Определение балансовых запасов руды в шахтном поле

 

Подсчет балансовых запасов будем производить методом среднеарифметического по формуле:

Zб = L х Н х m x J

где L = 1500 м – длина по простиранию

Н = 1300 м – разведанная глубина

m = 60 м – мощность рудной залежи

j = 4 т/м³ - плотность руды в массиве

Zб = 1500х1300х60х4 = 468000000 т = 468 млн. т.

 

Определение промышленных запасов

Промышленные запасы определяются путем вычитания из балансовых запасов потерь руды в недрах.

Zпр = Zб-Zп

где Zп – суммарные проектные потери руды

Zп = Zб х (1-Сизв),

где Сизв = 0,9 – коэффициент извлечения

Zп = 468000000х(1-0,9) = 46,8 млн. т.

Zпр = 468000000-46800000 = 421200000 = 421,2 млн. т.

Режим работы, мощность и срок службы шахты

Режим работы шахты принимаем следующим:

а) число рабочих дней в году – 300

б) число рабочих смен в сутки – 3

в) продолжительность рабочей смены на подземных работах – 7 ч.

г) режим работы – пятидневная рабочая неделя с одним общим и одним скользящим выходными днями

 

Расчетная проектная мощность шахты

Расчетная проектная мощность шахты определяется с учетом величины промышленных запасов и нормативного срока службы шахты по формуле:

А = Zпр/Тн,

где А - расчетная проектная мощность шахты, т/год.

Zпр – промышленные запасы, т

Тн = 60 – нормативный срок службы шахты, год

А = 421200000/60 = 7020000 т/год

С учетом параметрического ряда проектных мощностей шахт, проектную мощность принимаем равной 4,5 млн. т/год.

 

Расчетный срок службы шахты

 

Тр = Zпр/А › Тн,

Тр = 421200000/4500000 = 93,6 лет › 60 лет

 

Полный срок службы шахты

Тп = Тр+(тр+тз)/2,

где тр = 4 года – время освоения проектной мощности шахты, год.

тз = 5 лет – время затухания добычи, год.

Тп = 93,6 +(4+5)/2 = 98,1 лет

Вскрытие шахтного поля

 

Разработка Гайского месторождения велась комбинированным способом -параллельно открытым и подземным в одной вертикальной плоскости, со сплошной выемкой руды подземными работами и закладкой выработанного пространства твердеющей смесью.

Одновременно отработка месторождения велась подземным рудником и карьерами №1и №2.Внастоящее время оба карьера полностью отработаны.

Строительство подземного рудника ведется по схеме многоэтажного вскрытия. Первая ступень вскрытия гор. 170-440 м была введена в эксплуатацию в 1961 году и запасы руды полностью были отработанны к 1985 году.

Вторая ступень вскрытия подземного рудника включает горизонты

440-685м. Переход от применения переносного оборудования к высокопроизводительному самоходному повлиял на выбор схемы вскрытия и подготовке месторождения к эксплуатации ниже гор. 380 м.

В основу принципиальной схемы вскрытия и подготовки месторождения заложены:

1. Вскрытие центрально-с двоенными стволами с расположением вентиляционных стволов на флангах месторождения;

2. Проведение наклонного съезда с поверхности, связывающего основные и поэтажные горизонты подземного рудника;

3. Многоэтажное вскрытие (с шагом 240 м)тремя этажами с одним концентрационным горизонтом.

Вскрытие этажа 440/685 м. выполнено вертикальными стволами, пять из которых было пройдено вновь и углублены два ранее существовавших ствола шахт "Клетьевая" и "Скиповая", наклонным съездом.

