Выбор системы подземной разработки месторождения

Расчетно-графическая работа

по дисциплине: «Комбинированная разработка месторождений»

Вариант №12

Выполнил: ст-т гр. ПР-11

Стручков К.И.

Принял: к.т.н. Зубков В. П.

Якутск 2016

1. Исходные данные:

- Коэффициент крепости в среднем 3,5

- Угол падение 80⁰

- Мощность рудного тела 10м.

- Длинна по простиранию 6км.

- Вид полезного ископаемого алмазная тубка(руда)

- Мощность наносов 50м

Горно-геологические условия разработки месторождений.

Угол падения рудного тела составляет 80⁰. Форма рудного тела жила, мощностью 10 метров, длина по простиранию 6 километров. Мощность покрывающих пород составляет 50 метров от поверхности. По классификации устойчивости руда относиться к устойчивым. Коэффициент крепости по шкале профессора Протодьяконова f=15. Удельный вес руды составляет 2,7 т/м³.

Вмещающие породы имеют крепость по шкале профессора Протодьяконова f = 4, по классификации устойчивости, весьма устойчивые. Удельный вес вмещающих пород составляет 2,4 т/м³.

Выбор и обоснование общей технологической схемы комбинированной разработки месторождения.

Отрабатывают месторождение одновременно открытым и подземным способом, чтобы уменьшить время на разработку.

Верхнюю часть месторождения отрабатывают открытым способом (карьером), потому что верхняя часть залежи имеет большое содержание полезного ископаемого, по мере углубления рудного тела, содержание полезного ископаемого в нем уменьшается и увеличиваются объемы вскрышных работ, что и приводит к комбинированной разработке месторождения.

Вскрытие производим двумя вертикальными стволами.

Определение места заложения главного ствола.

Выбор способа вскрытия месторождения состоит, в основном, в выборе типа, числа, места заложения, формы и площади поперечного сечения вскрывающих выработок в зависимости от горно-геологических условий месторождения и уровня развития техники и экономики.

В практике проектирования горнорудных предприятий выбор способа вскрытия месторождения производится методом вариантов.

При технико-экономическом сравнении вариантов по укрупненным показателям место заложения вскрывающих выработок, высота этажа или ширина панели, потери и разубоживание руды принимаются ориентировочно на основе горно-геологической характеристики месторождения и практики разработки аналогич­ных месторождений; ориентировочными являются и принимаемые стоимостные данные.

В общем случае, по каждому варианту, учету подлежит значительное число затрат:

а) на проведение капитальных горных выработок (стволов, околоствольных дворов, штолен, квершлагов и т.д.);

б) на ремонт и поддержание горно-капитальных выработок;

в) на подземную откатку по капитальным горним выработкам;

г) на подъем полезного ископаемого на поверхность;

д) на водоотлив;

е) на поверхностную откатку;

ж) уменьшение финансирования капитальных затрат за счет попутной добычи руды при проходке горно-капитальных выработок и др.

При окончательном выборе способа вскрытия, помимо стоимостных показателей, учитываются технические факторы, которые нельзя отразить в экономике (сроки строительства предприятия, надежность схемы проветривания, место распо­ложения обогатительной фабрики, возможность разведки и от­работки перспективных запасов, условия труда, возможность комплексной механизации и автоматизации работ и т.д.).

Переход с открытых горных работ на подземные, начинается с определения места заложения главного ствола. Определим зоны и границы сдвижения. Существует две зоны: зона сдвижения и зона обрушения. Формула для определения угла сдвижения:

α = 55 + 1,5*f = 55 + 1,5*15 = 77,5 град.

Где f – коэффициент крепости по шкале проф. М. М. Протодьяконова =15

Выбор системы подземной разработки месторождения

Существует несколько способов выбора систем разработки:

1. Метод исключения, где рассматривается возможность применения на данном месторождении всех существующих систем разработки и исключения тех из них, условия применения которых не соответствуют горно-геологическим характеристикам месторождения; Данные заносятся в таблицу.

