Краткая характеристика рудника БКПРУ-4

Лекция 7.

«Разработка паспорта буровзрывных работ на проходку»

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение …………………………………………………………………………	3
Общие сведения о ПАО «Уралкалий» и верхнекамском месторождении калийно-магниевых солей……………………………………………………..	4
Краткая характеристика рудника БКПРУ-4……...……...……...…	7
Техническая документация для производства буровзрывных работ...	10
Проект буровзрывных работ.……………………………………………………	11
Схемы буровзрывных работ…….………………………………………………	12
Паспорта буровзрывных работ………………………………………………….	13
Порядок и план расчета паспорта БВР……………………………………	14
Указания по составлению и соблюдению паспорта буровзрывных работ	14
Вид и назначение горной выработки выбранной для проходки……	14
Качественные и количественные показатели паспорта БВР………	15
Паспорт на проходку бункера-накопителя………………………………….	17
Заключение………………………………………………………………………	23
Список литературы ………………………………………………….	25

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Взрывные работы широко применяются не только в горнодобывающей промышленности. Проходка стволов, расширение горных выработок до проектных размеров, проходка бункеров, проходка ходков, строительство перемычек для производства закладочных работ, и многие другие работы не обходятся без проведения буровзрывных работ.

В связи с дальнейшим развитием горнодобывающей промышленности технология буровзрывных работ продолжает совершенствоваться в направлении повышения их безопасности, экономичности, повышения коэффициента использования потенциальной энергии взрывчатых веществ, повышения качества взрывчатых материалов, а также расширения области применения взрывных работ.

Изучение основных принципов выбора и расчета параметров буровзрывных и взрывных работ при проведении капитальных и подготовительных выработок и обоснование на основе этого научного и практического подхода к расчету и составлению паспортов буровзрывных работ на проведение горных выработок является одним из основных вопросов при подготовке высококвалифицированных специалистов взрывного дела.

Взрывные работы разрешается выполнять в соответствии с паспортом буровзрывных работ. Без утверждённого паспорта разрешается вести лишь взрывные работы до необходимых размеров и осуществлять опытные взрывы с целью совершенствования паспортов буровзрывных работ.

Целью данной работы является:

1. Овладение теоретическими знаниями по оформлению паспорта буровзрывных работ;

2. Ознакомится с необходимой для составления паспорта литературой.

3. Разобрать пример паспорта БВР взяв за основу паспорт БВР при проходке бункера-накопителя применяемого на площадке БКПРУ-4.

 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПАО «УРАЛКАЛИЙ» И ВЕРХНЕКАМСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ КАЛИЙНО-МАГНИЕВЫХ СОЛЕЙ

 

ПАО «Уралкалий» российская компания, крупнейший в России производитель калийных удобрений. Полное наименование Открытое акционерное общество «Уралкалий». Производственные мощности компании находятся в городах Березники и Соликамск Пермского края. В мае 2011 г. произошло слияние двух российских компаний ОАО «Уралкалий» и ОАО «Сильвинит», таким образом был создан ведущий производитель калия в мире.

Уралкалий разрабатывают одно из крупнейших в мире Верхнекамское месторождение калийно-магниевых солей, которое по величине является вторым в мире после Соскачеванского месторождения, которое находится в Канаде. Запасы сильвинита (сырья для производства хлористого калия), принадлежащие «Уралкалию», составляют в относительном выражении 22 % от общемировых. В абсолютном выражении запасы залегающих солей равны около 8,8 млрд тонн, что при текущих уровнях добычи может обеспечить компанию сырьем на 200 лет.

Значительная часть природных калийных солей перерабатывают в технический продукт хлористый калий, который используется как удобрение, вносимое либо напрямую в почву, либо в составе сложных, комплексных, удобрений. Помимо этого хлористый калий используется и в других отраслях промышленности: химической, нефтехимической, пищевой, фармацевтической.

