Выбор эффективного варианта системы разработки для условий Чадакского месторождения

Для оценки эффективности и безопасности применяемых систем разработки и выявления путей их дальнейшего совершенствования на каждый блок (выемочный участок) по мере его отработки должен заполняться паспорт.

Паспорт блока должен содержать:

краткую геологическую и горнотехническую характеристику рудного тела;

описание применяемой системы, размеры конструктивных элементов, а также порядок отработки блока;

движение запасов руды;

ежемесячные объемы фактически выполненных работ по проходке подготовительных и нарезных выработок, по бурению скважин и шпуров, отбойке и выдаче руды, креплению выработок;

ежемесячный расход лимитируемых материалов и энергии (сжатого воздуха) 
на проходческие и очистные работы;

ежемесячные трудовые затраты и расход заработной платы;

фактические потери, разубоживание руды и содержание металлов в товарной 
руде;

полученные технико-экономические показатели по видам работ и по блоку в целом;

данные по производственному травматизму;

тип и количество используемых в блоке механизмов;

данные по общему состоянию атмосферы в блоке. 

Очередность и сроки отработки междублоковых и междуэтажных целиков должны исключать накапливание в них запасов руды и консервацию рудных площадей.

Число одновременно находящихся в работе блоков должно обеспечивать заданную суточную производительность рудника, шахты по количеству и качеству добываемой руды. Количество резервных блоков с запасами, готовыми к выемке, должно соответствовать нормативам.

Все пустоты, образующие в процессе очистной выемки и подлежащие ликвидации, должны быть ликвидированы в сроки, предусмотренные проектом.

Взрывные работы при оконтуривании целиков и потолочин не должны приводить к нарушению и снижению их устойчивости.

По горно-геологическим и горнотехническим условиям на месторождении возможно применение систем разработок подэтажными штреками и с магазинированием руды. Для рассматриваемых условий предлагается система разработки с магазинированием и отбойкой очистным комплексом КОВ-25. Сущность и технология ведения горных работ при предлагаемой системе приводится далее.

Система разработки с магазинированием и отбойкой очистным комплексом КОВ-25 (рис. 7).

1. Комплекс машин с монорельсовым перемещением для новой системы. В состав механизированного комплекса машин с монорельсовым перемещением входят проходческий комплекс КПВ-6, очистной комплекс КОВ-25 и подъемник вспомогательный ПВ-100.

Основной машиной является очистной комплекс КОВ-25, включающий в себя: самоходный полок, став монорельса, штанговую лебедку, систему перемещения полка по верхней горизонтальной выработке, блок управления, систему связи и освещения. Этот комплекс предназначен для очистной выемки при разработке жил с углом падения от 30 до 90^о. он оборудован манипулятором с колонковым перфоратором ПК-75, обеспечивающим бурение полного кругозора веера шпуров (скважин) глубиной до 25 м. Диаметр скважин – 52-75 мм. Буровая система оборудована угломерами, которые позволяют с точностью до 1^о фиксировать положение перфоратора при бурение скважин. С полка можно вести заряжение скважин, монтаж взрывной сети, монтаж и демонтаж секций монорельса, установку штанговой и распорной крепи, опробование рудного тела и вмещающих пород и другие работы на расстоянии до 1 м за пределами габаритов полка. Техническая характеристика очистного полка:

Таблица 3

возможная длина перемещения полка по восстанию при добыче, м ..		не более 120
необходимый размер восстающей выработки, м
	минимальный …………………………………………………….	3×2
	максимальный ……………………………………………………	3×3,5
изменение угла падения жилы, град. на 3 м длины …………………..		±15о
максимальная выемочная мощность, при которой обеспечивается бурение параллельных скважин, м …………………………………….		3
грузоподъемность полка, кг ……………………………………………		не менее 500
скорость перемещения полка, м/с ……………………………………..		не менее 0,16
расход свежего воздуха, м3/мин ……………………………………….		не более 25
габариты полка в транспортном положении, мм ……………………..		1800×2600×2500
масса полка, кг …………………………………………………………..		3000
глубина бурения, м ……………………………………………………...		не более 25
давление сжатого воздуха, МПа ……………………………………….		0,6
срок службы, лет ………………………………………………………..		5

 

Проходческий комплекс КПВ-6 предназначен для проходки восстающих выработок сечением 6-10,5 м² под углом от 0 до 90^о. При этом допускается прямое и обратное изменение угла падения в 15^о на 3 м длины восстающего.

