Природно - климатические и инженерно - геологические условия площадки

Введение

 

Маркшейдерскую учебную практику проходила в Учалинском подземном руднике.

Целью данной практики являлось приобретение профессиональных умений и навыков самостоятельной работы, выполняемые маркшейдером на горном предприятии.

Основными задачами практики являлось:

- закрепление теоретических знаний и получение твердых практических навыков по специальности;

- знакомство с геологическими и горнотехническими особенностями месторождения, маркшейдерским обеспечением горных работ;

- активное участие в геологических, геодезических и маркшейдерских работах, выполняемых на горном предприятии;

- своевременное и качественное составление отчета и подготовка к его защите в университете;

- приобщение к активному участию в жизни коллектива предприятия.

 

Общие сведения

 

Учалинское медно-цинковое колчеданное месторождение расположено в центральной части Учалинского района Республики Башкортостан. На базе месторождения действует Учалинский подземный рудник. Непосредственно западнее месторождения расположены основные объекты Учалинского горно-обогатительного комбината, являющегося градообразующим предприятием города Учалы.

Месторождение находится в 8 км южнее железнодорожной станции Учалы и в 130 км севернее железнодорожной станции Магнитогорск. Со станцией Учалы месторождение связано ведомственной железной дорогой и автодорогой с асфальтовым покрытием. Непосредственно западнее, восточнее и южнее промышленной базы рудника и комбината расположены жилые массивы города Учалы, где проживает основная часть РСиС и рабочих Учалинского рудника. Непосредственно с запада к территории месторождения примыкает промплощадка рудника и комбината с обогатительной фабрикой, АТП, энергоцехом и другими цехами и службами.

 

Природно - климатические и инженерно - геологические условия площадки

 

Рельеф промплощадки неспокойный, наблюдаются резкие падения в восточном, юго - восточном, южном и юго - западном направлениях. Местность района холмистая. Рельеф имеет резко выраженный сопочный мелкосопочный характер. Естественный рельеф сильно изменён техногенными процессами, связанными с разработкой месторождений полезных ископаемых.

Климатические условия района определяются его широтной зональностью, абсолютными отметками рельефа и расположением восточнее высокого горного хребта Уралтау.

Климат района резко - континентальный с холодной продолжительной зимой коротким тёплым летом.

Высота снежного покрова колеблется от 0,23 м до 0,66 м. Глубина промерзания почвы без снежного покрова достигает 1,5 - 2,2 м, а при глубоком снежном покрове 0,5 - 1,0 м.

В гидрографическом отношении район расположен в бассейне верхнего течения реки Урал, протекающей в 11 км к северо - западу. В непосредственной близости гидрографическая сеть представлена озерами Большие Учалы, Карагайлы и Ургун, а также мелкими ручьями. Водообильных источников, стекающих в озёра, не имеется. Грунтовые воды встречены в юго - восточном углу промплощадки в заболоченном районе.

 

Краткая геологическая характеристика месторождения

 

Учалинское месторождение медно - цинковых руд залегает среди мощной пачки среднедевонских эифельских вулканогенных и вулканоосадочных пород.

Оно представлено крутой линзообразной залежью сплошных колчеданных руд, сопровождаемой прерывистыми зонами рассеянной сульфидной минерализации. Оруднение приурочено к контакту рионито - дацитовых порфиров и миндалекаменных базальтовых порфиритов, превращенных гидротермическими процессами в серицитовые, хлорит - серицитовые и хлорито - кварциево - серицитовые породы. Подлежащая отработке подземным способом нижняя часть рудного тела в меридиональном направлении и имеет крутое падение (80-850) к западу. Длина рудного тела по простиранию 1400 м, ширина колеблется от нескольких метров до 120 м.

Строение залежи осложнено многочисленными апофизами на флангах, дизъюктивными нарушениями близмеридионального северо-западного направления, а также серией крутопадающих даек различного состава.

