Составление сетевого графика на вскрытие и подготовку участка Восточный в этаже-280-350м в условиях Таштагольского филиала ОАО «Евразруда»

Тема Составление сетевого графика на вскрытие и подготовку участка Восточный в этаже -280 -350м в условиях Таштагольского филиала ОАО «Евразруда»

ВВЕДЕНИЕ

Во все времена роль горной промышленности имела особенное значение в развитии народного хозяйства как отдельного региона, так и страны в целом. Нельзя недооценить насколько важным для современной России является уровень её развития. Горные предприятия являются основным и единственным источником сырья для металлургии, а соответственно всей тяжёлой промышленности. С каждым кодом особую актуальность с каждым годом приобретают такие проблемы как:

1. Управление горным давлением в условиях постоянно растущих глубин

2. Необходимость соответствия продукции общемировым стандартам

3. Оптимальное с технической и экономической точек зрения планирования работ Целью данной работы является определение продолжительности вскрытия и подготовки горизонта -350м восточного участка Таштагольского филиала ОАО «Евразруда». Для выполнения этой задачи необходимо составить сетевой график на вскрытие и подготовку данного участка месторождения. Сетевые графики применяются для обеспечения своевременной подготовки блоков к очистной выемке, подготовки нового фронта к очистной выемке, а так же для планирования развития очистных работ на месторождении и др. То насколько верно составлен график, в последствии окажет прямое влияние на скорость и эффективность выполнения работ.

1. Горно-геологические условия месторождения Кондомская группа железорудных месторождений, объединяющая (с юга на север) Кочуринское, Таштагольское, Шалымское, Шерегешское магнетитовые месторождения, располагается на юге Кемеровской области в 200 км к юго-востоку от Новокузнецка и связана с ним электрифицированной железной дорогой.

Таштагольское — Кочуринское рудное поле, куда собственно входит Таштагольское месторождение и семь участков Кочуринского месторождения, имеет следующие географические координаты: 52о42'55″ -52о56'00″ северной широты и 87о50'43″ - 88о00'00″ восточной долготы. Таштагольское месторождение состоит из Западного, Северо-западного, Восточного и Юго-восточного участков. Первые три находятся в пределах городской черты административного центра города Таштагола с одноименной железнодорожной станцией. Юго-восточный участок расположен в 500 м к юго-востоку от него, Северо-Кочуринский и У1 Кочуринский участки отстоят на 1−1.5 км к югу, а расстояние до наиболее отдаленных Кочуринских участков не превышает 4−5 км.

Рельеф района горно-таежный с абсолютными отметками от +420 м до +990 м, а в пределах месторождения от +430 м до +760 м. Относительные превышения водоразделов над речными долинами достигают 400 м. Климат района резко континентальный с коротким умеренно жарким летом и продолжительной зимой с обильными снегопадами и буранами. Среднегодовая температура колеблется от 0о до -10оС, Минимальная зимняя -45о, максимальная летняя +37о. Среднегодовое количество осадков достигает 800−1200 м. Около 30% годовых осадков выпадает в виде снега.

Растительность района в основном хвойная (преобладают пихта, ель, кедр). Местами встречаются смешанные леса (хвойные, осина, береза). В связи с обильными осадками сильно развит травяной покров.

Таштагольское железорудное месторождение приурочено к контакту альбитизированной сиенитовой интрузии с толщей вулканогенно-осадочных пород, содержащих прослои и линзы известняков и состоит из пяти участков: Восточного (эксплуатируемого), Юго-Восточного, Западного, Северо-Западного и Глубокого. Рудная зона прослежена на глубину 1.5 км от поверхности без признаков выклинивания.