Принципиальным отличием полка КПВ-6 является полная механизация  процесса бурения шпуров с помощью двух гидравлических манипуляторов с перфораторами ПК-60 и оборудованием гидравлического устройства для монтажа секций монорельса в полном диапазоне изменения угла падения рудных тел.

Подготовка рудного  тела к очистной выемке при новой  технологии заключается в проведении этажных штреков сечением 8,5-9,0 м², высотой по центру выработки не менее 3,0 м, а в пяте свода – 2,2 м, блоковых восстающих сечением 3×2 м (длинная сторона располагается по простиранию жилы), пройденных на флангах блока с применением проходческого полка КПВ-6. Объем подготовительных работ в блоке определяется по формуле:

 м³,

где - длина блока, м; - высота блока, м; , - сечение штрека и восстающего, м².

Нарезные работы предусматривают оформление днища блока и подсечку в нижней его части для обеспечения компенсационного пространства и вентиляции. Высота подсечки определяется в зависимости от высоты отбиваемого слоя за цикл, с таким расчетом, чтобы после отбойки слоя оставалось пространство проветривания.

При необходимости сохранения верхнего этажного штрека сплошная выемка блоков по простиранию ведется с использованием штрека, который проходят под штрековым целиком на стадии нарезки блока, и гасится по мере его отработки.

Очистные работы в  блоке начинаются от флангового восстающего и ведутся прирезками, по простиранию рудного тела на всю длину блока, размеры которого определяются из условий устойчивости вмещающих пород. Каждая прирезка или пара прирезок разбуривается горизонтальными скважинами из бурового восстающего. Отработка прирезок ведется слоями снизу вверх с помощью очистного комплекса КОВ-25. Высота отбиваемых слоев лимитируется объемом компенсационного пространства и определяется с учетом обеспечения проветривания очистного пространства блока и обычно изменяется от 1-2 до 4-5 м.

По подготовке и нарезке  очистного блока проветривание  горизонтальных горных выработок осуществляется с применением вентиляторов частичного проветривания, а восстающих – с помощью водовоздушной смеси, подаваемой по монорельсу.

Проветривание очистных забоев производится за счет общешахтной  депрессии. Подача свежего воздуха к очистному забою осуществляется по верхнему этажу.

Технико-экономические  показатели предлагаемой системы разработки следующие:

Таблица 4

производительность труда, м3/чел. смену
	бурильщика ……………………………………………...	32-46,6
	забойного рабочего ……………………………………...	25-33
удельный расход ВВ, кг/м3 ………………………………………		0,8
разубоживание руды, % ………………………………………….		15,9

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет себестоимости  добычи системой разработки с магазинированием и отбойкой очистным комплексом КОВ-25

 

Расчет системы разработки с магазинированием руды производится для следующих горнотехнических условий:

Мощность рудного тела 1.5 - 4 м в среднем 2,2 м.

Крепость руды f – 12.

Крепость вмещающих пород f – 8.

Угол падения  = 65 – 75.

Среднее содержание золота – 2,9 г/т.

Объемный вес руды 2,7 т/м³.

Длина блока – 50 м.

Высота блока – 50 м.

Ширина блока (выемочная  мощность) - 2,2 м.

Толщина потолочины – 3 м.

Расстояние между люками – 3 м.

Подготовительные работы в блоке заключаются в проведении откаточного штрека и флангового восстающего. На втором фланге используется восстающий смежного блока. Центральный восстающий служит для сообщения с очистными работами, подъема материалов, оборудования и подачи свежего воздуха в очистные забои и наращивается в выработанном пространстве по мере отработки блока.

Очистные работы состоят  из выемки подсечного слоя, отработки  запасов камеры и потолочины. Для  снижения потерь руды надштрековый целик  обычно не оставляют.

