Подземная разработка месторождений полезных ископаемых

 

2. Специальная часть

 

2.1 Выбор системы разработки

 

В блоке выделяются два  основных типа оруденения – крутопадающие  рудные тела жилообразной и линзообразной формы, имеют мощность от 1 до 10 метров, прерывистые как по падению так и по простиранию. Ко второму типу относятся пластообразной формы оруденения, мощность пласта достигает 6 метров.

Основные запасы руды и урана сосредоточенны в рудных телах, имеющих пластообразные и жилообразные формы. Мощность рудных тел изменчива имеет прерывистый характер. Породы и руды в зонах тектонических швов характеризуется, в основном, как неустойчивые, склонные к интенсивному отслоению кусков из бортов и кровли горных выработок.

Одним из критериев выбора системы разработки при подготовке и отработке запасов является показатель полноты извлечения металла, который, в свою очередь, зависит от качества выдаваемой руды из блока.

Учитывая ценность руды и требования к максимальному  снижению потерь и разубоживания, а так же нахождения рудных тел в зонах тектонических нарушений, наиболее полно этому требованию отвечает система разработки «Горизонтальные слои с твердеющей закладкой», вариант отработки – «сверху-вниз».

Недостатки системы:

– низкая производительность блока и труда забойного рабочего;

– высокая себестоимость очистных работ из-за значительных затрат на твердеющую закладку, 25–30% от общей себестоимости добычи по руднику;

– возможное отслоение закладки в кровле заходки, что увеличивает разубоживание руды и повышает опасность ведения горных работ;

– интенсивное проветривание тупикового очистного забоя вентиляторами местного проветривания, связанное с обеспечением нормативных уровней загрязненности атмосферы по спец. факторам.

Достоинства

– обеспечение высокой степени эксплуатационной доразведки запасов руды в блоке;

– низкие потери и разубоживание руды до 3…5%;

– обеспечение радиационной безопасности путем закладки выработанного пространства и снижения радоновыделения.

Система разработки нисходящих слоев с твердеющей закладкой, хотя и дорогостоящая, но дает возможность отрабатывать рудные тела со сложной морфологией с минимальными потерями и разубоживанием руд. Одновременно решается вопрос с погашением подземных пустот, труд горнорабочих становится более безопасным.

Параметры блока 1–406 (Рис. 1)

1. Длина, м …………………………………………220

2. Ширина, м………………………………………..150

3. Высота, м…………………………………………60

4. Высота рабочего слоя, м …………………………3

5. Угол наклона очистной  заходки, град………….3

6. Средняя длина доставки по слою, м….………….100

 

Рис. 1. Параметры блока 1–406

 

2.2 Потери и разубоживание

 

Потери и разубоживания по блоку  обоснованны с учётом принятой системы  разработки, технологическими возможностями применяемого горного оборудования, условиями залегания и морфологическими особенностями рудных тел, состояния горного массива.

К потерям относятся:

– не вовлечение запасов руды и металла в отработку;

– оставление отбитой руды и метала по почве отрабатываемого слоя;

– просыпи руды и металла при её транспортировании;

– при сортировке руды на РКС.

Общий норматив потерь и разубоживания  при отработке запасов проектируемого блока, данной системой разработки принят равным:

Потери:

– по руде – 5%;

– по металлу – 4,6%;

Разубоживание – 36,7%.

При разработке блока средние нормативы  потерь и разубоживания по выемочным слоям блока должны уточнятся и утверждаться в установленном порядке.

Формулы расчёта для определения  эксплуатационных запасов блока:

 

 

Эксплуатационные запасы руды и  металла проектируемого блока представлены в таблице 4.

 

 

Таблица 4. Эксплуатационные запасы блока

Балансовые			Потери		разубоживание, %	Эксплуатационные
Руда т.т	Сод %	Ме т	Руда %	Ме %		Руда т.т	Сод. %	Ме т.
41,8	0,282	117,9	5	4,6	36,7	62,9	0,179	112,5

 

2.3 Горно-подготовительные и нарезные работы

 

В связи с принятой классификацией к горно-подготовительным относятся горные выработки, обеспечивающие вскрытие рудных тел в пределах рудных залежей (орты, штреки, блоковые восстающие, транспортный уклон и т.д.).