На Восточном участке, наиболее крупном и сложном по строению, рудные тела образованы за счет замещения магнетитом останцев вулканогенно-осадочных преимущественно карбонатных пород, руды магнетитовые. По форме рудные тела представляют собой линзообразные столбы и пластообразные залежи непостоянной мощности. Простирание рудной зоны 800−1200 м, истинная мощность рудной зоны изменяется от 40 до 120 м, а её видимая мощность достигает 200 м и более. Падение зоны крутое, восточное (80−90о). Все рудные тела и боковые породы разбиты густой сетью безамплитудных и малоамлитудных трещин отдельности и кливажа. Кроме того, на Восточном участке проходит диагональный разлом с вертикальной амплитудой по падению более 120 м, являющийся условной границей между рудными телами 1 и 6−9. В пределах Восточного участка разведочными и эксплуатационными работами вскрыто и оконтурено 12 рудных тел, четыре из них полностью отработаны.

В настоящее время в пределах участка выделяются следующие рудные тела: р.т. 1; р.т. 2, 5, 6; 6−9; 10; 14; 16. Минимальная мощность рудных тел — 5 м, максимальная — 80 м, средняя — 40 м. Средняя рудная площадь одного горизонта — 60 тыс.кв.м. Действующая площадь одного горизонта 37 тыс.кв.м.

Восточный участок на севере переходит в Северо-Западный, который в свою очередь переходит в Западный участок. Юго-Восточный участок является южным продолжением Восточного участка.

2. Выбор и обоснование способа вскрытия и схемы подготовки Месторождение вскрыто четырьмя вертикальными стволами: «Ново-Капитальный», «Западный», «Северный», «Южный», квершлагами.

Ствол «Ново-Капитальный» расположен в лежачем боку месторождения. Диаметр ствола в свету 7.5 м. Ствол пройден на глубину 800 м (до гор. -350 м) и является единственным рудовыдающим стволом на РУ. Ствол оборудован двумя скипами грузоподъемностью 25 т каждый, клетью и бадьевым подъемом. Назначение ствола — подъем рудной массы из шахты, спуск-подъем грузов, материалов, людей. По вентиляции ствол является нейтральным. Ствол шахты «Западный» расположен в лежачем боку месторождения, юго-восточнее ствола «Ново-Капитальный». Сечение ствола до гор. +210 м круглое, диаметром 5.5 м в свету; ниже гор. -210 м — эллипсовидное. Ствол пройден и армирован до гор. -280 м (глубина 730 м). В этаже -350 м:-280 м ствол пройден гезенком по оси ствола. Ствол оборудован двумя клетями и предназначен для спуска-подъема людей, оборудования, материалов, является единственным воздухоподающим стволом в шахту.

Вентиляционные стволы «Северный» и «Южный» расположены на флангах месторождения, диаметр стволов 4.5 м в свету. Оборудованы одноклетьевыми подъемными установками с противовесом. Ствол «Северный» пройден до гор. -350 м, ствол «Южный» до гор. -210 м полным сечением и в этаже -280 м: -210 м гезенком по оси ствола.

Ствол «Северный» используется для выдачи из шахты отработанного воздуха, спуска-подъема людей, материалов, выдачи породы.

Ствол «Южный» служит для вентиляции (выдачи отработанного воздуха).

На всех горизонтах проходятся «Грузовой», «Порожняковый», «Северный», «Южный» квершлаги, порожняковый и грузовой квершлаги предназначены для подачи свежего воздуха к рудным телам, движения составов с рудой, породой, грузами, передвижения людей. Квершлаги «Южный» и «Северный» служат в основном для выдачи отработанного воздуха к стволам «Южному» и «Северному».

На сегодняшний день ведутся работы по строительству ствола «Сибиряк». Диаметр ствола в свету 7.5 м, глубина — 1055 м. Ствол пройден до отметки — 603 м. Ведутся работы по армировке. Ствол «Сибиряк» вводится в эксплуатацию в 2007 г. Он предназначен для выдачи рудной массы из шахты, спуска и подъема материалов, оборудования и людей. Ствол будет оснащен двумя скипами грузоподъемностью 50 т каждый, клетью и инспекторским подъемом. С вводом ствола «Сибиряк» в строй будет прекращен подъем рудной массы по стволу «Ново-Капитальный». «Сибиряк» будет соединен с рудными телами двумя квершлагами на гор. -350 м. На сегодня проходка квершлагов завершена, ведется проходка выработок околоствольного двора на гор. -350 м.

