Выбор и обоснование системы разработки 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Выбор и обоснование системы разработки



Введение

 

Для полного обеспечения народного хозяйства минеральным сырьем необходимо разработать и осуществить в горнодобывающей промышленности комплексы программы технического перевооружения и реконструкции производства.

В настоящее время на горнопроходческих работах получило распространение высокопроизводительное оборудование бурильное и погрузочно-транспортное, а также механизированные комплексы для проходки вертикальных и наклонных выработок. Получило широкое распространение комбайнов типа КПВ для проходки восстающих выработок.

Для снижения материалоемкости необходимо широкое внедрение облегченных видов крепи вместо трудоемких и дорогих. Организация труда по графику цикличности, работа в 2-3 забоях в течение одной смены позволяет достичь высокой скорости проведения выработки буровым способом, снизить себестоимость 1 м выработки и повысить производительность ГРОЗ.

 


 

Выбор и обоснование системы разработки

 

Рассмотрим I кл. систем разработки с открытым очистным пространством.

Этот класс применяется при устойчивых рудах и вмещающих породах. Так как устойчивость вмещающих пород и руды не удовлетворяет заданным условиям, этот класс исключаем.

Рассмотрим II кл. систем разработки с маганизированием руды.

Данный класс применяется в достаточно устойчивых породах, при углах наклона более 50о при любой мощности, от одного метра и более и при возможном обрушении дневной поверхности. Для заданных условий этот класс не подходит. Исключаем.

Рассмотрим III кл. систем разработки с закладкой выработанного пространства.

Данный класс применяется при отработке ценных руд, руд, склонных к самовозгоранию и когда обрушение поверхности не допускается. Для заданных условий класс с закладкой выработанного пространства не подходит, поэтому его исключаем.

Рассмотрим IV кл. систем разработки с креплением выработанного пространства.

Данный класс применяется при мощности до 2 ÷ 2,5 метров, при любых углах наклона в неустойчивых породах. Для заданных условий класс с креплением выработанного пространства не подходит.

Рассмотрим V кл. систем разработки с обрушением вмещающих пород.

Данный класс применяется в неустойчивых породах, при любых углах залегания, когда обрушение допускается. Этот класс подходит для заданных условий.

Рассмотрим VI кл. систем разработки обрушением руды и вмещающих пород.

Данный класс применяется в неустойчивых породах, при большой мощности рудного тела, при рудах средней ценности и ниже, при возможном обрушении поверхности. Для заданных условий класс подходит..

Рассмотрим VII кл. систем разработки - комбинированием.

Данный класс применяется при мощных месторождениях и устойчивых породах. Так как устойчивость пород по заданным условиям не удовлетворяет, то этот класс исключаем.

На основании рассмотренных классов систем разработки наиболее пригодным для заданных условий является VI кл. систем разработки с обращением руды и вмещающих пород.

Рассмотрим системы разработки, входящие в данный класс - системы разработки с обращением руды и вмещающих пород.

В этот класс входят 3 основные группы:

- Системы подэтажного обрушения;

- Системы этажного обрушения;

- Системы этажного принудительного обрушения.

На основании выбора системы разработки выбираем систему разработки подэтажшого обрушения.

В данной системе выбираю вариант этажного принудительного обрушения с отбойкой руды на горизонтальные компенсационные камеры.

 


Описание систем разработки

 

Отличительной особенностью систем данного класса является обрушение руды и пород, которое происходит за счет пробуренных скважин на всю длину блока из бурового штрека. Поддержание выработанного пространства осуществляется за счет обрушения вмещающих пород.

Выпуск основной обрушаемой руды под опускающимся в процессе выпуска пустыми породами - наиболее характерная черта систем разработки данного класса, определяющая условия применения, конструктивные элементы и ТЭП.

К подготовительным работам данной системы относится проведение полевого откаточного штрека, полевого бокового восстающего и полевого заезда, обеспечивающего доступ к рудному телу.

Для данной системы отбойка на «зажатую» среду осуществляется с площадным выпуском руды. Из транспортных штреков сечением 16 м2 проводят двусторонние орта-заезды длиной 10 - 12 м., сечением 11 м2. В конце этих ортов проходят по две выпускные выработки сечением 6 м2., которые сбивают траншейными штреками.

Глубокие входящие скважины для отбойки руды бурят из траншейных и бурового штреков станками НКР - 100м. Расстояние между веерами скважин 2,5 м2., между концами скважин в веере 2,5 - 3 м.

