Характеристика горного предприятия и описание

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Отчет по производственной практике

Лит.

Масса

Разраб.

Зайцев Д.О

К

Провер.

Лист  2

Листов   64

МГТУ

ЗГД 14-5

Введение

Подземные горные работы ведутся на Учалинском подземном руднике с момента его образования в 1941 году. Ускоренное вовлечение в добычу наиболее богатых участков золотосодержащих железняков “баритовой сыпучки” в военные годы было достигнуто подземными горными работами.

Проектом открытой разработки Учалинского месторождения предусматривался подземный способ водоотведения и осушения карьера. В 1954 году одновременно с горными работами в карьере начата проходка ствола разведочно-водоотливной шахты глубиной 120 метров. На протяжении всей работы карьера функционировала и разведочно-водоотливная машина. Небольшой коллектив ежегодно проходил от 800 до 1000 погонных метров подземных выработок. Они были пройдены на горизонтах 120 м., затем по мере углубления карьера на горизонтах 195 м., 252 м., 310 м., и 340 м. Последние были использованы в дальнейшем для эксплуатации подземного рудника.

В контур открытых работ при глубине карьера 324 м. вовлекается 70 % всех учтенных на месторождении запасов медно-цинковых руд. Согласно календарному плану, открытые работы на месторождении завершились в 1996 году и естественно при наличии развитого карьерного хозяйства в первую очередь рассматривались все предложения, давшие возможность продлить работу карьера. Однако, открытый способ доработки месторождения с расширением границ действующего карьера признан экономически нецелесообразным вследствие значительных капитальных затрат, связанных со сносом многих зданий, сооружений и коммуникаций комбината, перемещением большей части существующих отвалов, пустых пород и больших эксплуатационных расходов, обусловленных высоким коэффициентом вскрытия.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Характеристика горного предприятия и описание

Технологического процесса

Учалинское месторождение расположено в восточном крыле мало-учалинской антиклинали и приурочено к осложняющей это крыло брахиантиклинальной складке, сильно нарушенной меридиально ориентировочной зоной разлома, которая является основной рудоконтролирующей структурой.

Месторождение представлено крупной линзообразной залежью сплошных колчеданных руд, сопровождаемой прерывистыми зонами рассеянной сульфидной минерализации. Оруднение приурочено к контакту альбитофиров, превращенных гидротермическими процессами в серицитовые, хлорит-серицитовые породы и лигидалекаметные диабазы.

Рудное тело вытянуто в меридиональном направлении и имеет крутое (80-85°) падение к западу. Протяженность по простиранию., горизонтальная мощность колеблется от нескольких до сотни метров.

В пределах залежи выделяются три промышленных сорта руд, отличающихся содержанием полезных компонентов и отрабатываемых валовым способом без разделения по сортам.

Контакт руд и вмещающих пород в большинстве случаев четкий. В лежащем боку залежи наблюдается постоянный переход от сплошных руд к густо вкрапленным сульфидам. Рудный массив в целом устойчивый, крепость по шкале профессора Протодьяконова 12-14.

Вмещающие породы представлены в висячем боку плотными и устойчивыми образованиями крепостью 9-14 по шкале профессора Протодьяконова.

Породы лежачего бока, примыкающие к рудному телу, менее плотные, слабоустойчивые, представлены кварц-серцитовыми и при обводнении переходят в плывунообразное состояние.

Вмещающие породы и руда характеризуются интенсивной трещиноватостью. В целом расположение трещин в горном массиве хаотичное.

Ниже горизонта 300 м. преобладают трещины пологого падения (15-25°),

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

образованные в результате горизонтальных сдвиговых процессов. Ориентировка трещины на северо-запад, азимут 290-380°. Поверхности трещин не ровные, иногда отличаются зеркала скольжения. Среднее расстояние между трещинами 15-20 см. Трещины заполнены кальцитом, хлоритом и кварцем. Породы и руды вблизи трещин раздроблены.

Физико-механические свойства руд и вмещающих пород изменяются в широких пределах и приведены в таблице 1 и 2.

Месторождение отнесено к пожароопасным (2 класс по склонности к окислению и самовозгоранию).