 

В пределах залежи выделяются четыре промышленных типа руд отличающихся содержанием полезных компонентов, но подлежащих отработке валовым способом без разделения по сортам. Контакт руд и вмещающих пород в большинстве случаев четкий. В лежачем боку залежи наблюдается постепенный переход от сплошных руд к густовкрапленных сульфидам.

1) плотность сплошных руд - 4,3 т/м3;

2) вкрапленных - 3,4 т/м3;

3) вмещающих пород - 2,9 т/м3.

Расчетные пределы прочности рудного массива:

- на сжатии - 48,3 МПа;

- на растяжении - 1,45 МПа;

- сцепление массива руды - 2,45 МПа;

- коэффициент Пуассона - 0,9.

Вмещающие породы и руды характеризуются интенсивной; четко выраженной трещиноватостью. На верхних горизонтах месторождения преимущественно распространены крутопадающие, под углом 70-800, трещины. По генетическому типу они относятся к тектоническим, имеют четкие, шероховатые поверхности, характеризуются однородным заполнением и достаточной протяженностью. На нижних горизонтах, начиная с горизонта 300м, преобладают трещины пологого падения под углом 15-250, образованные в результате горизонтальных сдвиговых процессов. Поверхности трещин неровные, иногда отмечаются зеркала скольжения.

Геологическое строение комплексов вмещающих пород и колчеданную рудную залежь осложняют интрузивные и субвулканические образования, к которым относятся диабазовые порфиры преимущественно северо-восточного простирания, габбро - диоритовые порфиры северо-западного простирания и плагиоклазпироксеновые диабазовые порфириты, образующие неправильные, невыдержанные по мощности, простиранию и падению тела.

Учалинское месторождение формировалось в тектонически-активной зоне. В пределах рудного поля разбиты разрывы и складки диагонального северо-западного и северо-восточного направлении.

Разрыв образуют разломы, тектонические трещины: открытые и закрытые: часто заложенные гидротермальными минералами или глиной трения и не заполненные, обводненные от капежа до водопритока с дебитом до 30-60м3/ч и сухие. Породы и руды блочного строения, часто со следами скольжения, волочения, рассланцевания и дробления.

Контакт руд и пород висячего бока, как правило, тектонический со сложной конфигурацией; лежачий - нечеткий отбивается по данным опробования.

Расстояние между трещинами одной и той же системы изменяются от 3-5 см до нескольких метров независимо от глубины трещины заполнены кальцитом, гематитом, хлоритом, кварцем. Раскрытие трещин от долей миллиметра до 8-10мм. Породы и руды вблизи трещины рассланцованы и раздроблены, имеют глинку трения. Рудное тело на всем протяжении пересечено сериями даек высокой крепости; которые разбивают рудные и породные массивы на отдельные структурные блоки.

 

Гидрогеологическая обстановка на месторождении

 

Гидрогеологическими наблюдениями водопроявления установлены как в виде отдельных источников и капежа на уступах и в подземных горных выработках, так и в виде скоплений поверхностных вод на предохранительных бермах уступов. Скопление поверхностных вод на горизонтальных площадках карьера наблюдается преимущественно в осенне-весенние периоды. Часть воды через водоперепускные скважины попадает в подземные выработки гор.120м часть стекает по бортам карьера и попадает в подземные выработки гор. 300, 340, 380м.

Водопритоки в карьер в подземные выработки в значительной мере зависят от количества атмосферных осадков, от интенсивности испарения влаги, от размеров депрессионных воронок вокруг карьера и шахтных стволов и от вскрытия подземными выработками. В баланс подземных вод входит и технологическая вода, подаваемая для нужд бурения и с закладочным раствором. Общий объем шахтных вод в среднем составляет 2,5млн.м3/год или 700м3/сутки.

 

Система разработки

 

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 пространства твердеющими смесями не изменяется.

Система разработки включает в себя следующие конструктивные

 

элементы:

1) заезды в камеру (погрузочные орты, штреки);

2) буровой орт (штрек) по почве камеры;

3) промежуточный буровой орт (штрек) при высоте камеры более 40м в подэтаже;

4) вентиляционно-закладочный орт (штрек) по кровле камеры;

5) отрезной восстающий.

