Экономические расчеты при подземной разработке рудных месторождений
 Скачать 3.06 Mb.
|
|
выпуск руды из блока. Объем отбиваемой и выпускаемой из блока руды принимают с учетом технической производительности выбранных средств доставки руды (скреперных лебедок). С увеличением расстояния доставки производительность скреперных лебедок резко снижа- ется. При большой длине блока на горизонте доставки устанав- ливают две скреперные лебедки. Производительность блока (количество отбиваемой за цикл руды) должна соответствовать сменной производительности скреперной лебедки (см. прил.4, 5), т.е. скр.л ц P P ≈ , т. (6) При недостаточном объеме отбиваемой за цикл руды будет простаивать доставочное и транспортное оборудование. При излишках отбиваемой руды требуется дополнительное время на выпуск руды и подготовку забоя к бурению. Это приводит к нарушению цикла очистных работ. Несоответствие количества отбиваемой руды технической производительности принятого А.И. Тонких, В.Н. Макишин, И.Г. Ивановский доставочного оборудования отрицательно влияет на экономиче- скую эффективность работы добычного участка. Продолжительность рабочих операций устанавливается с учетом цикличности производства горных работ. Длину отбивае- мого участка по длине забоя следует выбирать из условия произ- водства взрывных работ один раз в сутки. С учетом этого, а также для того, чтобы не создавать значительных обнажений кровли после взрывных работ, блок по протяженности делят на два по- лублока. Отбойка руды в полублоках ведется поочередно. Не до- пускается опережение одного полублока относительно соседнего более чем на 3 м. Это обусловлено требованиями ПБ при провет- ривании подземного пространства. Бурение шпуров в блоке производится телескопными перфо- раторами. Опыт отработки жильных месторождений Приморско- го края показал, что наиболее технологически и экономически целесообразным является подвигание очистного забоя за цикл на 1,0-1,2 м. Исходя из принятой производительности скреперной достав- ки, определяют объем отбиваемой за цикл руды: γ / ц ц P V = , м 3 , (7) где γ – плотность руды в массиве, т/м 3 . Принимается по данным прил.1. При системе разработки с магазинированием руды поддер- жание выработанного пространства осуществляется находящейся в блоке рудой. Поэтому в период ведения очистных работ из бло- ка выпускают не более 30 % от объема отбитой руды. С учетом этого объем отбиваемой за цикл руды при системе разработки с магазинированием составит: ) /( 100 ц ц γ ⋅ ⋅ = n P V , м 3 , (8) где – доля выпускаемой из блока руды, %. n Длина отбиваемого участка блока (полублока) по простира- нию будет равна: ) /( в ц ц бл m l V L ⋅ = , м, (9) где – подвигание очистного забоя за цикл, м; – выемочная мощность, м. ц l в m 16 Технико-экономические расчеты при подземной разработке рудных месторождений Затем определяют месячную производительность блока с уче- том принятого режима работы предприятия (по пяти- или шестидневному графику). Устанавливают число очистных блоков, необходимое для выполнения плановых показателей добычного участка. На основании определенной по формуле (1) производитель- ности рудника принимают требуемое число добычных и подгото- вительных участков, определяют число действующих очистных блоков в целом по руднику. Например, производительность скреперной лебедки 17ЛС-2С при длине блока (или полублока) составляет 60 тонн в смену (см. прил.5). Объем отбиваемой руды за цикл при ее плотности 3,0 т/м 3 для системы с магазинированием руды блоками составит: 5 , 66 0 , 3 30 100 60 ц = ⋅ ⋅ = V м 3 Длина отбиваемого участка блока при подвигании забоя за цикл м и выемочной мощности = 2,0 м составит: 2 , 1 ц = l в m бл L = 66,5/(1,2 ×2,0) = 28,0 м. При пятидневном графике работы и производстве взрывных