Расчет очистной выемки. Выемка подсечного слоя. Выемку подсечного слоя высотой 1,8 м начинают непосредственно из откаточного штрека. Руду отбивают вертикальными шпурами, которые бурят телескопными перфораторами ПТ – 35 на глубину 1,9 м и диаметром 40 мм. Отбитую руду убирают погрузочной машиной ППН. По мере уборки т зачистки подошвы штрека его закрепляют сплошной крепью с накатником и через 3 м устанавливают выпускные люки.

Число шпуров, необходимых  для обуривания слоя,

N = n

= 3 = 159 [17].

где: n – число рядов шпуров в слое,

n =

= = 3

М – мощность рудного  тела( ширина слоя), м;

а – расстояние между  рядами шпуров, м;

L – длина обуреваемого слоя, м;

w – л. н. с., м;

Суммарная длина шпуров на обуривание слоя равно:

L_об = N l = 159 * 1.9 =302 м;

 

l =

= = 1.9 м,

где: h_c – высота отбиваемого слоя, м;

 - к. и. ш.

Количество рудной массы, отбиваемой в слое:

Т_с = L M h_c

р a / 1 – R = 47.8 * 2.2 * 1.8 * 2.7 * 0.98 / 1 – 0.05 = 535 т

Выход руды с 1 м шпура  равен:

= = = 1,70 т.

Норма выработки бурильщика равна:

Н_шпм = t_cм - (t_п.з + t_р.п) / t_ос + t_вс = 360 - (30 + 20) / 1000/111 + 2 =

= 28,2 м/смену.

 Производительность  труда бурильщика составит:

 

П_б = Н_шпм

пер =28,2 * 1,1 * 1,7 = 52,5 т/ смену.

Шпуры заряжают аммонитом  – 6 ЖВ. Производительность взрывника  с учетом доставки ВМ в забой равна:

 

П_в =

пер Н_{в р} = 1,1 * 77 * 2,7 = 228,6 т/ смену

где: Н_в – норма выработки взрывника, м³/смену.

Производительность труда  машиниста погрузочной машины ППН  при откатке горной массы электровозом в вагонетках емкостью 1 м³ на расстояние 50 м составит:

 

П_м =

пер Н_{м р} = 1,1 * 10,89 * 2,7 = 32,4 т/смену.

Производительность труда  помощника машиниста погрузочной  машины также равна 32,4 т/смену.

Расход ВВ составит:

Q_вв = Nl

з / Т_с = 159 * 2,1 * 1,1 * 1,1 / 535 = 0,69 кг/т

Расход капсюлей –  детонаторов равен:

Q_дет =

= = 0.328 шт/т

Расход огнепроводного шнура равен:

l^’ _ш = l_ш N / T_c = 4 * 159 / 535 = 1.18 м/т.

Расход сжатого воздуха  составляет:

- при бурении шпуров  бурильным молотком ПТ – 29:

q_cж.в = n_п q_п t_б k₁ k₂ / Т_с = 1 * 3,2 * 2700 * 1,2 * 1,18 / 535 = 23 м³/т

где: t_б = N l t_ос =159 * 1,9 * 8,30 = 2700 мин;

- при уборке руды  погрузочной машиной ППН:

q_cж.в = q_м t_у k_ис k₁ k₂/ Т_с = 5 * 5950 * 0,5 * 1,2 * 1,18 / 535 = 39,4 м³/т

Общий расход сжатого  воздуха составляет:

q_сж.в = q_сж.в + q_сж.в = 23 + 39.4 = 62.4 м³/т

расход твердых сплавов  подсчитывается исходя из расчета бурения  одной коронкой 16 м шпуров.

q_спл = n_кор q_кор / Т_с = Nl q_кор / l T_c = 159 * 1.9 * 90 / 16 * 535 = 3,2 г/т

Расход буровой стали, по данным практики, принимаем 0,048 кг/т

Отработка камеры (магазина) производится слоями высотой 2 м. Руду отбивают вертикальными шпурами, которые бурят телескопными перфораторами ПТ – 29.Глубина шпуров, диаметр и сетка расположения их также как и при выемке первого слоя. Отбиваемую руду в объеме 30 – 40 % равномерно выпускают, остальную магазинируют. По мере отбойки слоев наращивают центральный восстающий. Замагазинированную руду выпус-кают по окончании отбойки всех слоев в магазине.