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

Параметры камер:

- ширина 8-15м;

- длина - до 60м (на выклинках рудного тела до 70м);

- высота - от 20 до 60м.

Погрузочные заезды в камеру могут быть боковые (под углом 600-900 к буровому орту - штреку), торцовые (с торцов в камеры под углом 900) либо их комбинация.

Буровой орт (штрек) проходится в днище камеры и его расположение определяется порядком обработки камер. На промежуточном горизонте буровой орт (штрек) предпочтительнее проходить по середине камеры.

Днище камеры в конструктивном исполнении может быть плоским или траншейным.

Расстояние между погрузочными заездами составляет 8-12м.

Буродоставочный орт с заездом с торца камеры проходится по ее днищу и может быть расположен по середине камеры или со стороны рудного массива.

Допустимый угол рудных откосов при траншейном днище 55-600.

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

Вентиляционно-закладочный орт (штрек) проходится выше отработанных камер.

Для повышения устойчивости кровли камеры ей придается сводчатая форма:

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

2) путем взрывания рядов скважин по контуру камеры с вентиляционного орта (штрека).

Порядок отработки камер сплошной (на отдельных участках возможен камерно-целиковый порядок отработки).

 

 

Общие положения

 

В соответствии с требованиями ЕПБ очистная выемка руды в камерах начинается только после проведения, предусмотренных проектом, подготовительных и нарезных выработок, необходимых для начала очистных работ, осуществления мер по проветриванию, а также других мероприятий, обеспечивающих безопасность работ.

Подготовительно - нарезные работы включают проходку комплекса выработок, необходимых для ведения очистных работ в соответствии с принятым вариантом системы разработки.

Проходка выработок осуществляется в соответствии с проектом, утвержденным главным инженером рудника.

В процессе проведения проходческих работ должен осуществляться систематический контроль геолого-маркшейдерской службой рудника за направлениями, углом заложения, размерами и состоянием горных выработок.

Поперечное сечение выработок определяется исходя из их назначения и применяемого в них оборудования. Крепление подготовительных и нарезных выработок производится по паспортам, разработанным применительно к конкретным горнотехническим условиям и утвержденным главным инженером рудника.

Подготовительно - нарезные работы для ведения очистных работ камерной системой разработки заключаются в проведении:

- транспортно - доставочных выработок;

- буровых выработок (на 1-м или 2-х уровнях);

- отрезных восстающих;

- вентиляционно-закладочных выработок.

 

Буровзрывные работы

 

Буровзрывные работы при ведении очистных работ ведутся в соответствии с «Типовым проектом массового взрыва скважинных зарядов на Учалинском подземном руднике», и в соответствии с «Положением по безопасной организации работ на Учалинском подземном руднике».

Выполнение требований «Типового проекта» и «Положения…» обеспечивает организацию работ на всех этапах подготовки и проведения взрывных работ.

Подготовка камеры к производству буровых работ включает:

- проверку устойчивости кровли и бортов буровых выработок, их сопряжении и мест (путей) подхода;

- обустройство запасного выхода из места производства буровых работ;

- обустройство вентиляции, мест подключения электроэнергии, сжатого воздуха и воды.

Готовность камеры к производству буровых работ определяет назначенная главным инженером рудника комиссия, которая производит обследование камеры и оформляет свое решение актом.

Утвержденные главным инженером проект буровых работ в камере и акт комиссии о готовности камеры к бурению является основанием для

 

производства буровых работ в данной камере.

Бурение скважин производится в соответствии с разметкой и утвержденным проектом буровых работ, для чего изготавливаются дубликаты схем расположения скважин по каждому вееру (ряду) и передаются оператору буровой установки.

В процессе бурения производится маркшейдерская съемка пробуренных скважин с целью определения их фактического положения (длина, угол наклона, местоположение устья и забоя).

Фактическое положение скважин выносится на проект (паспорт) буровых работ.

