Часть III – Основы горного дела»

Курсовой проект

по дисциплине «Основы рационального природопользования,

Часть III – Основы горного дела»

Название проекта: «Разработка Никопольского маргенцеворудного месторождения открытым и подземным способами»

Вариант №13

Преподаватель: Александров Б.М.

Студент: Лазарева Т.Ю.

Группа: ПРО(МР)-09

Екатеринбург

2011г.

Оглавление

Задание
1.Общая характеристика
1.1 Название месторождения
1.2 Описание района расположения месторождения
1.3 Характеристика полезного ископаемого
1.4 Характеристика вмещающих пород
1.5 Параметры залегания полезного ископаемого
1.6 Технико-организационные данные
2.Разработка месторождения открытым способом
2.1Выбор параметров карьера
2.2Определение объемов работ
2.3Расчет среднего промышленного коэффициента вскрыши
2.4Определение производительности карьера и сроков его работы
2.5Выбор системы открытой разработки месторождения полезных ископаемых
2.6Выбор средств транспортирования горной массы
2.7Буровзрывное рыхление скальных пород
2.8Экскавация горной массы
2.9Определение основных параметров системы открытой разработки месторождения
2.10 Заключение
3. Разработка месторождений подземным способом
3.1 Общие положения подземной разработки
3.2 Подсчет промышленных запасов руды
3.3 Определение размеров шахтного поля и годовой производительности шахты
3.4 Выбор системы разработки (по постоянным и переменным горно-технологическим факторам)
3.5 Вскрытие и подготовка шахтного поля к выемке
3.6 Заключение
4. Состав графической части курсового проекта

 

 

 

 

Общая характеристика

Название месторождения

Никопольское месторождение,- крупный бассейн марганцевых руд в УССР. Общая площадь бассейна более 5 тыс. км². месторождение открыто в 1883 году инженером В.А. Домгером, освоение его с 1886 (был заложен первый рудник «Покровские марганцевые копи»). После Великой Отечественной войны были выявлены новые рудные залежи оксидных малофосфористых и карбонатных руд. К 1958 детальная разведка месторождения была в основном завершена.

Описание района расположения месторождения

В состав Никопольского бассейна входят: Никопольское месторождение вблизи г. Никополь, Большетокмакское месторождение у г. Запорожье, ряд небольших рудных площадей и рудопроявлений к югу от г. Кривой Рог.

Характеристика полезного ископаемого

Выделяют руды: оксидные (среднее содержание Mn 27,9 %), оксидно-карбонатные (25,0 %) и карбонатные (22,0 %). Минеральный состав оксидных руд - пиролюзит, псиломелан, манганит, кварц, глинистые минералы. Карбонатные руды сложены кальциевым родохрозитом, манганокальцитом, кальцитом, кварцем, глинистыми минералами. Запасы марганцевых руд около 2500 млн. т (1985).

Пиролюзит обладает средней устойчивостью, коэффициентом крепости = 8, плотностью 4,8 т/м³, средней трещиноватостью, содержит Mn~20%, не слеживается и не возгорает.

1.4 Характеристика вмещающих пород

Марганценосная олигоценовая формация с промышленными пластами руд горизонтального залегания тянется с перерывами с запада на восток вдоль южного склона Украинского щита почти 250 км при ширине до 25 км. Рудоносная территория перекрыта породами мощностью от 15 до 120 м. Рудные пласты (средняя мощность около 2 км) залегают внутри песчано-алеврито-глинистых пород.

1.5 Параметры залегания полезного ископаемого

Пиролюзит, мощностью 35 метров, углом падения 62 градуса, длиной по падению и простиранию 900 и 3800 метров соответственно. Мощность наносов 15 метров.

Технико-организационные данные

Тип выемочного оборудования- ЭКГ-8, длина транспортирования рудной массы – 6 км, граничный коэффициент вскрыши - 6,5, проектный коэффициент извлечения руды – 0,91.

Выбор параметров карьера

Определение объемов работ

Расчет промышленных запасов полезного ископаемого

Промышленные запасы – это часть балансовых запасов, подлежащая извлечению за время работы карьера. определяются путем исключения проектных потерь из балансовых запасов. Количественно оцениваются коэффициентом извлечения полезного ископаемого К_и:

З_п=З_б* К_и, где (2.10)

З_б – балансовые запасы (т);

К_и – коэффициент извлечения полезного ископаемого.

З_п=121843200*0,91=110877312 (т)

Выбор типа бурового станка

Для бурения взрывных скважин используются станки, которые по характеру воздействия разрушающих напряжений на забой скважин можно разделить на три группы.

