Специфика разработки калийных месторождений
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине: ГОРНОЕ ДЕЛО
(наименование дисциплины согласно учебному плану)
На тему: «Определение параметров, характеризующих изменения напряженно – деформированного состояния подрабатываемого массива горных пород»
Выполнила: студентка гр. ИЗ-07-1 ___________ /Муравьева А.А./
(подпись) (Ф.И.О.)
Дата:
Оценка:
Руководитель проекта: профессор ____________ /Ковалев О. В./
(подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2011 год
| Министерство образования и науки Российской Федерации | ||
| Санкт-Петербургский государственный горный институт им Г.В. Плеханова (технический университет) | ||
| УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой проф./В. П. Зубов/ "___"__________2011 г. |
Кафедра разработки месторождений полезных ископаемых
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине: «Горное дело»
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
ЗАДАНИЕ
Студентке группы: ИЗ-07-1 /Муравьевой А.А./
(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)
1.Тема работы:«Определение параметров, характеризующих изменения напряженно – деформированного состояния подрабатываемого массива горных пород. Управление сдвижением массива горных пород при подземной разработке калийных месторождений.»
2. Исходные данные к проекту: согласно методическим указаниям к курсовому проекту
3.Содержание пояснительной записки: согласно методическим указаниям к курсовому проекту
4. Срок сдачи законченного проекта:
Руководитель проекта: профессор /Ковалев О. В./
(должность) (подпись) (Ф. И. О.)
Содержание
Аннотация. 4
1 Общие сведения о предприятии. 5
1.1 Специфика разработки калийных месторождений. 5
1.2. Геолого-гидрогеологические характеристики калийных месторождений. 6
1.3. Технология ведения горных работ на калийных пластах, ее обусловленность строением вмещающего массива и свойствами соляных пород. 9
2. Управление сдвижением горных пород на примере Верхнекамского месторождения. 11
3. Типовые задачи управления сдвижением горных пород при подземной разработке калийных месторождений. 14
4. Определение параметров, характеризующих изменение напряженно – деформированного состояния подрабатываемого массива горных пород. 15
4.1. Расчет величины конечных оседаний земной поверхности. 15
4.2. Определение положения внутренней границы краевой части мульды сдвижения. 16
4.3. Расчет величины конечных оседаний поверхности. 18
4.4. Определение степени подработанности поверхности и величины ее конечных оседаний. 19
4.5. Определение величины оседаний поверхности при полной подработке при развитии процесса во времени. 21
Заключение. 24
Список литературы.. 25
Аннотация
Целью курсовой работы по предмету «Основы горного дела» является расширение знаний в области управления состоянием массива горных пород. Его основной задачей является обеспечение устойчивости кровли и почвы в камерах, целиков вокруг нарезных и подготовительных выработок, безопасности труда горняков, сохранности подрабатываемых природных объектов и искусственных сооружений путем целенаправленного использования несущей способности вмещающих пород, рудного тела, закладки и крепи. Работа выполнена на основе II Березниковского калийного рудника.
Abstract
The aim of the course work on the subject "Fundamentals of mining” is to increase knowledge in the management of the state of rock mass. Its main task is to ensure the stability of the roof and the soil in chambers, rifled around pillars and development workings, safety of miners, undermining conservation of natural objects and artificial structures through the purposeful use of the carrying capacity of host rocks, ore body, bookmarks, and lining. This work was based on the II Berezniki potash mine.
Общие сведения о предприятии.
Специфика разработки калийных месторождений.
Обеспечение эффективности условий добычи калийных руд подземным способом связано с решением ряда проблем, являющихся в комплексе специфичными для таких месторождений. Первая проблема связана с определением устойчивого во времени состояния наиболее ответственных элементов соляного массива (целиков, потолочин камер и др.), породы которого обладают выраженной склонностью к пластическому течению и изменению некоторых деформационно-прочностных характеристик в зависимости от скоростей деформирования указанных элементов. Вторая проблема связана с наличием в выработках разрабатываемых калийных пластов газодинамических явлений, опасных для жизни горняков и нарушающих технологию добычи руды. В ряде случаев эти явления характеризуются весьма большой интенсивностью (более 1000 т/с), обладают эффектом «неожиданности» возникновения во времени и пространстве и отличаются механизмами формирования и протекания от явлений, имеющих место на других горнодобывающих предприятиях (например, на угольных шахтах и рудниках иных месторождений). Третья проблема в большей мере обусловлена не решением вопросов обеспечения устойчивого состояния выработок и безопасности подземного персонала калийных рудников, а предопределена задачами безаварийной эксплуатации самих рудников в целом, т. е. связана с вопросами незатопляемости рудников, так как вмещающие породы легко растворимы в воде и ненасыщенных рассолах.
Рассмотренные проблемы характерны для калийных месторождений и требуют как комплексной, так и самостоятельной оценки при решении вопросов выбора конкретных способов управления состоянием калиеносного массива с целью эффективной и безопасной добычи горнохимического сырья.
Управление состоянием горного массива, несмотря на широкий спектр рассматриваемых вопросов, является самостоятельной дисциплиной, кардинально связанной, однако, со всем комплексом горных наук и прежде всего с технологией подземной разработки месторождений и механикой горных пород. В связи с этим целесообразно, рассматривая перспективы развития калийной промышленности и область применения в ней задач по управлению горным давлением, остановиться на основных технологических моментах добычи этого вида сырья.
Более 90 % добычи калийных солей в мире осуществляется шахтным способом, остальная часть бассейновым способом и способом подземного выщелачивания. В зависимости от геолого-гидрогеологических и горнотехнических условий на месторождениях применяются различные варианты технологии выемки калийных солей, механизации очистных работ и системы разработки.
При шахтном способе добычи используется технология выемки, основанная на применении комбайнов и буровзрывных работ. При пологом выдержанном залегании калийных пластов в РФ и СНГ применяется комбайновая выемка (Верхнекамское и Старобинское месторождения). В аналогичных условиях комбайны применяются в Канаде, Франции, США и Испании. При сложной гипсометрии пологих пластов либо при их крутом залегании применяется буровзрывной способ: в РФ и СНГ (Верхнекамское и Предкарпатское месторождения), за рубежом—в Германии, Великобритании, Италии, США и Испании. Свыше 90 % мировых запасов калийсодержащего сырья сосредоточено в РФ, СНГ и Канаде.
В эксплуатации в РФ и СНГ в настоящее время находятся четыре месторождения: Верхнекамское, Старобинское, Стебниковское, Калуш-Голынское. До 80 % промышленных запасов сосредоточено в Верхнекамском регионе.