Верхнекамское месторождение калийно-магниевых солей (ВКМКС) расположено на северо-востоке Пермского края. Соляная толща месторождения, имеющая форму линзы площадью около 8.1 тыс. км², прослеживается в меридиональном направлении на 205 км, в широтном – до 55 км. Внутри контура соляной толщи расположена многопластовая залежь калийно – магниевых солей протяженностью 135 км при ширине до 41 км. Площадь основной части калийной залежи – 3.7 тыс. км².

Соляные породы представлены каменной солью, сильвинитами и карналлитовыми породами. Соляная и калийная залежи стратиграфически разделяются на пять зон (снизу вверх): подстилающую каменную соль мощностью от 50 до 515м. (в среднем 260 м.), сильвинитовую мощностью от 3.3 до 30 м. (в среднем 17.4 м.), сильвинито-карналлитовую мощностью от 38 до 80 м. (в среднем 53.8 м.), покровную каменную соль мощностью от 16 до 22 м. (в среднем 20 м.) и переходную толщу мощностью от 8.8 до 24.6 м. (в среднем 18.2 м.). Глубина залегания кровли калийной залежи в пределах месторождения изменяется от 150 до 500 м.

Сильвинитовая зона представлена пластами красных и полосчатых сильвинитов: КрI, КрII, КрIII, А, которые отделены друг от друга пачками межпластовой соли. Пласт КрIII сложен сильвинитовыми слоями: КрIIIа, КрIIIб, КрIIIв, разделенных слоями каменной соли. Пласт КрII состоит из семи слоев, из которых нечетные (1, 3, 5, 7) представляют сильвинитовые руды, а четные (2, 4, 6) сложены каменной солью с тонкими прослойками и вкраплениями сильвинита. Пласт KpI сложен красным и розовым сильвинитом. Пласт А сложен полосчатым сильвинитом (рисунок 1.1).

Сильвинито-карналлитовая зона представлена девятью пластами калийно-магниевых солей, переслаивающихся с пластами каменной соли. Пласты индексированны снизу вверх по разрезу: Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К. В пределах шахтного поля пласт Б представлен преимущественно пёстрым сильвинитом и образует с пластом А единый рабочий горизонт. Вышележащие пласты (от Г до К) являются некондиционными по качеству солей и горнотехническим условиям эксплуатации. Промышленными пластами на ВКМКС являются сильвинитовые пласты КрII,АБ и карналитовый пласт В.

На ВКМКС используют камерную систему разработки с поддержанием пород водозащитной толщи (ВЗТ) на регулярно оставляемых ленточных междукамерных целиках (МКЦ), обеспечивающих щадящий режим деформирования ВЗТ и всей вышележащей толщи пород.

Для выемки сильвинитовой руды в очистных камерах и для проходки выработок предусматривается механический (комбайновый) способ.

В практике калийных рудников ВКМКС получили распространение панельная и панельно-блоковая схемы подготовки.

При панельной схеме шахтное поле рудника раскраивается на панели шириной около 400 м и длиной около 2.5–3.5 км. По оси панели по каждому отрабатываемому пласту проводится один или два (в зависимости от горнотехнических условий) выемочных штрека, делящих панель на полупанели. При двух промышленных пластах и обратном порядке отработки в панели, как правило, работают 2-3 комбайновых комплекса, суммарной производительностью которых и ограничивается нагрузка на панель.

При панельно-блоковой схеме подготовки шахтное поле рудника раскраивается на панели шириной не менее 1200 м и длиной также около 2.5–3.5 км. При двух промышленных пластах панель обычно вскрывается пройденными по оси панели пластовыми вентиляционным и транспортным штреками, а также конвейерным штреком в подстилающей каменной соли. Каждая полупанель разделяется на блоки шириной около 400 м и длиной около 600 м. Всего в панели может быть от 10–12 до 16–18 блоков. При двух промышленных пластах очистные работы в блоке также ведутся 2-3 комбайновыми комплексами. В зависимости от количества очистных блоков нагрузка на такую панель может превышать 3 млн. т. руды в год и ограничивается только производительностью панельного конвейера.