 

 

Таблица 5- Краткая характеристика стволов

Ствол шахты	Диаметр в черне	Оснащение	Назначение
"Эксплуата-ционная"	8,1	Два скипа, клеть с противовесом.	Выдача горной массы, спуск, подъём людей и материалов. Подача воздуха.
"Закладочная"	6,1	Скип, клеть, закладочный трубопровод.	Выдача горной массы, транспортирование закладочного материала. Подача воздуха.
"Средняя Вентиляционная"	7,6	Бадья для инспекторского подъёма. Проходческие лебёдки.	Подача воздуха, спуск крупногабаритного оборудования.
"Клетьевая"	6,1	Клеть, трубопровод сжатого воздуха и воды.	Спуск, подъем людей и материалов.Подача воздуха.
"Скиповая"	6,2	Два скипа, клеть.	Спуск, подъём людей, выдача горной массы.
"Южная Вентиляционная"	7,6	Бадья для инспекторского подъёма.	Выдача воздуха.
"Северная Вентиляционная"	5,6	Бадья для инспекторского подъёма.	выдача воздуха.

 

Наклонный съезд пройден с карьера (отметки 170 м) до гор. 830 м. сечением 17,34-21,3 м². и предназначен для доставки оборудования и материалов на очистные, горно-капитальные, горно-подготовительные и нарезные работы с поверхности на основные и поэтажные горизонты.

Месторождение в этаже 440/685 м. вскрыто на три этажа, высота каждого этажа 80 м. Основными горизонтами вскрытия являются:510,590, 670,730. По этим горизонтам производится доставка горной массы к рудоспускам, подача свежего и отработанного воздуха.

В настоящее время проводятся горно-капитальные, строительно-монтажные, горно-подготовительные работы третьей ступени вскрытия-горизонты 685-830 м. Углубленны и углубляются стволы шахт "Клетьевая", "Скиповая", "Средняя Вентиляционная", "Северная Вентиляционная", "Южная Вентиляционная". Пройден ствол шахты "Новая" до гор. 830 м.

В этаже 685-830 м. транспортирование горной массы к стволам шахт "Скиповая" и "Эксплуатационная" от рудного поля будет производится конвейерами. В настоящее время проводятся конвейерные галереи, которые будут транспортировать горную массу по гор. 830 м. к стволу шахты "Скиповая" и горю 752 м. к стволу шахты "Эксплуатационная"

Подготовка шахтного поля

2.5.1 Порядок подготовки, нарезки и отработки блока. Схема добычи медесодержащих руд, их выдача и складирование

 

1. Проведение подготовительно-нарезных выработок, в камере.

2. Отбойка руды, бурение взрывных скважин, заряжание и взрывание.

3. Выпуск руды и вторичное дробление негабаритов.

4. Доставка руды по основным горизонтам погрузочно-доставочными и автосамосвалами в комплексы рудоспусков.

5. Погрузка руды скреперными лебёдками в вагоны на концентрационных горизонтах.

6. Транспортировка руды к дробильно-дозаторному комплексу ствола шахты.

7. Подземное дробление руды в щековых дробилках.

8. Подъём руды по вертикальным стволам в скипах.

9. Погрузка руды из бункеров в автосамосвалы.

10.Транспортировка руды автосамосвалами на открытые склады или обогатительную фабрику.

Основные размеры выработок

 

Вертикальные и горизонтальные выработки:

рудоспуски 4,4 м² (2,2х2,0)

вентиляционные восстающие 4,4 м² (2,2х2,0)

отрезные восстающие 4,4 м² (2,2х1,0)

орты 16,2 м² (4,05х4,15)

Вскрывающие выработки 17,36 м² (4,5х4,15)

квершлаги 18,4 м² (4,5х4,2)

наклонные съезды 17,36 м² (4,5х4,15)

штреки 17,36 м² (4,5х4,15)

нарезные под НКР 11,2 м²

буровые орты (штреки) под "СОЛО" 12,7 м²

 

Система разработки

 

Очистные работы ведутся этажно-камерной системой с отбойкой руды глубокими скважинами и заполнением выработанного пространства твердеющей закладочной смесью или породой.

Геометрические размеры камер: высота 80 м.; длина равна мощности рудного тела (чертеж 2).

Камеры располагаются в основном в крест простирания рудного тела, по простиранию располагаются камеры имеющие мощность рудного тела мене 20 м. Выемочный блок состоит из камер I, II и III стадии разработки.