работ производительность блока в стадии отбойки составит: 60 т × 25 дн. = 1500 т в месяц. На стадии выпуска производительность блока будет в три раза выше, так как выдача руды из блока может вестись в три смены. Годовая производительность добычного участка составляет 30 тыс. т, соответственно месячная – 2500 т. В зависимости от развития горных работ на участке для обеспече- ния плановой производительности возможно следующее разви- тие горных работ: а) 2500/1500 = 1,7 ≈ 2 блока в отбойке, один – в стадии подго- товки; б) 2500/(3 ×1500) = 0,6 ≈ 1 блок в стадии выпуска, один – в стадии нарезки и один – в стадии подготовки. При годовой производительности 100 тыс. т и примерно оди- наковой производительности добычных участков необходимо иметь 100000/30000 = 3,3 добычных участка. При этом может быть принято три добычных и один проходческий участок, обес- печивающий добычу попутной руды в количестве 10000 т (10 % от годовой производительности рудника). В некоторых случаях 17 А.И. Тонких, В.Н. Макишин, И.Г. Ивановский проходку подготовительных выработок осуществляют добычные участки. При этом попутная руда для таких участков учитывается при определении плановых показателей. Определение объемов работ и расхода материалов по производственным операциям Основными производственными операциями при шпуровой отбойке руды являются: 1. Бурение скважин (шпуров). 2. Заряжание (ручное или механизированное), взрывные ра- боты. 3. Проветривание очистной камеры после взрывных работ. 4. Доставка и транспортирование руды. 5. Крепление выработанного пространства в ослабленных местах, настилка предохранительных полков. Основными расходными материалами при отбойке руды яв- ляются взрывчатые вещества и средства взрывания. Также взрывчатые вещества необходимы для дробления негабаритов, ликвидации зависаний в очистном пространстве и рудоперепуск- ных выработках. При отработке рудных залежей системами с креплением и системами слоевого обрушения основным крепежным материа- лом является лес. При отработке маломощных крутопадающих рудных тел системой разработки с магазинированием руды бло- ками производят настилку полков для бурения, в местах ослаб- ленной кровли устанавливают распорное крепление. При расчете очистного цикла эти работы следует учитывать в качестве вспо- могательных операций. Для систем разработки с закладкой выработанного простран- ства необходимо определять расход цемента и ине тн х состав- ляющих для производства закладочного материала. р ы Расчет параметров буровзрывных работ и расхода материалов по производственным процессам Расчет параметров шпуровой отбойки выполняется по ниже приведенным формулам. 18 Технико-экономические расчеты при подземной разработке рудных месторождений удельный расход взрывчатых веществ (ВВ) ( ) n d k k k k q q 042 , 0 L з р в 0 = , кг/м 3 ; (10) линия наименьшего сопротивления (ЛНС) ) ( 28 зп qm k d W δ = , м; (11) объем работ по бурению шпуров на один цикл: ) ( 2 ц бур η m W V L = , п. м; (12) число шпуров ц бур шп l L N η = , шт., (13) где – эталонный расход ВВ, кг/м 0 q 3 (по практическим данным при очистной отбойке составляет из расчета 0,4 ÷0,7 кг/т, большие значения принимаются при отбойке крепких малотрещиноватых руд); – коэффициент работоспособности ВВ (принимается по данным прил.12); – коэффициент размещения шпуров ( =1 при двух обнаженных плоскостях, =1,4 ÷1,6 – при одной обна- женной плоскости); – коэффициент заряжания ( =0,9 ÷0,95 при механизированном заряжании, =0,8 ÷0,85 при ручном за- ряжании патронированными ВВ); – поправочный коэффици- ент на длину шпура ( =1,3 при длине шпура до 1,0 м, =1 при длине шпура от 1,0 до 3,0 м, =0,8 при длине шпура от 3,0 до 5,0 м); – диаметр шпура, м (при шпуровой отбойке чаще всего применяется диаметр 42 мм); – коэффициент, учитывающий трещиноватость руды и вмещающих пород ( n =0,33 для слабых сильнотрещиноватых пород, =0,5 для монолитных и крупно- блочных пород); в k р k р k р k з k з k з k L k L k L k L k d n n δ – плотность заряда в шпуре, г/см 3 (принимается по данным прил.12); – коэффициент заполне- ния шпуров ( =0,6 ÷0,75); – коэффициент сближения шпу- ров (принимается равным 0,6 ÷1,5); – объем отбиваемой руды, м зп k зп k m ц V 3 ; η – коэффициент использования шпура (к.