Готовность камеры к отбойке определяется комиссией и оформляется актом, утверждаемый главным инженером рудника. В акте указывается состояние выработок, соответствие пробуренных скважин проекту, запасные выходы, количество поступающего на проветривание камеры воздуха.

Паспорта взрывных работ разрабатываются на основании проекта на отработку камеры с указанием проектного и фактического положения скважины и оформляются «Техническим расчетом на взрыв скважин в камере…» по форме.

Паспорт взрывных работ содержит:

1) планы по буровым горизонтам (М 1:500) с указанием границ опасной зоны и мест установки предупреждающих знаков;

2) продольный разрез по камере (М 1:500) с указанием количества вееров (рядов), планируемых к взрыву;

3) поперечные разрезы по камере (М 1:200) по каждому вееру (ряду) с положением проектных и фактически пробуренных скважин с указанием длины зарядов, величин недозаряда, степеней замедления и т.п. При одинаковых параметрах веера (ряда) скважин в каждом поперечном сечении камеры допускается построение одного поперечного разреза, перечень ответственных за проведение взрывных работ лиц.

 

В случае производства взрывов скважинных зарядов, подпадающих под категорию массовых взрывов, разрабатывается документация в соответствии с «Инструкцией по производству массовых взрывов» и «Типовым проектом массового взрыва скважинных зарядов на Учалинском подземном руднике».

Паспорт взрывных работ согласовывается и утверждается главным инженером рудника.

При отработке камеры горным надзором участка ведется ежесменный визуальный контроль за состоянием выработок и конструктивных элементов системы, по окончанию отгрузки руды маркшейдерской службой рудника производится инструментальная съемка выработанного пространства камеры.

При аварийных ситуациях, которые могут возникнуть при отработке камеры, выражающихся в обрушениях кровли и (или) бортов камеры за пределами допустимого технологического контура работы по отгрузке руды из камеры необходимо прекратить.

Технология очистной выемки при камерной системе разработки без доступа людей в очистное пространство основана на буровзрывном способе отбойки руды вертикальными слоями, отгрузке руды самоходными погрузочно-доставочными машинами и закладке выработанного пространства твердеющими смесями.

Очистная выемка в камере начинается с разделки отрезной щели шириной не менее 3м всей ширине камеры. Разделку щели производят взрыванием скважинных зарядов на отрезной восстающей сечением 4-6м2 в несколько этапов, исходя из условия, что объем компенсационного пространства должен быть не менее 30% от объема отбойки.

Схему расположения скважин принимают в соответствии с проектом, исходя из конкретной горно-технической обстановки и эксплуатационных характеристик бурового оборудования. Рекомендуемый диаметр скважин 80-105мм, линия наименьшего сопротивления (ЛНС) - 1,2-1,7м; расстояние между концами веерных скважин - 2-2,6м.

Способ проходки отрезного восстающего определяют проектом с учетом горно-технической обстановки и обеспеченности рудника соответствующим оборудованием. Проходка восстающих разрешается секционным взрыванием скважин, выбуриванием, или иным, обеспечивающим безопасность работ, способом.

Диаметр буровых скважин принимают равным 57-105мм для восходящих, 80-105, 215мм для нисходящих. Длину скважин выбирают исходя из параметров отбиваемого слоя и технических возможностей оборудования по глубине и точности бурения. В большинстве случаев длину скважин ограничивают 35м.

Линию наименьшего сопротивления при отбойке основных запасов поперечными веерами можно принимать равной 2-2,5м и расстояние между концами скважин (РМК) - 2,5-3,0м при диаметре скважин 102-105мм. При диаметре скважин 80мм ЛНС - 1,5-1,8м; РМК - 1,8-2,0м.

Оконтуривание рудный борт камеры скважин (параллельные и торцевые) располагают по проектному контуру отбойки с допустимым отклонением 0,3м; скважины на контактах с закладочным массивом при параллельном расположении должны быть не ближе 0,8-1,0м от бетона, (при диаметре скважин 80 и 105мм соответственно), при торцевом - не ближе 2,7м.