Погрузка и транспортирование руды с почвы ортов-заездов осуществляется погрузочно-доставочными машинами ПК - 1, которые транспортируют руду к боковому рудоспуску. Дальнейшее транспортирование руды осуществляется по транспортному штреку электровозами 10 КР в вагонах типа ВГ - 4, и выдается из разгрузочного пункта на поверхность.

 


Расчет паспорта БВР

а). Расчет числа шпуров на забой. Для данного штрека число шпуров на забой определяем по следующей формуле:

 

N=2,7Öf•S (12)

 

где: N - число шпуров на забой;

f - коэффициент крепости породы;

S - площадь поперечного сечения.

 

N=2,7Ö12•18=40 шт.

 

б). Глубину шпуров определяем по формуле:

 

lшп=0,75ÖS (13)

lшп=0,75Ö18=3,2

 

Согласно ЕПБ глубину шпуров принимаю равной 3,4 м.

в). Линию наикратчайшего сопротивления зарядов ЛНС рассчитываем по формуле:

 

W=0,87ÖР1/m•q (14)

где: Р1 = 0,785d23 ∆К3

m =1,66 @ 0,066f

q = 2,5 @ 3.0

Р1=0,785•0,042•1000•0,85=1,0676

m =0,8•12=9,6

q = 2,7

W=0,87• Ö1,0676: (9,6•2.7)=0,17 м

 

Принимаю ЛНС равной 0,2 м.

г). Расчет расхода ВМ на цикл забоя

Удельный расход ВВ рассчитываем по формуле:

 

q=qн•fс•V3•е (15)

 

где: q - удельный расход ВВ, к2/м3;

qн - нормальный расход ВВ, к2/м3;

f - коэффициент зажима;

е - коэффициент работоспособности ВВ;

 

qн=0,1f=0,1•12=1,2 к2/м3; (16)

V3=6,5: ÖSпр =6,5: Ö18=1,53 (17)

е=380:Р

 

где: Р - работоспособность применяемого ВВ, см3

 

q=1,2•1,1•1,53•1,1=2,2 к2/м3;

 

Расход ВВ на расчетную величину подвигания забоя за цикл, кг:

 

Q=q•lшп•Sпр•h (19)

 

где: q - удельный расход ВВ, к2/м3;

lшп - глубина шпуров, м;

Sпр - сечение забоя выработки в проходке, м2;

h - К.И.Ш.

 

Q=3,2•2,2•18•0,85=107,7 кг

 

Определяем величину заряда на один шпур, кг:

 

Qшп=Q: N (20)

 

где: N - число шпуров

 

Qшп=107,7: 40=2,7 кг

 

Определяем число патронов ВВ на шпур, шт.:

 

n=Qшп: Мп (21)

 

где: Мп - масса патрона ВВ, кг

 

n=2,7: 0,25=10,8 шт.

 

Принимаю число патронов на вспомогательные и оконтуривающие шпуры по 11 штук, а на врубовые шпуры по 12 патронов. Определяем фактическую массу заряда на забой как сумму всех шпуров зарядов, кг:

 

Qфакт.=Nвр•Пвр•Мп+Nвсп•П•Мг+Nок•П•Мп (22)

 

где: Nвр, Nвсп, Nок - число врубовых, вспомогательных и оконтуривающих шпуров, шт;

Пвр, П - масса одного патрона, кг.

 

Qфакт.=6•12•0,25+11•0,25•34=111,5 кг

 

Ниже к проделанному расчету представлен паспорт буровых работ.


 

Уборка породы в забое

Определяем взрываемый объем породы по формуле:

 

Vп=Sпрlшпх☺ (27)

Vп=18х3,2х0,85=48,96 м3

 

Уборка породы, т.е. ее погрузка производится погрузочной машиной 2ПНБ - 2

Определение производительности для 2ПНБ - 2

 

Рm=60хVлх☺лхKнх☼хtп, т/час (28)

 

где: Vл - объем нагребающей лапы, м3;

л - количество лап, шт.;

Kн - коэффициент использования лап;

☼ - плотность горной породы, т/м3

 

Рm=60х0,2х0,5х3х0,33=11,8 т/час

 

Определяем время уборки породы за цикл по формуле:

 

tпогр=Sпрхlшпх п/р (29)

tпогр=18х3,2х0,85/11,8=4,1 часа

 

Принимаю время уборки породы равным 4 часа.