№	Исходные данные	Характеристика
	Устойчивость руды	Устойчивая
	Устойчивость вмещающих пород	Весьма устойчивые
	Угол падения, градус
	Мощность, м
	Ценность руды	Ценная
	Нарушение поверхности	Не допускается
Классы, пригодные для данных условий

2. Метод функционального средне статистического анализа, где на основании статистической обработки по коэффициентам влияния оценивается возможность применения той или иной системы по экономическим показателям;

3. Метод отбора системы разработки по условиям ее применимости согласно «Правил технической эксплуатации рудников, приисков и шахт» (ПТЭ) для конкретных горно-геологических и горно-технических характеристик месторождения; и другие методы и способы.

Классификация систем подземной разработки рудных месторождений поПТЭ (Таблица 1)

п.п	Классы	№ п.п.	Группы систем в классах
I	Системы с открытым выработанным пространством	1. 2. 3. 4. 5. 6.	Сплошные Потолкоуступные Камерно-столбовые Подэтажных штреков (ортов) С доставкой руды силой взрыва Этажно-камерные
II	Системы с магазинированием руды	7. 8.	С магазинированием руды блоками С магазинированием и отбойкой руды скважинами
III	Системы с закладкой	9. 10.   11.   12.	Горизонтальными слоями с закладкой Сплошные с однослойной выемкой и закладкой Столбовые с однослойной выемкой и закладкой С камерной выемкой и закладкой
IV	Системы с креплением	13. 14. 15.   16.	С распорной крепью С крепежными рамами Сплошная с однослойной выемкой и креплением Столбовая с однослойной выемкой и креплением
V	Системы с обрушением	17. 18.   19. 20.	Слоевого обрушения Столбовые с обрушением налегающих пород Подэтажного обрушения Этажного обрушения
VI	Комбинированные системы	21. 22. 23.	С креплением и магазинированием руды С креплением и закладкой С магазинированием руды и обрушением

Применять можно любой способ выбора, но он должен быть убедительным и обоснованным. К моим условиям подходят системы из 1, 2 и 3 класса:

1) С магазинированием и отбойкой руды скважинами

2) Горизонтальными слоями с закладкой

- Системы разработки с магазинированием и отбойкой руды скважинами при разработке мощных рудных тел системами с магазинированием отбойку руды целесообразно выполнять с помощью глубоких скважин, которые бурят из специальных выработок, расположенных в междукамерных целиках. При таком способе отбойки несколько ухудшаются показатели извлечения, но существенно возрастает производительность труда.

- Системы разработки горизонтальными слоями с твердеющей закладкой применяют для отработки мощных крутопадающих и горизонтально залегающих месторождений, представленных цепной рудой высокой устойчивости. При этом широко используют самоходное оборудование, которое применяется как для подготовки блоков, так и в процессе очистной выемки.

Окончательный выбор системы разработки. Методом сравнения отобранных вариантов по экономическим и по техническим показателям выбираем систему разработки горизонтальными слоями с закладкой

Очистную выемку ведут горизонтальными слоями высотой
3,5-4,5 м от центра к флангам блока, начиная ее от сбойки слоя с наклонным съездом.

При отбойке руды восходящими шпурами высота призабойного пространства составляет 3 м; при отбойке горизонтальными шпурами она может быть уменьшена до 2-2,5 м. На очистных работах используются дизельные пневмоколесные самоходные буровые установки на 2-3 перфоратора, мощные погрузочно-доставочные машины с ковшом вместимостью 2-4 м3 и производительностью 500-600 т/смену, машины для заряжания шпуров, осмотра и крепления кровли и другие.

Использование комплексов самоходных машин позволяет обеспечить высокую интенсивность очистной выемки. Так, при ширине камеры 8-12 м и высоте отрабатываемого слоя 3,5-4,5 м суточное продвигание очистного забоя достигает до 3,5 м. Производительность труда рабочих забойной группы составляет 70-80 т/смену. Применение упрочненной или твердеющей закладки, мощного самоходного оборудования обеспечивает резкое повышение производительности, но требует увеличения затрат на закладку. Поэтому системы оправдывают себя только при разработке ценных руд.

Производительность блока при использовании самоходного оборудования от 1500 до 6500 т/мес. Расход крепежных материалов 0,01-0,02 м3/м3. Величина потерь при наиболее благоприятных условиях эксплуатации от 0,5 до 1,5 %. Разубоживание при правильном ведении работ не превышает 3 %. Объем подготовительно-нарезных работ в зависимости от параметров блока составляет от 12-15 до 25 м3/1000 т.