Проект буровзрывных работ

Проект буровзрывных работ составляется для взрывания скважинных, камерных, котловых зарядов, при валке зданий и сооружений, ведении дноуглубительных и ледоходных работ, работ на болотах, подводных взрывных работах, при взрывании горячих массивов и ведении сейсморазведочных работ, а также при проведении массовых взрывов.

Массовым взрывом следует считать:

• на подземных работах, взрыв, при осуществлении которого требуется большее время для проветривания и возобновления работ в руднике (шахте, участке), чем это предусмотрено в расчете при повседневной организации работ;
•  на открытых работах, взрыв смонтированных в общую взрывную сеть двух и более скважинных, котловых или камерных зарядов, независимо от протяженности заряжаемой выработки.

Указанные виды взрывных работ в ПАО «Уралкалий» не осуществляются, в связи с этим составление проектов буровзрывных работ не предусматривается.

При возникновении необходимости проведения указанных видов работ и составлении проекта должны соблюдаться следующие требования:

а) проект для ведения буровзрывных работ на поверхности утверждается руководителем ВР рудоуправления (директором или главным инженером рудоуправления) и вводится в действие распоряжением по рудоуправлению.

б) проект для ведения буровзрывных работ в подземных выработках утверждается главным инженером рудника или лицом его замещающим и вводится в действие распоряжением по рудоуправлению.

в) проекты буровзрывных работ должны содержать решение по безопасной организации работ с указанием основных параметров буровзрывных работ, способам инициирования зарядов, расчетам взрывных сетей, конструкциям зарядов и патронов боевиков, предполагаемому расходу ВМ, определению опасной зоны и охране этой зоны, проветриванию зоны взрывных работ и другим мерам безопасности.

г) проект составляется в двух экземплярах и после утверждения 1 экземпляр выдается начальнику участка, где планируется производство буровзрывных работ, 1 экземпляр хранится у начальника участка буровзрывных работ рудника. С проектом должны быть ознакомлены все лица, участвующие в проведении буровзрывных работ.

д) при выполнении взрывных работ подрядными организациями проект утверждается техническим руководителем подрядной организации и главным инженером рудоуправления.

 

  Схемы буровзрывных работ

 

Схемы составляются на разовые взрывы зарядов в шпурах: обрушение заколов в горных выработках; обрушение зависаний руды в бункерах и скважинах; доведение сечения выработки до проектного; подрыв почвы выработок; расширение выработок при перекреплении; дробление негабаритов; рыхление соли в почве выработки; ликвидация отказавших зарядов; опытные взрывания.
В схеме указываются расположение шпуров, масса и конструкция зарядов, нахождение постов и укрытие взрывника, необходимые меры безопасности.
Схема составляется лицом технического надзора участка (начальником, заместителем), на котором планируется проведение ВР.
Схема подписывается лицом технического надзора, осуществляющим непосредственное руководство ВР, и утверждается главным инженером рудника или лицом его замещающим.
Со схемой должны быть ознакомлены все лица, участвующие в проведении буровзрывных работ.
Схема должна хранится на участке буровзрывных работ до конца отчетного месяца.
Конструкция зарядов, схема проветривания и расстановки постов приведены на рис. 2.

Рисунок 1.1 - Конструкция шпурового заряда

 

Рисунок 2.2 - Схема проветривания и расстановки постов

  Паспорта буровзрывных работ

Паспорта разрабатываются лицом технического надзора участка, осуществляющим непосредственное руководство ВР (начальником, заместителем).

Паспорта подписываются начальником подземного участка, на котором осуществляются ВР, начальником участка вентиляции и начальником участка буровзрывных работ рудника либо лицами их замещающими.

Паспорт для ведения буровзрывных работ на поверхности утверждается главным инженером рудника или лицом его замещающим.

Паспорт составляется в 4-х экземплярах, и после утверждения выдается начальнику участка – 1 экземпляр, начальнику участка вентиляции – 1 экземпляр, 1 экземпляр хранится у начальника участка буровзрывных работ рудника и 1 экземпляр хранится на участке (в шахте на месте буровзрывных работ). С паспортом должны быть ознакомлены все лица, участвующие в проведении буровзрывных работ.