и.ш.), η = 0,8 ÷0,9; – подвигание очистного забоя за цикл. ц l 19 А.И. Тонких, В.Н. Макишин, И.Г. Ивановский Рассчитанное по формуле (13) число шпуров округлять до целого числа в меньшую сторону. шп N Заряжание шпуров Заряжание шпуров производится ручным способом при ис- пользовании патронированных ВВ. Патрон-боевик изготавливается из патрона ВВ путем разме- щения в нем капсюля-детонатора с огнепроводным шнуром. Длина огнепроводного шнура принимается с расчетом, чтобы по- сле заряжания шпура его оставшейся снаружи части было доста- точно для монтажа взрывной сети. При обратном инициировании первым в шпур посылается па- трон-боевик. Затем шпур заполняют патронами ВВ до создания проектной величины заряда. Ломать патроны ВВ при заряжании запрещается. ВВ тщательно утрамбовывают в шпуре. При необ- ходимости используют забойку. При использовании гранулированных ВВ заряжание шпуров производится механизированным способом. Конструкция патрона-боевика та же, что и при ручном заря- жании. Заполнение оставшейся части шпура до паспортной вели- чины производится гранулированным ВВ с помощью порционно- го пневмозарядчика типа ЗП-2 или эжекторного типа "Курама". Оставшуюся часть шпура заполняют забойкой. При шпуровой отбойке основным способом взрывания заря- дов является электроогневой способ. Огнепроводные шнуры собирают в пучки с учетом очередно- сти взрывания шпуров. Число шнуров в пучке определяется ти- поразмером используемых электрозажигательных патронов (ЭЗП-Б). Электрозажигательные патроны предназначены для за- жигания пучков огнепроводного шнура. Выпускаются пяти типо- размеров. На рудниках Приморского края в основном применя- ются ЭЗП-Б двух типоразмеров, позволяющих собирать в пучки от одного до 7 или 12 отрезков ОШ соответственно. ЭЗП-Б меж- ду собой соединяют проводом ВМВ. Смонтированная взрывная сеть подключается к магистральному проводу, проложенному в восстающих и откаточных выработках. 20 Технико-экономические расчеты при подземной разработке рудных месторождений Расход материалов при очистной выемке При дипломном проектировании или при определении тех- нико-экономических показателей при курсовом проектировании по дисциплине "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых" расход взрывчатых веществ следует принимать в соответствии с разработанным паспортом буровзрывных работ. Патроны ВВ выпускаются нескольких типоразмеров. Диа- метр патронов обычно составляет 42 мм. Патроны основного ВВ, применяемого на рудниках Приморского края – аммонита №6 ЖВ – выпускаются длиной 200 и 250 мм. Вес одного патрона со- ставляет соответственно 200 и 250 г (см. прил.13). При заряжании забоя резание патронов на части не допускается. Поэтому вели- чина заряда в шпуре должна быть кратной весу патрона. Патро- ны-боевики изготавливаются из этих же патронов. Расход ВВ при заряжании забоя патронированными ВВ: шп ВВ п ВВ N q n Q = , кг, (14) где – число патронов в шпуре, шт.; – вес одного патрона ВВ, кг. п n ВВ q При использовании для производства взрывных работ грану- лированных ВВ для инициирования заряда изготавливают патро- ны-боевики из патронированного ВВ. Число патронов-боевиков принимается равным числу шпуров. Длина части шпура, заря- женной гранулированным ВВ, принимается с учетом коэффици- ента заполнения шпура и за вычетом длины патрона-боевика. зп k Расход ВВ при механизированном заряжании: патроны-боевики ВВ шп ВВ п q N Q = , кг; (15) гранулированные ВВ , кг, (16) ) / ( 250 п зп ц 2 шп ВВ г l k l d N Q − = η δπ где – длина патрона-боевика, м. п l Общий расход ВВ при механизированном заряжании будет равен 21 А.