К первой группе относятся буровые станки, обеспечивающие механическое воздействие на забой скважины. Эта группа представлена станками вращательного бурения режущими коронками (станки типа СБР), вращательного бурения шарошечными долотами (станками типа СБШ), ударно-канатного бурения (станки типа СБК), с погружным пневматическим молотком (пневмоударные станки типа СБУ).

Ко второй группе относятся буровые станки, обеспечивающие термическое или гидравлическое, или взрывное воздействие на забой скважины. Из этой группы на карьерах применяются только станки огневого бурения (станки типа СБО). Гидравлическое, взрывное и другие виды бурения находятся в стадии экспериментов.

К третьей группе относятся буровые станки, обеспечивающие комбинированное воздействие на забой скважины (комбинация механического и термического воздействия).

На карьерах наибольшее применение получили станки типа СБШ и СБР, которыми выполняются соответственно около 65 и 26 % объема буровых работ. В ближайшие годы бурение взрывных скважин с использованием шарошечных станков останется преобладающим.

При бурении скважин буровыми станками типа СБШ в качестве породоразрушающего инструмента используются долота с зубьями или штырями, армированными твердым сплавом. При вращении долота зубья или штыри скалывают частицы породы, которые выносятся из забоя скважины сжатым воздухом или водовоздушной смесью. Шарошечные станки наиболее перспективны для бурения скважин в породах с показателем П_б=6÷15. сменная производительность шарошечных станков составляет 50-60 м при бурении скважин в породах с показателем П_б=12÷15. При бурении скважин в менее крепких породах сменная производительность станков возрастает до 100 м и более. Производительность станков и стойкость шарошечных долот зависят от осевого усилия, частоты вращения долота и количества воздуха, подаваемого в скважину для очистки ее от бурового шлама. С увеличением осевого давления и частоты вращения долота бурения возрастает. Однако при большой частоте вращения в крепких породах наблюдается интенсивный износ шарошечных долот. Поэтому в крепких породах ориентируются на большое осевое усилие при небольшой частоте вращения долота. Затраты на буровой инструмент в общих затратах на шарошечное бурение скважин составляет 20-45%. От правильного выбора типа долот и режима бурения в значительной степени зависят их стойкость, скорость бурения и затраты на бурение.

В зависимости от массы и развиваемого осевого усилия шарошечные станки разделяются на легкие (масса до 40 т, осевое усилие до 200 кН, диаметр скважин 150-220 мм), применяемые в породах с показателем П_б=6÷10, средние (масса до 65 т, осевое усилие до 350 кН, диаметр скважин 220-270 мм), применяемые в породах с показателем П_б=10÷14, тяжелые (масса до 120 т, осевое усилие до 700 кН, диаметр скважин 295-320 мм), применяемые в породах с показателем П_б=14÷17.

Таблица 2.7

Определение длины скважины

Общая длина скважины определяется высотой уступа (h_y) и длиной перебура, зависящей от взрываемости пород.

l_c= h_y+l_{пер .}, где (2.27)

h_y принимается не более 1,5Н_ч;

h_y=1,5*12,5=19 (м)

Н_ч- максимальная высота черпания экскаватора,м;

l_пер.- длина перебура принимается из таблицы 2.4

Перебур необходим для хорошей проработки подошвы уступа при взрыве заряда ВВ с целью создания нормальных условий для работы погрузочного оборудования и перемещения транспортных коммуникаций на уступе. Величина перебура устанавливается в зависимости от высоты уступа, линии сопротивления по подошве, диаметра скважин, свойств применяемого ВВ, физико-технических свойств пород, условий их залегания. Ориентировочно перебур (м) определяется по формуле:

l_пер.=(10÷15)d_c, где (2.28)

d_c- диаметр скважины, мм.

l_пер.=10*279=2790 (мм)

l_c=19+2,790=21,79 (м).

Условия применения типов ВВ

Состояние скважины	Коэффициент крепости пород
16-20	6-15	1-6
Сухая	Акватол 65/35; Ифзаниты т20, т-60, т-80; Граммонит 79-21; Гранулит АС-4	Акватол 65/35; Ифзаниты, Граммонит 79-21; Игданит, гранулит АС-4, М	Гранулит М; Игданит, граммонит 79-21; Акватолы; ифзаниты

 

Таблица 2.13

Характеристика и область применения гранулированных взрывчатых веществ заводского изготовления