Концы скважин, выбитых в выработки, подлежат тампонированию на длину не менее 1,0м. Тампонированию также подлежат концы перебуренных в породу скважин на величину перебура, перебуренных в закладку - на величину перебура плюс 2,7м.

 

Ведение взрывных работ

 

В соответствии с принятым на руднике проектом БВР восходящий колонковый заряд ВВ инициируется двумя боевиками, расположенными в забое и устье скважины.

Причем боевик, расположенный в забое скважины, инициируется двумя нитками ДШ с массой ВВ 12г на 1м (как правило, дублирование ДШ в скважине производится с целью обеспечения 100% надежности детонации зарядов ВВ, избежать отказа взрыва заряда ВВ из-за низкого качества детонирующих шнуров). Применяемые гранулированные ВВ - гранулиты и граммониты, не детонируют от бокового импульса ДШ, однако импульс от сдвоенных ниток шнура достаточен для возбуждения горения ВВ вблизи шнуров (вдали от ДШ ВВ переуплотняется и теряет чувствительность, что приводит к неполной детонации ВВ).

Этот эффект оказывает существенное влияние на КПД взрыва заряда ВВ.

Используемый способ инициирования снижает количество выделяемой зарядом ВВ энергии до 59-65% от расчетной.

Проблема влияния внутрискважинной ДШ на полноту взрыва заряда ВВ может быть решена за счет применения неэлектрических систем взрывания типа «НОНЕЛЬ» или защищенных электродетонаторов ЭД-1-3Т.

Рекомендуются следующие схемы инициирования зарядов ВВ:

- при взрывании скважин с колонкой заряда ВВ до 10м инициирование производить одним боевиком, располагаемым в устье скважины (прямое инициирование;

- при взрывании скважин с колонкой заряда ВВ более 10м инициирование производить двумя боевиками:

1) первый располагать в устье скважины;

2) второй - в середине колонки заряда ВВ при одной нитке ДШ.

При ведении очистных и горно-подготовительных работ применяются следующие взрывчатые вещества: граммонит 70/21; гранулит АС-8; аммонит 6 ЖВ ПНП-90; аммонал -200. Способ взрывания - электрический при проходке горных выработок и очистных работах; электроогневой - при проходке горных выработок по сухим породам.

 

 

Общие положения

 

Закладка выработанного пространства при системе разработки с камерной выемкой является неотъемлемой частью технологии очистной выемки.

Основным назначением закладочного массива является: управление горным давлением при очистной выемке; обеспечение безопасной и эффективной технологи очистной выемки; полное или частичное заполнение выработанного пространства для сохранения налегающей толщи пород, поверхностных и подземных сооружений.

Основными требованиями к закладочному массиву, как средству управления горным давлением, является сохранение устойчивости при его обнажении и обеспечение поддержания элементов системы разработки в устойчивом состоянии.

При проходке подготовительно-нарезных выработок прочность закладки при обнажении в боку выработки должна быть не менее 0,5 МПа.

Для обеспечения годовой производительности рудника необходимо иметь в отработке 5 камер. Проектом принимается в одновременной отработке 6 камер с коэффициентом резерва 1, 2. Готовые к выемке запасы должны составлять 4 месяца, подготовленные 18 месяцев и вскрытые 34 месяца.

 

Проветривание рудника

Подземный транспорт

 

Общие мероприятия

 

В качестве общих мероприятий предусматривается:

- искусственная вентиляция горных работ с помощью вентилятора - ВОД-40М, установленного на клетевом стволе;

- механизированная доставка рабочих от клетевого ствола к месту ведения работ и обратно;

- устройство механизированных выходов;

- освещение откаточных и ходовых выработок стационарными светильниками, а рабочих мест - переносными;

- оборудование телефонной связи и специальной аварийной сигнализации для оповещения подземных рабочих о возникновении аварии;

 

 

- снабжение подземных рабочих индивидуальными средствами защиты от пыли и газа;

- снабжение всех подземных рабочих индивидуальными источниками света.