И. Тонких, В.Н. Макишин, И.Г. Ивановский г п ВВ ВВ ВВ Q Q Q + = , кг. (17) Расход средств взрывания (СВ): 1. Капсюли-детонаторы (КД). Расход капсюлей-детонаторов принимать из расчета один КД на один пробуренный шпур. 2. Огнепроводный шнур (ОШ, ОША). Длина огнепроводного шнура составляет 3,3 м на один капсюль-детонатор при обратном инициировании зарядов и 2,0 м – при прямом инициировании. 3. Электрозажигательные патроны (ЭЗП-Б или ЭЗП-Б-ОШ с электрозажигателями ЭП-Б). Число электрозажигательных па- тронов следует принимать из расчета формирования необходимо- го количества пучков по длине забоя. 4. Провод ВМВ. Выдается бухтами по 50 м. Предназначен для монтажа взрывной сети вдоль груди забоя, по восстающим и от- каточным выработкам. Расход провода ВМВ для монтажа взрыв- ной сети внутри блока принимать равным двукратной длине от- биваемого участка блока на один взрыв и не менее 50 м. Если двукратная длина отбиваемого участка превышает 50 м, монти- ровать сеть полными бухтами по 50 м. Полученные в результате расчетов величины расхода основ- ных материалов по производственному процессу используются в дальнейшем при определении затрат на добычу по элементу "ма- териалы". Расход материалов при выпуске руды Расход ВВ и СВ на вторичное дробление принимается с уче- том выхода негабаритов и удельного расхода ВВ на шпуровую отбойку: 100 / ц н ВВ в.д. qV m Q = , кг, (18) где – выход негабаритов, %, при шпуровой отбойке принима- ется в размере 3 ÷5 % от количества отбитой руды. н m Для вторичного дробления руды, как правило, используют патронированные ВВ, реже – кумулятивные заряды типа ЗКН-КЗ или ЗКП. Поэтому при расчетах количества ВВ на вторичное дробление заряд следует принимать кратным весу одного патро- на. Число КД или ЭД принимать из расчета один КД (ЭД) на один патрон ВВ. При электроогневом взрывании расход ОШ 22 Технико-экономические расчеты при подземной разработке рудных месторождений (ОША) принимать с учетом принятых на предприятии длин от- резков ОШ при снаряжении КД (обычно 3,3 м). Число электро- зажигателей ЭП-Б принимать равным числу КД. Для монтажа взрывной сети и производства взрывных работ на доставочном штреке достаточно одной бухты провода ВМВ (50 м). При шпуровой отбойке руды и ее выпуске из блока следует учитывать расход вспомогательных материалов по процессам. При бурении расходуются коронки, буровая сталь, напорные шланги, пиломатериалы для настила полков, круглый лес для крепления ослабленных участков кровли выработанного про- странства; при скреперной доставке руды – стальные тросы раз- личного диаметра и другое. Нормы расхода вспомогательных ма- териалов принимать по данным прил.9. Расход каждого из вспомогательных материалов определяет- ся по общей формуле ц р всп.м V N Q = , т, кг, п. м (19) и учитывается в себестоимости добычи руды. Здесь – норма расхода вспомогательных материалов на 1 м р N 3 добытой руды, т, кг, п. м. (см. прил.9). При поддержании очистного пространства твердеющей за- кладкой ее состав принимать по данным прил.10. Определение расхода энергии по видам Основным видом энергии при бурении шпуров является сжа- тый воздух. Основным буровым оборудованием при отбойке кру- топадающих и наклонных блоков являются телескопные перфо- раторы ПТ-48, ПТ-38 (ПТ-29 и ПТ-36 в настоящее время не вы- пускаются). В зависимости от длины обуриваемого блока (полублока) по простиранию бурение шпуров может выполняться несколькими бурильщиками. С учетом этого расход пневмоэнергии на отбойку можно рассчитать по формуле бур бур бур бур у бур ПЭ / ϑ L N p k Q = , м 3 , (20) где – коэффициент утечек, = 1,3; – расход сжатого воздуха одним перфоратором, м у k у k бур p 3 /мин. (прил.6); – число бур N 23 А.