Паспорта БВР составляются на основании и с учетом результатов не менее трех опытных взрываний. По разрешению главного инженера рудника допускается вместо опытных взрываний использовать результаты взрывов, проведенных в аналогичных условиях.
Паспорт должен храниться на участке буровзрывных работ до конца отчетного месяца.

ПОРЯДОК И ПЛАН РАСЧЕТА ПАСПОРТА БВР

Выбор взрывчатого вещества.

Выбор взрывчатого вещества производится в зависимости от опасности шахты по га­зу и взрывчатой пыли, крепости взрываемых пород и обводненности забоя.
В шахтах, опасных по газу и пыли, следует применять предохранительные ВВ IV класса.
В шахтах опасных по газу, но не опасных по пыли, следует применять предохрани­тельные ВВ III класса. В шахтах, не опасных по газу и пыли, следует применять непредохранительные ВВ II класса.

Выбор средств взрывания.

В настоящее время наиболее распространенным является электрический способ взрывания, который обеспечивает воз­можность:
- взрывать любое количество зарядов с любого расстояния;
- взрывать заряды в любой последовательности и с любы­ми интервалами между взрывами;
- вести взрывные работы в шахтах опасных по газу и пыли;
- осуществлять перед взрывом проверку правильности мон­тажа взрывной сети.

К средствам электрического взрывания относятся электро­детонаторы (ЭД) проводники тока, контрольно из­мерительные приборы и источники тока.

Выбор буровой установки.

Для бурения шпуров применяет­ся вращательное бурение. В качестве бурильных машин для вращательного бурения используются ручные или колонковые электрические или пневматические сверла. Промышленность выпускает электрические ручные сверла типа ЭР и СЭР. Все горные электросверла выпускаются во взрывобезопасном исполнении.

Особые условия

Конструкция шпуровых зарядов.
При проведении буровзрывных работ применяется конст­рукция шпуровых зарядов двух видов: сплошная и рассредоточенная.
Расчет зарядов взрывчатых веществ.
Масса заряда ВВ в шпуре.
Расход ВВ на цикл.
Общее количество шпуров на цикл.
Расчет электровзрывной сети.
Электровзрывная сеть состоит из элек­тродетонаторов с проводами, соединяющих их между собой, и источника тока. Расчет электровзрывной сети сводится к определению ее полного сопротивления и си­лы тока.

Расчет опасной зоны.

Расчет запретной и опасной зоны. Схема определения мест укрытия и установки запретных аншлагов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

 

1. Руководство по ведению взрывных работ на рудниках ПАО «Уралкалий» (технологический регламент) – Пермь, 2015.

2. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых» – М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2014

3.  Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности при взрывных работах» – М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2014

4.  Росинский М.Л «Мастер взрывник» – М.: Недра, 1988. – 385 с.

5.  Десятов В.Н. Взрывное дело: Учебное пособие. – Березники: ООО «Издательский дом «Типография купца Тарасова», 2010. – 136 с.

6.  Всемирная электронная сеть.

 

Лекция 7.

«Разработка паспорта буровзрывных работ на проходку»

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение …………………………………………………………………………	3
Общие сведения о ПАО «Уралкалий» и верхнекамском месторождении калийно-магниевых солей……………………………………………………..	4
Краткая характеристика рудника БКПРУ-4……...……...……...…	7
Техническая документация для производства буровзрывных работ...	10
Проект буровзрывных работ.……………………………………………………	11
Схемы буровзрывных работ…….………………………………………………	12
Паспорта буровзрывных работ………………………………………………….	13
Порядок и план расчета паспорта БВР……………………………………	14
Указания по составлению и соблюдению паспорта буровзрывных работ	14
Вид и назначение горной выработки выбранной для проходки……	14
Качественные и количественные показатели паспорта БВР………	15
Паспорт на проходку бункера-накопителя………………………………….	17
Заключение………………………………………………………………………	23
Список литературы ………………………………………………….	25

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Взрывные работы широко применяются не только в горнодобывающей промышленности. Проходка стволов, расширение горных выработок до проектных размеров, проходка бункеров, проходка ходков, строительство перемычек для производства закладочных работ, и многие другие работы не обходятся без проведения буровзрывных работ.