 

Расчет паспорта крепления

Рассчитывается величина горного давления по формуле:

 

Р= γ х Н х tg2 ((90-**):2 (71)

 

где: γ - плотность горных пород, m/м3;

Н - глубина шахтного ствола, м;

V - объем проветриваемой выработки, м3

 

Р= 3 х 700 х tg2 ((90-75):2=36,4 m/м3;

 

Из полученных данных горного давления выработка крепится сплошной венцовой крепью крутым лесом. Диаметр круглого леса определяем по формуле:

 

d=1,12 х l (P: (m х Ru))0,5 (72)

 

где: l - наибольший пролет в конструкции венца, м; P - расчетное давление горных пород, Па; m - коэффициент условий работы; Ru - сопротивление древесины

 

d=1,12 х 2,4 (P: (36 х 103) (0,85 х 16 х 106)0,5 =0,15 м

 

Принимаем круглый лес диаметром 0,2 м.

 

Расчет очистных работ

Доставка руды в блоке

 

В данной системе доставка руды производится под собственным весом. Отбитая руда через рудоспускные отделения попадает в орты-заезды транспортного штрека. Далее руда транспортируется из орта-заезда погрузочно-доставочной машиной ЛК - 1 к блоковому рудоспуску, откуда руда транспортируется электровозами рудощему стволу.

Расчет производительности ЛК - 1

 

Рчас= 60: tр х Vк х Кн х Ки.в. х γ (119)

 

где: tр - время одного рейса;

Vк - объем одного ковша;

Ки.в. - коэффициент использования времени;

γ - плотность руды

 

tр = tн.к. + ((Lгр + Lпр): Vср) + tразг. + tман. (120)

 

где: tн.к - продолжительность наполнения ковша, мин;

Vср - средняя скорость движения машины, км/час;

tразг. - время разгрузки, мин;

tр - время маневров, мин

 

tр = 0,33+((60+60): 200) + 0,5 = 0,33 = 2 мин.

Рчас= (60:2) х 1,5 х 3 х 0,8 х 0,7 = 75,6 т/час;

 

По полученным результатам можно установить, что отбитая руда с одного слоя будет убрана за 277 часов или за 13,5 смен.

 

Отработка МКЦ и МЭЦ

 

В данной системе разработки по заданным горно-геологическим условиям и средней ценности руды отработка междукамерных и междуэтажных целиков не предусматривается.

 


 

Проветривание блока

 

В данной системе затрудняется проветривание за счет общешахтной вентиляции. Поэтому для улучшения проветривания дополнительно устанавливаем вентиляторы местного проветривания ВМ - 6, ссылаясь на технологическую схему проведения откаточного штрека. Вентиляторы устанавливаются в выработках, который соединят блоковый восстающий с передними выработками блока. Выработки проветриваются нагнетательным способом. Время после проветривания составляет 0,5 часа.

 

Наименование работ Время, мес.

Месяцы

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Подготовительные 1                                      
Нарезные 5,5                                      
О-иные 12,5                                      

 

Таблица 21. Распределение запасов руды в блоке

Наименование работ кол-во выработок

сечение выработки, м2

объем выработки, м3

плотность руды, т/м3 пром. запасы, т коэф. извлечения извлекаемые запасы коэф. разубожив.

длина выработки, м

видимое извлечение практ. извлечение
      по руде по породе Всего по руде по породе Всего           по руде по породе Всего    
1 ГПР                                  
1.1 Штрек откаточный 1 - 18.2 18.2 - 1456 1456   - - - - - 80 80 - -
1.2 Восстающий боковой 1 - 5.4 5.4 - 432 432   - - - - - 80 80 - -

Итого ГПР:

2           1888   -   -       160 - -
2 Нарезные работы                                  
2.1 Орт-заезд 8 11 - 11 1320 - 1320 4 5280 1 5280 1.05 15 - 15 5544 -
2.2 Траншейный штрек 2 10 - 10 1600 - 1600 4 6400 1 6400 1.05 80 - 80 7620 -
2.3 Транспортный штрек 1 16 - 16 1280 - 1280 4 5120 1 5120 1.05 80 - 80 5376 -
2.4 Штрек буровой 1 10 - 10 800 - 800 4 3200 1 3200 1.05 80 - 80 3360 -
2.5 Выпускные выработки 16 6 - 6 960 - 960 4 3840 1 3840 1.05 10 - 10 4032 -
2.6 Блоковый рудоспуск 1 - 5 5 - 25 2525 - - - - - - 5 5 - -

Итого:

29   5   5960 25 5985   23840   23840         25032 3.15
3 Отчистная выемка                                  
3.1 Выемка запасов блока - - - - 198773 - 198773 4 792095 1 792095 1.05 - - - 834846  

Всего по блоку

31               818932 1 818932 1.05       899879  

 

Экономический раздел

Расчет погашения ГПР

 

Таблица 25. Затрата на ГПР

Наименование выработки Кол-во вар-ок Длина, м Всего на длину Стоимость 1 м.руб. Полная стоимость
штрек откаточный 1 80 80 4406 352480
восстающий блоковый 1 80 80 2082 166560

 

Рассчитываем погашение ГПР:

 

П=Сг.п.: Зб (121)

П=519040: 796092 = 0,65 руб/т;

 

где: Сг.п - стоимость всех горно-подготовительных выработок в блоке;

 

Калькуляция себестоимости

 

Таблица 26. Калькуляция на добычу руды.

