреза поля рудника в ненарушенном состоянии имеют высокую прочность  f = 8-14.  По мере  приближения к зонам тектонических нарушений прочностные свойства их снижаются. В целом породы  обладают интенсивной тектонической нарушенностью при трещиной пустотности в нарушенных участках в среднем 5-10%.

Нарушенность сплошных  руд в зоне  ведения очистных  работ оценивается на  60-70% как сильная,    в остальной части - средняя.  Устойчивость руды  средняя.  Нарушенность габбро-долеритов,    залегающих в кровле залежи богатых руд такая же,    как и в рудах.  В породах подошвы,   представленных ороговикованными аргиллитами и мергелями,    трещины крутопадающие открытого типа.  Нарушенность от сильной дослабой.   Устойчивость пород соответственно средняя и слабая. Контакт кровли рудной  залежи с перекрывающими  ее  габбро-долеритами по всему полю изобилует многочисленными ответвлениями прожилков сульфидов,   образующих на отдельных участках штокверковые зоны богатого оруденения, зачастую переходящего во вкрапленные.  

По  трещинам  в породах  кровли развиваются ослабляющие  минералы тальк, хлорит, серпентин.  Выше, в зоне  вкрапленного оруденения габбро-долериты разбиты трещинами отдельности на блоки от 1 м³ и более.  

В интервале  до  10 м  ниже  контакта  подошвы  рудной залежи почти всегда происходит обрушение  подстилающих пород до плоского контакта.  

Ниже  подошвы  сульфидной залежи  в  25-40  м  залегает слой долеритов,    высокая  устойчивость  которых  в  сочетании со  слабой устойчивостью аргилитов и мергелей являются осложняющим фактором при проходке и эксплуатации рудоспусков,    а также вент.  восстающих.  

Халькопиритовые разности сульфидных руд в отбитой массе склонны к быстрому окислению  с  выделением тепла.  Случаев самовозгорания вкрапленных в интрузиве и медистых руд до сих пор не наблюдалось.  

Все породы рудника руды газоносны.   Абсолютная метаноносность примерно 200 м³/сут.  В этой  связи рудник «Октябрьский» работает на индивидуальном  газовом режиме  безотнесения к определенной категории по газу.  

Горнотехническая характеристика месторождения

     Нижняя граница орудененения H_н=850 м; длина месторождения по простиранию и падению соответственно L=1000 м, B=500 м; угол падения a=10°; мощность месторождения m=28 м.; объемный вес руды g=4.4 т/м³; годовая производительность проектируемого рудника A=3 млн.т.; месторождение располагается в равнинной местности; налегающий массив представлен крепкими скальными породами с углом сдвижения d=75°.

 

2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГОРНЫХ РАБОТ

1. Отбойка рудной массы

 

Рассмотрим подробно расчет параметров, паспортов БВР, вентиляции и крепления  для откаточного квершлага. Сечение  которого мы выбрали при вскрытии месторождения S=10 м² (в свету).

    По таблице параметров  горных выработок находим необходимые  нам размеры для заданного  сечения выработки S=11.4 м² (в проходке).

В=3800 мм – ширина выработки;

Н=3300 мм – высота выработки;

 Выбор режима проходческих работ

   По закону предельных  норм рабочего времени рабочих,  занятых на горных работах,  принимаем режим работы:

Число рабочих смен в сутки n_см=3

Число рабочих дней в месяц n_дн=21

Продолжительность рабочей смены Т=7 часов.

Определение нормы  проходки за цикл.

  Месячная норма выработки  - 70 метров (L=70 метров).

Суточную норму проходки определяем по формуле:

;