В связи с дальнейшим развитием горнодобывающей промышленности технология буровзрывных работ продолжает совершенствоваться в направлении повышения их безопасности, экономичности, повышения коэффициента использования потенциальной энергии взрывчатых веществ, повышения качества взрывчатых материалов, а также расширения области применения взрывных работ.

Изучение основных принципов выбора и расчета параметров буровзрывных и взрывных работ при проведении капитальных и подготовительных выработок и обоснование на основе этого научного и практического подхода к расчету и составлению паспортов буровзрывных работ на проведение горных выработок является одним из основных вопросов при подготовке высококвалифицированных специалистов взрывного дела.

Взрывные работы разрешается выполнять в соответствии с паспортом буровзрывных работ. Без утверждённого паспорта разрешается вести лишь взрывные работы до необходимых размеров и осуществлять опытные взрывы с целью совершенствования паспортов буровзрывных работ.

Целью данной работы является:

1. Овладение теоретическими знаниями по оформлению паспорта буровзрывных работ;

2. Ознакомится с необходимой для составления паспорта литературой.

3. Разобрать пример паспорта БВР взяв за основу паспорт БВР при проходке бункера-накопителя применяемого на площадке БКПРУ-4.

 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПАО «УРАЛКАЛИЙ» И ВЕРХНЕКАМСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ КАЛИЙНО-МАГНИЕВЫХ СОЛЕЙ

 

ПАО «Уралкалий» российская компания, крупнейший в России производитель калийных удобрений. Полное наименование Открытое акционерное общество «Уралкалий». Производственные мощности компании находятся в городах Березники и Соликамск Пермского края. В мае 2011 г. произошло слияние двух российских компаний ОАО «Уралкалий» и ОАО «Сильвинит», таким образом был создан ведущий производитель калия в мире.

Уралкалий разрабатывают одно из крупнейших в мире Верхнекамское месторождение калийно-магниевых солей, которое по величине является вторым в мире после Соскачеванского месторождения, которое находится в Канаде. Запасы сильвинита (сырья для производства хлористого калия), принадлежащие «Уралкалию», составляют в относительном выражении 22 % от общемировых. В абсолютном выражении запасы залегающих солей равны около 8,8 млрд тонн, что при текущих уровнях добычи может обеспечить компанию сырьем на 200 лет.

Значительная часть природных калийных солей перерабатывают в технический продукт хлористый калий, который используется как удобрение, вносимое либо напрямую в почву, либо в составе сложных, комплексных, удобрений. Помимо этого хлористый калий используется и в других отраслях промышленности: химической, нефтехимической, пищевой, фармацевтической.

Верхнекамское месторождение калийно-магниевых солей (ВКМКС) расположено на северо-востоке Пермского края. Соляная толща месторождения, имеющая форму линзы площадью около 8.1 тыс. км², прослеживается в меридиональном направлении на 205 км, в широтном – до 55 км. Внутри контура соляной толщи расположена многопластовая залежь калийно – магниевых солей протяженностью 135 км при ширине до 41 км. Площадь основной части калийной залежи – 3.7 тыс. км².

Соляные породы представлены каменной солью, сильвинитами и карналлитовыми породами. Соляная и калийная залежи стратиграфически разделяются на пять зон (снизу вверх): подстилающую каменную соль мощностью от 50 до 515м. (в среднем 260 м.), сильвинитовую мощностью от 3.3 до 30 м. (в среднем 17.4 м.), сильвинито-карналлитовую мощностью от 38 до 80 м. (в среднем 53.8 м.), покровную каменную соль мощностью от 16 до 22 м. (в среднем 20 м.) и переходную толщу мощностью от 8.8 до 24.6 м. (в среднем 18.2 м.). Глубина залегания кровли калийной залежи в пределах месторождения изменяется от 150 до 500 м.