Горно-подготовительные работы включают: проходку комплекса горных выработок, обеспечивающих ведение очистных работ в безопасных условиях; наличие запасных выходов; обеспечение горных работ свежей струёй воздуха, твердеющей закладкой и транспортной схемы электровозной откатки. Исходя из этой классификации, при разработке проекта к горно-подготовительным работам (ГПР) отнесены: горизонтальные горные выработки откаточного и вентиляционного горизонтов, транспортный уклон, материальные и вентиляционные ходовые восстающие, рудоспуски и камерные выработки, проходимые в границах проектируемого блока.

Блок 1–406 подготовлен следующими выработками (Рис. 2):

1. По горизонтали:

– III горизонт (+540,0 м) – штреком 1–301 и квершлагом 11К-300;

– IV горизонт (+480,0 м) – штреками 1–419 и 1–401, квершлагом 11К-400, откаточный орт №1, откаточный орт №2;

– камерные выработки: лесокамера, камера временного хранения ВМ. 2. По вертикали:

– вентиляционный восстающий 4–3;

– материально ходовой восстающий 1–406/1;

– восстающий 1–406/₂;

– рудоспуски 1–406 _1,2;

3. Наклонные:

– транспортный уклон №1 с IV горизонта (+480,0 м) до подэтажа (+503,5 м);

– съезд на откаточный орт №2;

– транспортный уклон №2 с подэтажа (+503,5) до рудных пластов.

 

Рис. 2. ГПР: 1 – штрек 1–301; 2 – квершлаг 11к-300; 3 – штрек 1–40; 4 – штрек 1–419; 5 – квершлаг 11к-400; 6 – откаточный орт №2; 7 – откаточный орт №1; 8 – вентиляционный В/с 4–3; 9 – материальный ходовой В/с 1–406/1; 10 – В/с 1–406/2; 11 – Р/с 1–406/2; 12 – Р/с 1 – 406/1; 13 – транспортный уклон №1 (на подэтаж); 14 – подэтаж; 15 – съезд на откаточный орт №1; 16 – транспортный уклон №2

 

Крепление подготовительных горных выработок, в зависимости от горно-геологических условий характеристики вмещающих пород, выполняется согласно паспортам, действующим на руднике и утвержденных главным инженером рудника. В неустойчивых породах (в зонах тектонических швов и их оперяющих) – крепление рамами СВП-22 с применением Ж/Б затяжки бортов и кровли выработок и забутовкой пустот за креплением. В среднеустойчивых породах (в зоне тектонических швов и их оперяющих) – крепление кровли, сталиполимерными анкерами (со штрипсами) с торкретированием бортов и кровли выработки.

Для обеспечения интенсивности отработки слоёв блока 1–406 и эффективного применения самоходного оборудования проектом предусматривается заложение транспортного уклона №2. Зарезка слоя и доставка технологического оборудования, производится с транспортного уклона №2. Транспортный уклон №2 проходится с подэтажа (+503,5 м) до рудных пластов под углом не превышая 12⁰ связывая вертикальные горные выработки.

Наклон выработок уклона на прямолинейных участках – 6⁰, 12⁰, не криволинейных – 0⁰. Радиус поворота на криволинейных участках транспортного уклона – не менее 6 м. На период проходки уклона, а также врезки рабочих слоёв используются рудоспуски 1–406/_1,2, которые служат для перепуска горной массы на откаточный горизонт. Проходка вертикальных горных выработок в этаже III–IV горизонтов производится с помощью проходческого комплекса КПВ – 4, сечением 4,6м², которые армируются согласно паспортам ПТО УГРУ.

Рудоспуски не оборудуются вибропитателями, в связи с высокой слёживаемости руд и пород. В связи с этим погрузка горной массы в вагонетки осуществляется путем перегрузки из под рудоспусков 1–406/_1,2, с помощью машины TORO – 151D по транспортным ортам №1 и №2 через эстакады, которые расположены на квершлаге 11К -400 и штреки 1–419.

Для доставки материалов и оборудования на рабочие слои блока проектом предусматриваются лесокамеры по линии штрека 1–302 в районе расположения материально – ходового восстающего 1–406/₁. Подъем и спуск материалов и оборудования на рабочие слои в проектируемом блоке осуществляются по материально ходовому восстающему 1–406/₁. Проходка горизонтальных и наклонных горных выработок (безрельсовых) осуществляется буро-взрывным способом, отгрузка горной массы производится погрузочной машиной TORO – 151D.

Проходка горизонтальных горных выработок (рельсовых) осуществляется машиной ППН-1С. Сечение горных выработок показано на Рис 3.