Исходные данные для курсовой работы приняты на основании реально действующего предприятия, без каких-либо изменений. Необходимо выбрать схему вскрытия рудного тела восточного участка до горизонта — 350 м. В качестве вариантов могут быть рассмотрены следующие способы вскрытия

· углубка стволов до горизонта -350 м и проведение квершлагов;

· проведение двух слепых стволов с вышележащего горизонта в районе рассматриваемого рудного тела Применение способа вскрытия со слепыми стволами, имеет отрицательные факторы, такие как:

— дополнительные расходы, связанные с перепуском и подъёмом руды, породы и шахтной воды, а так же проведением и оборудованием новых околоствольных дворов;

— усложнение схемы вентиляции и ее пониженная эффективность на новом горизонте.

— большая изрезанность массива.

В соответствии с этим принимаем способ вскрытия и подготовки рудного тела углубкой вертикальных стволов и проведением квершлагов.

Подготовка этажа К подготовительным работам относят откаточные штреки и орты, разделяющие месторождения, и восстающие, разделяющие месторождения этаж на выемочные блоки. В особую группу выделяют нарезные выработки, которые расположены в пределах блоков. К ним относятся подэтажи или слоевые выработки, разделяющие этаж на отдельные выемочные участки, выработки горизонта вторичного дробления и доставки (камеры дробления, штреки скреперования и т. д.) выработки горизонта подсечки (штреки, орта), рудоспуски, развороты воронок, вентиляционные сбойки и другие.

Схема подготовки основного (откаточного) горизонта определяется элементами залегания рудного тела, физико-механическими свойствами горных пород, принятым способом транспортирования руды, а так же выбранной системой разработки. Один из основных факторов, от которых зависит подготовка основного горизонта, это мощность залежи полезного ископаемого. В весьма мощных рудных телах при наличии одного откаточного штрека транспортирование руды к нему со всех участков добычного блока затруднено. Поэтому к рудному телу проводят или несколько откаточных ортов или несколько штреков (из откаточного штрека), расположенного по лежачему боку, через каждые 15−50метров по простиранию.

Учитывая то, что увеличение глубины разработки влечёт за собой увеличение горного давления, наиболее целесообразной будет являться подготовка откаточного горизонта ортами заездами и полевыми откаточными штреками.

К рассмотрению принимаются два варианта схем подготовки откаточного горизонта: орто-штрековая подготовка с тупиковой трассировкой вагонов и орто-штрековая подготовка с кольцевой трассировкой вагонов. Так как мощность рассматриваемого рудного тела составляет 35−45 метров, то проектом принимается орто-штрековая подготовка с кольцевой трассировкой вагонов, как наиболее подходящая при такой мощности. Орты будут проводиться вкрест простирания залежи через каждые 25 — 30 м.

3 Определение производительности рудника Подготовка месторождения осуществляется полевыми штреками и ортами. Орты проходятся от полевых штреков. Расстояние между ортами 27 м. Орта делят рудные тела на блоки шириной 27 м и длиной по мощности рудной зоны. Сечение ортов в черне 12.5 кв.м.; в свету 7.6−8.26 кв.м.

Месторождение (Восточный участок) отрабатывается от центра к флангам в нисходящем порядке от поверхности. Высота эксплуатационного этажа составляет до гор. -210 м:60 м, ниже гор. -210 м:70 м. Отработка рудных тел ведется системами массового обрушения с обрушением залегающих пород. Порядок отработки горизонтов от центра к флангам, начиная с рудного тела 6−9 к рудному телу 1 на север и 14−16. Средняя площадь одного горизонта составляет 60 тыс.кв.м., действующая рудная площадь одного горизонта составляет 34 тыс.кв.м.

Среднее годовое понижение около 15 м. Срок отработки этажа 5−6 лет. Обычно в стадии отработки находятся 2−3 горизонта, однако, в связи с отработкой запасов в бывшем предохранительном целике под старую ДОФ на гор. 0, -70 м, в стадии отработки может находится одновременно до пяти горизонтов с гор. 0 до гор. -280 м.