Учалинского месторождения.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Учалинского месторождения.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Комплекс руд и вмещающих пород обводнен слабо. Водоприток в черте выработки состоит из дренажных вод карьера и грунтово-трещиновых вод, поступающих из ослабленных зон тектонических наруений и активной трещиноватости пород. Нормальный водоприток 380 м³/час; максимальный – 700 м³/час; в ливневых стоках – до 1200 м³/час. Шахтные воды агрессивные к бетону и металлу.

На Учалинском ГОКе запасы месторождения, подлежащие отработке подземным способом и ограниченные отметкой +70 м (горизонт 460 м), сосредоточены в основном (80 %) ниже проектной отметки дна действующего карьера + 260 м (горизонт 324 м), в бортах сосредоточено 20%. Запасы расположенные ниже дна карьера отрабатываются единым шахтным полем.

В плане рудное тело разделяют на три участка: Южный (план 2-8); Центральный (план 8-14); Северный (план 14-26).

Северная выклинка – запасы руды в борту карьера между пл. 21-27 в отметках горизонтов 180 м-340 м.

Южная выклинка – запасы руды от конечной границы рудного тела до пл. 2 в отметках горизонтов 300 м – 340 м.

Рудное тело № 20 – расположено между пл. 19-24 в отметках горизонтов 300 м – 340 м.

Порядок отработки запасов в бортах ниже дна карьера производится одновременно. Отработка участков по геомеханическим критериям ведется независимо, то есть последовательность и порядок выемки запасов на каждом участке не окажет вредного влияния на условия работы других.

Допускается ведение горных работ широтными и меридиональными фронтами. В первом случае допускается несколько разрезов, встречные и догоняющие фронты не создают угрозу динамических форм проявления горного давления из-за невысокого уровня ожидаемых напряжений.

Основной способ управления горным давлением полная закладка отработанного пространства твердеющими смесями.

Независимость работы участков обеспечивается оставлением временных рудных

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

(искусственных) целиков шириной 12 – 15 м.

Высота этажа 80 м. Высота подэтажа изменяется от 20 до 50 м.

Основные горизонты: гор. 300 м., гор. 340 м., гор. 380 м., гор. 430 м., гор. 460 м. Рабочие горизонты: гор.200 м., 220 м., 240 м., 260 м., 300 м., 310 м., 340 м., 350 м., 380 м., 400 м., 430 м., 460 м.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Полезного ископаемого.

При отработке Учалинского месторождения подземным способом в качестве основной системы разработки используется система разработки с камерной выемкой и закладкой выработанного пространства твердеющими смесями.

В зависимости от конкретных горно-геологических условий на отдельных участках месторождения данная система разработки применяется в различных вариантах с изменением отдельных конструктивных элементов, но сущность системы разработки с камерной выемкой и закладкой выработанного пространства твердеющими смесями не изменяется.

Система разработки включает в себя следующие конструктивные элементы:

- заезды в камеру (погрузочные орты, штреки);

- буровой орт по почве камеры;

- промежуточный буровой орт при высоте камеры более 40 м. в подэтаже;

- вентиляционно-закладочный орт по кровле камеры;

- отрезной восстающий.

Параметры камерной системы разработки с закладкой обуславливаются горно-геологическими условиями, порядком отработки, определены аналитическим путем с учетом опыта, накопленного за период отработки месторождения подземным способом.

Параметры камер:

-ширина:8 – 12 м.;                                             

-длина:до 60 м.;

-высота:от 20 до 60 м.

Погрузочные заезды в камеру могут быть боковые (под углом 60° – 90° к буровому орту-штреку), торцевые (с торцов камеры под углом 90°) либо их комбинация.

Буровой орт (штрек) проходится в днище камеры и его расположение

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

определяется порядком отработки камер.

На промежуточном горизонте буровой орт (штрек) предпочтительней проходить по середине камеры.

Днище камеры в конструктивном исполнении может быть плоским или траншейным.

Расстояние между погрузочными заездами составляет 8-12 м.

Допустимый угол рудных откосов при траншейном днище 55 - 60°.

Отрезной восстающий может располагаться как по середине камеры, так и на одном из ее флангов.

Вентиляционно-закладочный орт проходится выше отработанных камер.