Статьи расходов

Затраты, руб.

  Всего на 1 т. % лишнего
Расход материалов 180216.83 4.1 21.76
Расход энергии 69238.98 1.57 8.33
Амортизация оборудования 37760.0 0.85 4.56
Погашение ГПР 519040.0 0.65 3.45
Заработная плата 515275.0 11.67 61.9
ИТОГО:   18.84 100

 

Библиография

 

1. Агошков М.И. «Разработка рудных и нерудных месторождений» М:Недра. 1983 г.

. Справочник по горнорудному делу под редакцией Гребенюк В.А. М:Недра. 1985 г.

. Варанов «Справочное пособие по расчету систем разработок» М:Недра. 1985 г.

. Малахов «Основные расчеты систем разработок» М:Недра. 1968 г.


 

Приложение справочное 1

 

Для увеличения добычи полезных ископаемых необходимо на действующих и на рабочих шахтах и рудниках широко внедрять современные достижения горной науки и технике в области механизации горных работ (бурения, взрывные работы, погрузка и крепление) и новых форм организации труда. Для автоматизации и контроля отдельных технологических процессов горного дела (вентиляция, откатка и выпуск руды, контроль устойчивости горных пород и т.п.) внедряются радиоактивные установки с использованием радиоактивных изотопов. Роль механизации в горнорудном деле за последние годы сильно возросла и на многих рудниках достигает 90-99 %.

Буро-взрывные работы, уборка породы и другие процессы ведутся совершенными методами с применением бурильных машин с повышенным числом ударом, буровых тележек с мощными перфораторами, высокопроизводительных погрузочных механизмов, а также с использованием комплексного оборудования для отбойки о погрузки породы. Новаторы горнорудной промышленности цветной металлургии за последние годы добились высоких показателей проходки выработок в весьма крепких породах.

Полости в земной коре, образованные в результате выемки горных пород при разведке или разработке месторождения полезных ископаемых, называются горными выработками. Все горные выработки классифицируются по следующим признакам:

. Назначение:

• разведочные;

• эксплуатационные;

• хозяйственные.

. Расположение относительно дневной поверхности:

• открытые (выработки, не имеющие замкнутого контура в поперечном сечении, вследствие примыкания их к земной поверхности);

• подземные (выработки, ограниченные по всему контуру поперечного сечения горными породами).

. Положение в пространстве:

• вертикальные;

• горизонтальные;

• наклонные.

4. Протяжённость:

• протяжённые (их длина во много раз больше поперечного сечения);

• камерные (их длина не значительно отличается от размеров поперечного сечения).

Поверхности, ограничивающие выработку, носят различные наименования. Поверхность, ограничивающая выработку снизу, называется подошвой или почвой выработки, сверху - кровлей, а с боков - стенками или боками выработки.

Начало подземной выработки, примыкающее к дневной поверхности или к другой выработке, называется устьем, а противоположный перемещающийся в результате горных работ конец её, забоем.

По направлению оси выработки измеряется её длина или протяжение. В зависимости от угла, составляемого осью выработки с горизонтом. Так и классифицируют выработки на вертикальные, горизонтальные и наклонные.

Очерёдность проведения выработок:

1. Разведочные выработки проводятся с целью обнаружения месторождений, выяснения характера залегания и определение запасов полезного ископаемого в месторождении.

2. Эксплуатационные выработки проводятся с целью добычи полезного ископаемого из месторождения подземным или открытым способом. Эксплуатационные выработки подразделяются на капитальные, подготовительные и очистные.

Капитальными называются выработки, которые имеют целью соединить месторождение с земной поверхностью, также служащие для размещения стационарного горного оборудования и машин.

Подготовительными выработками, называются выработки рассекающие месторождение полезного ископаемого на выемочные участки и блоки и таким образом подготавливающие его для очистной выемки.

Очистными называются выработки, предназначенные для добычи полезного ископаемого из месторождения.

Горизонтальные выработки подразделяются на камерообразные и штольнеобразные.