Нарезные работы ведутся на 4−5 горизонтах, подготовительные на 2−3. На гор. -350 м — горно-капитальные работы.

месторождение вскрытие схема геологический

Таблица 2 — Исходные данные

Определим годовую производительность рудника по годовому понижению горных работ (формула для крутых и наклонных рудных тел является наиболее подходящей) по формуле:

Pо=V*S * * k1* k2*(1-n) / (1-p) (1)

где V — среднее годовое понижение очистной выемки по всей рудной площади, м;

S — горизонтальная площадь рудного тела, м2; - объёмный вес руды, т/м3;

k1 — поправочный коэффициент на угол падения рудного тела;

k2 — поправочный коэффициент на мощность рудного тела;

n и p — коэффициенты потерь и разубоживания.

Учитывая исходные данные, принимаем следующие значения:

V = 15 м;

S = 15 000 м²;

= 3,7;

k1 = 1,0 (так как 55о);

k2 = 0,8 (так как m = 35−45м);

n = 10%, p = 17% (средние показатели для системы этажного принудительного обрушения).

Подставляя в формулу, получим

Pо = 15 * 15 000 * 3,7 * 1,0 * 0,83 * (1 — 0,1) / (1 — 0,83) = 3,2млн.т.

Таким образом, годовая производительность рудника по годовому понижению горных работ составляет 3,2млн. т.

4. Система разработки Методика выбора основана на основании источников [1,2]. При выборе системы разработки необходимо учитывать постоянные и переменные факторы. На первой стадии производится отбор технически приемлемых систем по постоянным факторам, а на втором — исключение выбранных систем неприемлемых по переменным факторам. При рассмотрении каждого фактора все последующие ещё не принимаются во внимание. Системы не пригодные по какому-то фактору из дальнейшего отбора исключаются. Для наглядности полученные результаты занесём в таблицу 3.

Таблица 3 — Отбор систем разработки

В результате проведённого выбора определили, что в данных условиях наиболее подходящими являются Камерная система разработки и система этажного принудительного обрушения. Учитывая опыт действующего предприятия выбираем систему этажного принудительного обрушения. Доставка руды в очистных блоках производится вибродоставочными установками ВДПУ-4ТМ.

5. Проверка производительности рудника по горным возможностям Система этажного принудительного обрушения имеет одну стадию отработки блока, включающую обуривание и обрушение массива:

Принимаем следующие параметры блока:

— длина блока — 40 м;

— ширина блока — 27 м;

— расход ПНР — 3м/т.т.

Технико-экономические показатели системы:

— производительность блока 360 тыс.т./год;

— потери руды 10%;

— разубоживание руды 17%

Доля добычи руды блоками, находящимися в разной стадии очистной выемки, в общей производительности рудника находится по формуле:

KДi=Ki*(1-ni)/(1-рi) (2)

где KДi — доля добычи руды блоками находящимися в разной стадии очистной выемки, доли единицы;

Ki — доля геометрических запасов блока, отрабатываемых на данной стадии, доли единицы;

ni, рi — соответственно коэффициенты потерь и разубоживания при добыче руды на данной стадии разработки.

Для отработки блока:

KД = 1 * (1−0,1) / (1−0,17) = 1,0

Технически возможная производительность рудника PГ, определяется по формуле

PГ=*(Nэ * Nбл * KДi * b) / (Ki *) (3)

где n — число стадий отработки блока при данной системе разработки;

Pi — производительность блока на данной i-той стадии отработки, т/год;

Nэ — число этажей в одновременной отработке;

Nбл — число блоков в этаже;

Kр — коэффициент резервных блоков;

b — коэффициент использования рудной площади.

Для отработки блока:

PГ = (360 000*1*24*1*0,4)/1,2*1=2,8млн. т.

Следовательно, по горным возможностям получили меньшую производительность, чем по годовому понижению. В соответствии с этим принимается производительность блока равная 2,8 млн.тонн.