Сильвинитовая зона представлена пластами красных и полосчатых сильвинитов: КрI, КрII, КрIII, А, которые отделены друг от друга пачками межпластовой соли. Пласт КрIII сложен сильвинитовыми слоями: КрIIIа, КрIIIб, КрIIIв, разделенных слоями каменной соли. Пласт КрII состоит из семи слоев, из которых нечетные (1, 3, 5, 7) представляют сильвинитовые руды, а четные (2, 4, 6) сложены каменной солью с тонкими прослойками и вкраплениями сильвинита. Пласт KpI сложен красным и розовым сильвинитом. Пласт А сложен полосчатым сильвинитом (рисунок 1.1).

Сильвинито-карналлитовая зона представлена девятью пластами калийно-магниевых солей, переслаивающихся с пластами каменной соли. Пласты индексированны снизу вверх по разрезу: Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К. В пределах шахтного поля пласт Б представлен преимущественно пёстрым сильвинитом и образует с пластом А единый рабочий горизонт. Вышележащие пласты (от Г до К) являются некондиционными по качеству солей и горнотехническим условиям эксплуатации. Промышленными пластами на ВКМКС являются сильвинитовые пласты КрII,АБ и карналитовый пласт В.

На ВКМКС используют камерную систему разработки с поддержанием пород водозащитной толщи (ВЗТ) на регулярно оставляемых ленточных междукамерных целиках (МКЦ), обеспечивающих щадящий режим деформирования ВЗТ и всей вышележащей толщи пород.

Для выемки сильвинитовой руды в очистных камерах и для проходки выработок предусматривается механический (комбайновый) способ.

В практике калийных рудников ВКМКС получили распространение панельная и панельно-блоковая схемы подготовки.

При панельной схеме шахтное поле рудника раскраивается на панели шириной около 400 м и длиной около 2.5–3.5 км. По оси панели по каждому отрабатываемому пласту проводится один или два (в зависимости от горнотехнических условий) выемочных штрека, делящих панель на полупанели. При двух промышленных пластах и обратном порядке отработки в панели, как правило, работают 2-3 комбайновых комплекса, суммарной производительностью которых и ограничивается нагрузка на панель.

При панельно-блоковой схеме подготовки шахтное поле рудника раскраивается на панели шириной не менее 1200 м и длиной также около 2.5–3.5 км. При двух промышленных пластах панель обычно вскрывается пройденными по оси панели пластовыми вентиляционным и транспортным штреками, а также конвейерным штреком в подстилающей каменной соли. Каждая полупанель разделяется на блоки шириной около 400 м и длиной около 600 м. Всего в панели может быть от 10–12 до 16–18 блоков. При двух промышленных пластах очистные работы в блоке также ведутся 2-3 комбайновыми комплексами. В зависимости от количества очистных блоков нагрузка на такую панель может превышать 3 млн. т. руды в год и ограничивается только производительностью панельного конвейера.

Краткая характеристика рудника БКПРУ-4

Площадка выбрана в 1968 году.
Строительство начато в 1974 году.
1980 - первый скип руды.

Шахтное поле БКПРУ-4 приурочено к Быгельско-Троицкому участку на месте бывшего Пермского моря.

Шахтное поле рудника вскрыто четырьмя вертикальными стволами, расположенными в центре шахтного поля.

Ствол 1 - скипо-клетьевой, оборудован одним двухскиповым и одним клетьевым подъемом.

Ствол 2 - скиповой, оборудован двумя двухскиповыми подъемами,

Ствол 3 - грузолюдской, оборудован грузолюдской клетьевой многоканатной подъемной установкой и аварийно-ремонтной одноконцевой, одноканатной подъемной установкой.

Ствол 4 - вентиляционный, оборудован одноконцевой, одноканатной клетьевой подъемной установкой.

В принятых границах размеры шахтного поля составляют 11631,2м в меридиональном (северное крыло - от ств.№1 - 5465,2м, южное крыло - 6166м) и 17375м в широтном направлениях (западное крыло от ств.1 - 10500 м, восточное - 6875 м). Стволы располагаются в следующем порядке (с юга на север)1, 2, 3, 4. Крепление стволов комбинированное: бетонная крепь и чугунные тюбинги.