Камерообразной называется горизонтальная выработка, имеющая сравнительно большое поперечное сечение и небольшую длину.

Штолънеобразной называется любая горизонтальная выработка, имеющая сравнительно малые поперечные размеры по отношению к длине.

Горизонтальные штольнеобразные выработки проходятся обычно не строго горизонтально, а с незначительным подъёмом в сторону границ шахтного поля для облегчения откатки руды и сток подземных вод. К штольнеобразным горизонтальным выработкам относятся штреки, штольни, туннели, квершлаги, орты и др.

Штреком или продольной выработкой называется горизонтальная подземная выработка, не имеющая выхода на земную поверхность и проводимая по простиранию рудного тела, а при горизонтальном его залегании в любом направлении.

Штреки (продольные выработки) подразделяются на:

. Главные, проводимые на всю длину шахтного поля;

2. Групповые, предназначенные для обслуживания разработки группы пластов, жил и других видов залежей;

3. Промежуточные или подэтажные, ограничивающие подэтаж блока, ярус или столб залежи.

Штрек, пройденный по пустой породе, параллельно простиранию залежи, называется полевым, а по руде - рудным. Штрек предназначен для транспортирования полезного ископаемого, пустых пород, материалов, оборудования, передвижения людей, стока воды, проветривания, прокладывания шахтных коммуникаций.

Введение

 

Для полного обеспечения народного хозяйства минеральным сырьем необходимо разработать и осуществить в горнодобывающей промышленности комплексы программы технического перевооружения и реконструкции производства.

В настоящее время на горнопроходческих работах получило распространение высокопроизводительное оборудование бурильное и погрузочно-транспортное, а также механизированные комплексы для проходки вертикальных и наклонных выработок. Получило широкое распространение комбайнов типа КПВ для проходки восстающих выработок.

Для снижения материалоемкости необходимо широкое внедрение облегченных видов крепи вместо трудоемких и дорогих. Организация труда по графику цикличности, работа в 2-3 забоях в течение одной смены позволяет достичь высокой скорости проведения выработки буровым способом, снизить себестоимость 1 м выработки и повысить производительность ГРОЗ.

 


 

Выбор и обоснование системы разработки

 

Рассмотрим I кл. систем разработки с открытым очистным пространством.

Этот класс применяется при устойчивых рудах и вмещающих породах. Так как устойчивость вмещающих пород и руды не удовлетворяет заданным условиям, этот класс исключаем.

Рассмотрим II кл. систем разработки с маганизированием руды.

Данный класс применяется в достаточно устойчивых породах, при углах наклона более 50о при любой мощности, от одного метра и более и при возможном обрушении дневной поверхности. Для заданных условий этот класс не подходит. Исключаем.

Рассмотрим III кл. систем разработки с закладкой выработанного пространства.

Данный класс применяется при отработке ценных руд, руд, склонных к самовозгоранию и когда обрушение поверхности не допускается. Для заданных условий класс с закладкой выработанного пространства не подходит, поэтому его исключаем.

Рассмотрим IV кл. систем разработки с креплением выработанного пространства.

Данный класс применяется при мощности до 2 ÷ 2,5 метров, при любых углах наклона в неустойчивых породах. Для заданных условий класс с креплением выработанного пространства не подходит.

Рассмотрим V кл. систем разработки с обрушением вмещающих пород.

Данный класс применяется в неустойчивых породах, при любых углах залегания, когда обрушение допускается. Этот класс подходит для заданных условий.

Рассмотрим VI кл. систем разработки обрушением руды и вмещающих пород.

Данный класс применяется в неустойчивых породах, при большой мощности рудного тела, при рудах средней ценности и ниже, при возможном обрушении поверхности. Для заданных условий класс подходит..

Рассмотрим VII кл. систем разработки - комбинированием.

Данный класс применяется при мощных месторождениях и устойчивых породах. Так как устойчивость пород по заданным условиям не удовлетворяет, то этот класс исключаем.

На основании рассмотренных классов систем разработки наиболее пригодным для заданных условий является VI кл. систем разработки с обращением руды и вмещающих пород.

Рассмотрим системы разработки, входящие в данный класс - системы разработки с обращением руды и вмещающих пород.

В этот класс входят 3 основные группы:

- Системы подэтажного обрушения;

- Системы этажного обрушения;

- Системы этажного принудительного обрушения.

На основании выбора системы разработки выбираем систему разработки подэтажшого обрушения.

В данной системе выбираю вариант этажного принудительного обрушения с отбойкой руды на горизонтальные компенсационные камеры.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2020-03-14; просмотров: 488; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.235.139.122 (0.121 с.)