Для повышения устойчивости кровли камеры, ей придается сводчатая форма:

- камеры нижнего подэтажа смещаются на половину их ширины по отношению к отработанным и заложенным камерам верхнего подэтажа;

- путем взрывания зарядов скважин по контуру камеры с вентиляционного орта;

При отработке запасов руды в подэтаже 430 – 460 м. система разработки камерной выемкой и закладкой выработанного пространства твердеющими смесями, из-за сложности контура рудного тела, претерпит некоторые конструктивные изменения.

На северной выклинке, при отработке рудных целиков, изолирующих зону обрушения, применяется система подэтажного обрушения.

Ориентация камер – вкрест или по простиранию рудного тела и только предохранительный рудный целик во вспомогательном борту участка и две камеры секции №3 отрабатываются камерами, ориентированными в меридиальном направлении.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

На УПР применяются следующие горнотехнические машины:

Рис 1. Погрузочно-доставочная машина фирмы «TORO».

TORO -35.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Рис.2. Общий вид подземного самосвала МоАЗ-7405.

МоАЗ-7405.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Рис. 3. Общий вид шахтного автосамосвала TORO 50.

TORO -50.

Рис.4. Общий вид ПДМ TORO-350.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Техническая характеристика

Соло 1020 ЦР/Ф

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

№ докум.

Подпись

Дата

Рис.6. Общий вид погрузочно-доставочной машины Kawasaki.

Kawasaki.

№ докум.

Подпись

Дата

Рис.7. Общий вид погрузочно-доставочной машины ПД-85: 1 - погрузочный орган; 2 - стрела; 3 - кабина управления; 4 - силовая установка.

Техническая характеристика ПД-85.

    Подъемная установка шахта “Клетьевая”.

Учалинский комбинат предложил на период эксплуатации использовать проходческий копер и указанную подъемную машину, причем машина Ц3,5×2,4 используется в качестве одноконцевого подъема для подъема и спуска людей в стволе, оборудованным лестничным отделением. Для подъема и спуска людей используется клеть 3,1НВ-4,5.

№ докум.

Подпись

Дата

Основные параметры клетьевого подъема:

- подъем одноконцевой;

- подъемная машина - Ц 3,5×2,4;

- высота подъема - 534 м.;

- высота отвеса каната - 585 м.;

- вес клети 3,1НВ4,5 – 4200 кг.;

- канат – 34 ГЛ-В-Н-180 ГОСТ 16828-81;

- суммарные разрывные усилия всех проволок – 84100 кг.;

- вес одного погонного метра каната – 4,367 кг.;

- грузоподъемность клети из расчета подъема 30 человек – 2400 кг.;

- концевая нагрузка – 6600 кг.;

- мах натяжение каната – 9155 кг.;

- запас прочности принятого каната – 9,18;

- мах скорость подъема – 5,8 м/сек.;

- время цикла – 298 с.;

- число подъемов в час – 12

- установлено 2 двигателя мощностью 400 кВт каждый.

Для возможности использования проходческого копра на период эксплуатации в последнем устанавливается станок для навески проводников под клеть и выполнена герметизация.

На подшкивной площадке копра установлены канатные амортизаторы шахтных парашютов и головные шкивы клетьевого подъема.

Герметизация копра необходима для ликвидации утечек воздуха и создания внутри него положительной температуры в зимнее время. В копре предусмотрен пункт ожидания на 60 человек. Доставка людей от АБК Учалинского подземного рудника предусматривается по теплому проходу до ствола.

№ докум.

Подпись

Дата

Шахты “Скиповая”.

Дробильно-загрузочный комплекс шахты “скиповая” состоит из двух незави-симых дробильно-загрузочных секций северной и южной.

В северной секции на горизонте 380 м построена дробильная камера с дробилкой фирмы “Nordberg” типа С125 и питателя. Доставляемая автосамосвалами руда выгружается на пластинчатый питатель и далее поступает в дробилку, откуда перепускается в дозаторную горизонта 534 м. Севернее рудоспуска пройден породоспуск с горизонта 534 м до горизонта 460 м для перепуска руды с горизонта 460 м в дозаторную. Породоспуск на горизонте 460 м перекрывается грохотной решеткой с размерами ячейки 300×300 мм, порода и руда выдается скипами по

№ докум.