 

Рис. 3. Сечение горных выработок

 

Для обеспечения дизельных машин горюче-смазочными материалами предусматривается дополнительно включить в объёмы ГПР строительство склада ГСМ с топливозаправочным пунктом в штреке 1–401 IV горизонта со стороны квершлага 11К-400, служащий для заправки и обеспечения погрузо – доставочной машины TORO-151D.

Перечень горно – подготовительных выработок, сечения и объёмы проходки приведены в таблице 5.

 

Таблица 5. Объёмы горно-подготовительных выработок

№ п/п	Наименование горных выработок	Длина, м	Сечение, м2		Объём, м3
			в свету	вчерне
III горизонт (+540,0 м) горизонтальные
1	сбойка на вос. 1–406/2	5	-	7,8	39
IV горизонт (+480,0 м) горизонтальные
2	штрек 1–419	27	-	7,8	211
3	откаточный орт №1	40	перем	9,5	380
4	откаточный орт №2	23	перем	9,5	219
5	штрек 1–401	45	-	7,8	351
наклонные
6	транспортный уклон №1 на подэтаж (+503,5 м)	96	перем	9,5	912
7	съезд на откат. орт №2	49	перем	9,5	466
8	транспортный уклон №2	395	перем	9,5	3754
вертикальные
9	восстающий 1–406/2	45		4,5	203
10	рудоспуск 1–406/2	29	4	4	116
11	рудоспуск 1–406/1	12	4	4	48
кубажные
	лесокамера (2 шт.)	-	-	-	24
	камера временного хранения ВМ	-	-	-	14
ИТОГО:
	горизонтальные	140	перем	перем	1200
	вертикальные	86	перем	перем	367
	наклонные	540	перем	9.5	5132
	кубажные	-	-	-	60
	ВСЕГО:	766	перем	перем	6759

 

В соответствии с принятой классификацией к нарезным работам относится система горных выработок, обеспечивающая непосредственно подготавливаемые рудные тела, в пределах эксплуатационного блока, к их отработке (слоевые, транспортные орты, камеры и т.д.)

Зарезка слоёв проектируемого блока осуществляется в два этапа:

I этап- с подэтажа (+503, 5 м) проходится транспортный уклон №2, который сбивается с вертикальными горными выработками по флангам блока.

II этап- с транспортного уклона №2 проходятся разрезные орта (№1–10) служащие для обеспечения ведения очистных работ твердеющей закладкой.

Транспортный уклон №2 и все разрезные орта проходятся по руде. Сечение транспортного уклона и разрезного орта показано на рис №4.

 

уклон орт

 

Рис 4. Сечение транспортного уклона и разрезного орта

 

Естественная кровля нарезных выработок  крепится с учётом горно-геологических  условий. Для неустойчивых и пород средней устойчивости – крепление рамами НДО.

Минимальная ширина разрезных ортов с креплением рамами НДО – 3,5 м, минимальная высота выработок вчерне 2,5 м.

В комплекс нарезных выработок по подготовке пластов к очистным работам входят следующие выработки:

– разрезные орта (с1 по 10)

– закладочные коллектора №№1,2

– закладочные дучки №№1,2

– камеры для ремонта оборудования и внутрисменного отдыха людей

– лесокамеры.

Бурение осуществляется с помощью буровой каретки Minibur 1F/E, а также перфораторами ПП-54 с распорной буровой колонкой ЛКР – 1У.

Горная масса доставляется погрузочно-доставочной машиной TORO-151 D в рудоспуски, оборудованные на уровнях каждого слоя грохотами.

 

Таблица 6

Наименование горных выработок	Длина, м	Сечение, м2 (вчерне)	Объём м3
Разрезной орт №1	63	8,7	548
Разрезной орт №2	95	8,7	827
Разрезной орт №3	33	8,7	287
Разрезной орт №4	106	8,7	922
Разрезной орт №5	99	8,7	861
Разрезной орт №6	25	8,7	218
Разрезной орт №7	66	8,7	574
Разрезной орт №8	30	8,7	261
Разрезной орт №9	76	8,7	661
Разрезной орт №10	57	8,7	496
Камера внутрисменного отдыха и ремонта оборудования (1 шт. на – подэтаже, 1 шт. – на уклоне)	8	12	192
Лесокамера (2 шт.)	6	4,5	54
Закладочный штрек №1	55	7,42	408
Закладочный штрек №2	45	7,42	334
Закладочная дучка №1	3	4,6	137
Закладочная дучка №2	5	4,6	23
ИТОГО:	786	перем	6680