Последовательность отработки бока: отбивается и выпускается из камер I очереди, затем отработанные камеры заполняются закладкой, камеры II стадии могут отрабатываться между рудным и искусственными целиками, камеры III стадии отрабатываются между двумя искусственными целиками.

Схема выемочного блока может быть по схемам: I-II-I-III-1 схема I-II-III-2схема.

Выпуск руды из камер производится на почву выработок основного горизонта.

Подготовительные работы состоят в проведении между полевыми штреками доставочного орта и погрузочных заездов на основном горизонте и заездов на подэтажных горизонтах. Доставочный орт вышележащего этажа остаётся вентиляционным ортом для подготавливаемой камеры.

Нарезные работы состоят в проведении на основном и подэтажном горизонте буровых ортов(при отработке по простиранию штреков), отрезных панелей, отрезного восстающего.

Начальная стадия очистной выемке заключается в расширении отрезного восстающего в отрезную щель. Для образования отрезной щели на каждом горизонте из отрезных панелей бурят вертикальные скважины. Скважины располагаются в три ряда симметрично и взрывают последовательно от отрезного восстающего к границам камеры. После взрывания всех скважин образуется отрезная щель шириной 3 метра на всю высоту камеры.

 

Выбор системы разработки

 

Рудные тела в этажах 670-910 м. предусматривается отрабатывать системами с твердеющей закладкой: крутопадающие-этажно-камерной, наклонно залегающие-подэтажно-камерной, выклинки-горизонтальными слоями с нисходящим порядком выемки.

Основной системой является этажно-камерная. Способ вскрытия фланговый. Срок отработки этажа около 12 лет. Одновременно отрабатываются три этажа.

 

Описание системы разработки

 

В данной системе камеры располагаются как по простиранию, так и в крест простирания рудных тел. Подготовка камер включает проведение на границе камер между полевыми штреками лежачего и висячего боков ортов на расстоянии40 м., на которых под углом 400-550 в днище камер оформляют погрузочные заезды, в средней части этажа проводят полевые штреки, а из них буровые орты. Подэтажи связаны с основными горизонтами наклонным съездом. Отбойка руды осуществляется скважинами диаметром 106 мм. Отработанные камеры закладываются твердеющим материалом прочностью 1,5-5 МПа, при сроках затвердевания 6 месяцев.

Проходка подготовительно-нарезных выработок, добыча руды производится комплексами самоходных машин Торо-400, МОАЗ-7405, Мини-Бур-АС-200ПШ. Бурение буровых скважин: СОЛОГ-1006РА, НКР-100М. На концентрационном горизонте руду из рудоспусков скреперными лебёдками грузят в вагоны ВГ-10, ВГ-30и транспортируют на опрокиды к стволам шахт "Эксплуатационная" и "Скиповая"

 

Параметры систем разработок

Ширина камер и целиков-20 м., для камерных систем разработки. По системе нисходящих горизонтальных слоёв в зависимости от нормативной прочности твердеющей закладки ширина проёма выработки 4-6 м.

При высоте этажа 80 м. допускается отработка выклинок руды над верхней частью совместно с их основными запасами.

Бурение взрывных скважин при этажно-камерной системе ведётся веерное из специальных выработок (ортов, штреков), располагаемых на двух подэтажах на расстоянии 26 и 53 м. выше выпуска и доставки руды. При этом на буровых этажах проводятся 2 орта по границам камеры или один в центре. Вариант с двумя ортами целесообразен для камер первой очереди.

Этаж разделяется на 3 подэтажа с высотой 26,27 и 27. в случае применения подэтажно-камерной системы разработки. Скважины бурятся из специальной выработки таким образом, что и при этажно-камерной системе, которая выполняет одновременно и роль подсечной.

Закладываются следующие потери и разубоживания соответственно:

Þэтажно-камерная система: 3% и 10%

Þподэтажно-камерная система: 5,6% и 11,8%

Þсистема горизонтальных слоёв: 3% и 10%