Подпись

Дата

стволу разновременно.

В южной секции на горизонте 460 м строится дробильная камера с дробилкой фирмы “Nordberg” типа С125 и питателей. Доставляемая автосамосвалами руда выгружается на вибропитатель и далее поступает в дробилку, оттуда перепускается в дозаторную горизонта 534 м и скипами выдается на поверхность.

Недробленая руда с горизонта 380 м по рудоспуску 380-460 м поступает так же в дробилку горизонта 460 м. Севернее рудоспуска на горизонте 460 м пройден породоспуск между горизонтами 534 и 460 м. Порода с горизонта 380 м и 460 м поступает в дробилку и далее в породоспуск и скипами на горизонте 534 м выдается на поверхность.

В связи с тем, что доставку руды и породы по капитальным рудоспускам и породоспускам предусмотрено производить самоходной техникой в околоствольных дворах горизонтов 146, 300, 380, 460 и 534 м механизмов по обмену в клети шахты “клетьевая” не предусматривается.

Проветривание шахты.

Проветривание шахты осуществляется по нагнетательной схеме при помощи двух вентиляторных установок главного проветривания: ВОД-40 и ВОД-21. Исходящая струя выдается штольнями западного и восточного бортов горизонтов 300, 324 м в карьер, а также по “Северному вентиляционному стволу” на поверхность.

Свежий воздух от вентиляторной установки ВОД-40 через ствол “клетьевой” поступает на горизонты 300, 380, 460, 534, 564 м.

Исходящая струя по откаточному штреку горизонта 300 м выбрасывается на западную штольню № 2 в карьер. Исходящая с горизонта 564 м, 534 м, 460 м – по наклонному транспортному съезду 380/324 м на западную штольню № 3 горизонта 324 м и по западному наклонному транспортному съезду через западную штольню № 2 горизонта 300 м в карьер.

Свежий воздух от вентиляторной установки ВОД-21 подается по наклонному на горизонт 220 м, где он разделяется на две струи: одна из которых по наклонному

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

транспортному съезду проветривает склад ВН горизонта 300 м, южный фланг горизонта 300 м, другая проветривает горизонт 220 м, 240 м, 260 м, кроме того, северный фланг 300 м. Исходящая струя с южного фланга выдается через вентиляционную сбойку горизонта 300 м в карьер, а с северного фланга по “СВС”.

Свежий воздух от вентиляторной установки ВОД-40 подается по стволу “клетьевой” на горизонты 300 м, 380м, 460 м, 534 м. С горизонта 300 м по наклонному закладочному съезду свежий воздух поступает на горизонт 340 м, исходящая струя воздуха с южного фланга горизонта 340 м уходит на восточную штольню, а северного фланга по вентиляционным восстающим, через горизонт 300 м на “СВС”.

Свежий воздух горизонта 380 м поступивший со ствола “клетьевой” к квершлагу этого горизонта на откаточный штрек разделяется на две струи: одна струя воздуха поступает на северный фланг для проветривания забоев и камер с исходящей по “СВС” на поверхность, другая струя воздуха подается на центральный и южный фланг с исходящей через очистное пространство в карьер, или по вентиляционным восстающим на горизонт 340 м и далее на восточную штольню.

Проветривание горизонта 400 м, 460 м осуществляется путем подачи свежего воздуха с наклонного транспортного съезда. Выброс отработанного воздуха идет по вентиляционным восстающим на вышележащий горизонт.

Суммарное количество свежего воздуха, поступающего в шахту, составляет 376,1 м³/сек.

Проветривание тупиковых забоев будет осуществляться вентиляторами местного проветривания типа ВМ-12, ВМ-6, согласно паспортов на установку ВМП, утвержденных главным инженером рудника.

Реверсирование воздушной струи осуществляется путем реверсирования электродвигателей у вентиляторов ВОД-40 и ВОД-21.

В зимнее время свежий воздух подогревается калориферами, установленных в зданиях вентиляторных установок ВОД-40 и ВОД-21.

При отработке камер с открытым очистным пространством на южном фланге месторождения в подэтаже 340/380м. В зимний период, составляются мероприятия

Лист

№ докум.

Подпись

Дата