6. Определение объёмов работ по вскрытию и подготовке рудного тела На основании чертежа, определим объёмы работ по вскрытию и подготовке рудного тела восточного участка. Объём околоствольных дворов определится по формуле:

Для околоствольного двора с камерами на откаточном горизонте:

Vод=4,0+7,6*A, тыс. м3 (4)

где Vод — объём околоствольного двора тыс. м3;

A — пропускная способность околоствольного двора, млн.т.

Для околоствольного двора на вентиляционном горизонте:

Vод=1000+200*A, м3 (5)

Ново-капитальный ствол:

Vод = 4,0 + 7,6 * 2,8 = 25 000 м³

Северный и Западный стволы:

Vод =100+200*2,8=1560 м3

Полученные результаты занесём в таблицу 4, на основании её построим сетевой график — Схема 1. Сводные показатели по сетевому графику занесены в таблицы 5,6.

Таблица 4 — Наименования выполняемых работ

При построение сетевого графика образовалось три полных пути.

Длины путей по сетевому графику равны:

L1= t (01;02) + t (02;05) + t (05;14)= 1.3+0.2+3.9=5.4 мес.

L2 = t (01;02) + t (02;05) + t (05;08)+ t (08;10) + t (10;12) + t (12;14)

=1,2+0,2+12,9+10,7+1,5+10,7= 37,3 мес.

L3=t (01;03)+t (03;06)+t (06;14)=1,2+0,2+62,5=64 мес. = Ткр

L4. = t (01;02) + t (02;05) + t (05;08)+ t (08;10) + t (10;12) + t (12;14)

=1,2+0,2+12,9+10,7+1,5+10,7= 37,3 мес.

L5== t (01;02) + t (02;05) + t (05;14)= 1.3+0.2+3.9=5.4 мес.

Критический путь Ткр по сетевому графику равен 64 мес., таким образом, продолжительность всех работ на вскрытие и подготовку рудного тела на горизонте -350 м Восточного участка в условиях Таштагольского филиала ОАО «Евразруда» составляет 64 месяца.

Таблица 5- Расчет продолжительности операций во времени

Схема1 — Сетевой график на вскрытие и подготовку рудного тела Вотсточного участка в этаже −280…−350м в условиях Таштагольского филиала ОАО «Евразруда»

Заключение

В результате проведённой работы был составлен сетевой график на вскрытие и подготовку рудного тела Восточного участка этажа -28- -350м в условиях Таштагольского филиала ОАО «Евразруда».

Было установлено:

— наиболее целесообразным является способ вскрытия вертикальными стволами и этажными квершлагами;

— наиболее подходящей будет являться подготовка откаточного горизонта -350м ортами заездами и полевыми откаточными штреками;

— наиболее подходящей является система этажного принудительного обрушения с открытым выработанным пространством и отбойкой руды зарядами ВВ, расположенными в пучках восходящих и нисходящих, с выпуском и доставкой руды через вибродоставочные установки ВДПУ-4ТМ с двусторонним расположением выпускных воронок;

— по горным возможностям годовая производительность рудника составляет 2 800 000/год;

— критический путь составляет 64 месяца, т. е. время, затраченное на вскрытие и подготовку рудного Восточного участка, а на горизонте -350м в условиях Таштагольского филиала ОАО «Евразруда» будет составлять 64 месяца.

1. Шестаков В. А. Проектирование горных предприятий: Учебник для студ. вузов — 2-е изд., перераб./В.А. Шестаков — М.: Изд-во МГГУ, 1995. -508с.

2. Деркаева А. В., Проектирование рудников / Методические указания к выполнению курсовой работы / СибГИУ. — Новокузнецк, 2004. — 18 с.

3. Гусев И. П. Проектирование рудников: Учебное пособие /СМИ Новокузнецк, 1988. — 89с.

4. Материалы технического отдела Таштагольского филиала ОАО «Евразруда».

5. Материалы планового отдела Таштагольского филиала ОАО «Евразруда».

6. Материалы маркшейдерского отдела Таштагольского филиала ОАО «Евразруда».