 

Заключение

 

Проходя производственную маркшейдерскую практику на мной были закреплены знания, полученные в университете.

Увидела какие работы выполняет участковый маркшейдер, горнорабочий на открытых горных работах, маркшейдер карьера, и что входит в их обязанности. Еще раз убедился в важности работ маркшейдера на горном предприятии.

Производственная практика является неотъемлемой и очень важной частью в подготовке инженеров-маркшейдеров.

 

 

Список литературы

 

1) Маркшейдерские работы при открытой разработке ПИ /С.П. Бахаева Кемерово 2010 г.

2) Технический проект производства маркшейдерских работ /АНО «Аудит недропользования и консалтинг» Мирный 2008 г.

3) Пояснительная записка о выполненных геодезических работах по созданию съемочного обоснования /ООО ЦПИП «Генезис-Центр/ Москва 2006 г.

4) Материалы камеральной обработки по созданию полигонометрии 4 класса вокруг трубки /п. Алмазный 1999 г./

5) Дипломный проект участкового маркшейдера Федорова М.В.

6) Дипломный проект геолога Шрайнера А.А. 2005 г.

 

Введение

 

Маркшейдерскую учебную практику проходила в Учалинском подземном руднике.

Целью данной практики являлось приобретение профессиональных умений и навыков самостоятельной работы, выполняемые маркшейдером на горном предприятии.

Основными задачами практики являлось:

- закрепление теоретических знаний и получение твердых практических навыков по специальности;

- знакомство с геологическими и горнотехническими особенностями месторождения, маркшейдерским обеспечением горных работ;

- активное участие в геологических, геодезических и маркшейдерских работах, выполняемых на горном предприятии;

- своевременное и качественное составление отчета и подготовка к его защите в университете;

- приобщение к активному участию в жизни коллектива предприятия.

 

Общие сведения

 

Учалинское медно-цинковое колчеданное месторождение расположено в центральной части Учалинского района Республики Башкортостан. На базе месторождения действует Учалинский подземный рудник. Непосредственно западнее месторождения расположены основные объекты Учалинского горно-обогатительного комбината, являющегося градообразующим предприятием города Учалы.

Месторождение находится в 8 км южнее железнодорожной станции Учалы и в 130 км севернее железнодорожной станции Магнитогорск. Со станцией Учалы месторождение связано ведомственной железной дорогой и автодорогой с асфальтовым покрытием. Непосредственно западнее, восточнее и южнее промышленной базы рудника и комбината расположены жилые массивы города Учалы, где проживает основная часть РСиС и рабочих Учалинского рудника. Непосредственно с запада к территории месторождения примыкает промплощадка рудника и комбината с обогатительной фабрикой, АТП, энергоцехом и другими цехами и службами.

 

Природно - климатические и инженерно - геологические условия площадки

 

Рельеф промплощадки неспокойный, наблюдаются резкие падения в восточном, юго - восточном, южном и юго - западном направлениях. Местность района холмистая. Рельеф имеет резко выраженный сопочный мелкосопочный характер. Естественный рельеф сильно изменён техногенными процессами, связанными с разработкой месторождений полезных ископаемых.

Климатические условия района определяются его широтной зональностью, абсолютными отметками рельефа и расположением восточнее высокого горного хребта Уралтау.

Климат района резко - континентальный с холодной продолжительной зимой коротким тёплым летом.

Высота снежного покрова колеблется от 0,23 м до 0,66 м. Глубина промерзания почвы без снежного покрова достигает 1,5 - 2,2 м, а при глубоком снежном покрове 0,5 - 1,0 м.

В гидрографическом отношении район расположен в бассейне верхнего течения реки Урал, протекающей в 11 км к северо - западу. В непосредственной близости гидрографическая сеть представлена озерами Большие Учалы, Карагайлы и Ургун, а также мелкими ручьями. Водообильных источников, стекающих в озёра, не имеется. Грунтовые воды встречены в юго - восточном углу промплощадки в заболоченном районе.