Наименование ВВ	Идеальная работа взрыва,кДж/кг	Плотность ВВ, г/см^3	Коэффициент взрывной эффективности	Критический диаметр открытого заряда, мм	Скорость детонации, км/с	Стоимость руб/т	Область применения(буримость пород, обводненность)
Гранулит М		0,78-0,82	0,86	80-110	2,5-3,6		Л, СХ
Гранулит АС-4		0,85-0,9	1,09	60-100	2,6-3,5		Л, С, СХ
Гранулит АС-4В		0,8-0,85	1,02	70-100	3,0-3,5		Л, С, СХ
Гранулит АС-8В		0,8-0,85	1,12	70-100	3,0-3,6		С, Т, СХ
Граммонит 79/21		0,8-0,85		40-60	3,2-4		С, СХ
Гранитол-1		0,9-0,95	0,97	40-60*	5-5,5*		Л, С, ОН
Гранитол-7А		0,9-0,95	1,17	40-50	5-5,5*		Т, ОН
Гранулотол		0,9	0,91	60-80 (10-15)*	5,5-6,5*		Л, С, ОП
Алюмотол		0,95	1,38	70-80 (25-30)*	5,5-6*		Т, ОП

*-взрывчатые вещества в водонаполненном состоянии

Л- легкобуримые породы; С- среднебуримые; Т- труднобуримые; СХ- сухие скважины, предварительно осушенные или заряженные в полиэтиленовые рукава; ОН- обводненные скважины с непроточной водой; ОП- обводненные с проточной водой.

В качестве взрывчатого вещества выбираем- игданит.

Экскавация горной массы

Выемка разрыхленной горной массы и погрузка ее в средства транспорта осуществляется, в большинстве случаев, карьерными экскаваторами.

2.8.1. Выбор типа экскаваторов

Выемочно-погрузочные работы заключаются в выемке горной массы из забоя и погрузке ее в средства транспорта или перемещении в отвал. В качестве выемочно-погрузочного оборудования на карьерах используются экскавационные машины цикличного и непрерывного действия. В машинах цикличного действия (одноковшовые экскаваторы, погрузчики, колесные скреперы, бульдозеры и др.) рабочий орган состоит только из одного ковша или режущего элемента (лемех бульдозера), периодически выполняющего функции выемки и перемещения горной массы. В машинах непрерывного действия (многоковшовые цепные и роторные экскаваторы и др.) ковши (черпаки) перемещаются по замкнутой траектории и создают непрерывный поток груза.

Техническая возможность и целесообразность использования на карьерах различного выемочно-погрузочного оборудования зависит от крепости пород, условий залегания полезного ископаемого, требуемой производительности одной машины и карьера в целом, вида механизации смежных процессов (подготовка пород к выемке и транспортирование горной массы), климатических условий, способа выемки (валовой или селективной) и от других факторов.

Курсовой проект

по дисциплине «Основы рационального природопользования,

часть III – Основы горного дела»

Название проекта: «Разработка Никопольского маргенцеворудного месторождения открытым и подземным способами»

Вариант №13

Преподаватель: Александров Б.М.

Студент: Лазарева Т.Ю.

Группа: ПРО(МР)-09

Екатеринбург

2011г.

Оглавление

Задание
1.Общая характеристика
1.1 Название месторождения
1.2 Описание района расположения месторождения
1.3 Характеристика полезного ископаемого
1.4 Характеристика вмещающих пород
1.5 Параметры залегания полезного ископаемого
1.6 Технико-организационные данные
2.Разработка месторождения открытым способом
2.1Выбор параметров карьера
2.2Определение объемов работ
2.3Расчет среднего промышленного коэффициента вскрыши
2.4Определение производительности карьера и сроков его работы
2.5Выбор системы открытой разработки месторождения полезных ископаемых
2.6Выбор средств транспортирования горной массы
2.7Буровзрывное рыхление скальных пород
2.8Экскавация горной массы
2.9Определение основных параметров системы открытой разработки месторождения
2.10 Заключение
3. Разработка месторождений подземным способом
3.1 Общие положения подземной разработки
3.2 Подсчет промышленных запасов руды
3.3 Определение размеров шахтного поля и годовой производительности шахты
3.4 Выбор системы разработки (по постоянным и переменным горно-технологическим факторам)
3.5 Вскрытие и подготовка шахтного поля к выемке
3.6 Заключение
4. Состав графической части курсового проекта

 

 

 

 

Общая характеристика

Название месторождения

Никопольское месторождение,- крупный бассейн марганцевых руд в УССР. Общая площадь бассейна более 5 тыс. км². месторождение открыто в 1883 году инженером В.А. Домгером, освоение его с 1886 (был заложен первый рудник «Покровские марганцевые копи»). После Великой Отечественной войны были выявлены новые рудные залежи оксидных малофосфористых и карбонатных руд. К 1958 детальная разведка месторождения была в основном завершена.