И. Тонких, В.Н. Макишин, И.Г. Ивановский перфораторов в забое, шт.; бур ϑ – скорость бурения, м/мин. При- нимается с учетом коэффициента крепости руды и вмещающих пород по данным прил.1. Расход сжатого воздуха на механизированное заряжание шпуров можно ориентировочно определить из выражения зар ВВ возд у ПЭ / зар P Q q k Q = , м 3 , (21) где – расход воздуха пневмозарядчиком, м возд q 3 /с; – техни- ческая производительность зарядчика, кг/с (см. прил.14-16). зар P Основным средством доставки руды при шпуровой отбойке являются скреперные лебедки. Технические характеристики ле- бедок различных модификаций приведены в прил.4. Выбор скре- перной лебедки следует производить с учетом длины блока по простиранию и ее технической производительности. Расстояние доставки руды скреперной лебедкой определяется канатоемко- стью барабанов. Поэтому при большой длине блока рекомендует- ся для доставки горной массы на горизонте скреперования при- нимать более мощные лебедки или использовать две лебедки. Следует учитывать, что при разделении блока на несколько по- лублоков и последовательной их отбойке для доставки горной массы будет использоваться только одна из установленных в блоке лебедок. Расход электроэнергии при доставке руды скреперными ле- бедками определится следующим образом: скр см дв з ц э / скр скр P T N k P Q = , кВт, (22 ) где – коэффициент загрузки двигателя, 0,7 ÷0,8; – мощ- ность двигателя скреперной лебедки, кВт; – продолжитель- ность смены, ч.; – сменная производительность скреперной лебедки, т/см., принимается по данным прил.4. з k скр дв N см T скр P Определение численности комплексной бригады Численность комплексной бригады при системах разработки со шпуровой отбойкой следует определять с учетом объемов вы- полняемых работ и установленной продолжительности цикла производственных операций (три смены). 24 Технико-экономические расчеты при подземной разработке рудных месторождений В первую смену производится подготовка блока к бурению (оборка заколов, крепление ослабленных участков кровли, настил предохранительных полков, расстановка и обслуживание бурово- го оборудования, бурение забоя). Рабочие этого звена должны иметь квалификацию крепильщика, машиниста тяговой лебедки, бурильщика. Их численность следует принимать с учетом работ, выполняемых во вторую смену. Во вторую смену блок при необходимости добуривают, уби- рают оборудование, разбирают предохранительные полки, дос- тавляют в очистное пространство ВВ и СВ, заряжают шпуры, монтируют взрывную сеть. Все трудящиеся должны быть обуче- ны профессиям крепильщика, бурильщика, машиниста тяговой и скреперной лебедок. Один из рабочих должен иметь квалифика- цию взрывника. Остальные рабочие в звене должны пройти обу- чение на право переноски ВВ и СВ. Численность звена составля- ет не менее двух рабочих - взрывник и подносчик ВВ. Если пре- дусмотрено заряжание и взрывание большого числа шпуров, подносчиков ВВ в звене может быть несколько. Численность рабочих на заряжании блока патронированными ВВ можно принимать с учетом санитарных норм по переноске грузов. Взрывник имеет право нести сумку с СВ и до 20 кг ВВ. Каждый из подносчиков может доставить до 50 кг ВВ. При заряжании шпуров механизированным способом требу- ется звено из трех рабочих: один вскрывает мешки с ВВ, засыпа- ет ВВ в бункер зарядчика, другой управляет работой зарядчика, третий (взрывник) заряжает шпуры. Патроны-боевики снаряжает взрывник. Время на заряжание одного шпура как при ручном, так и при механизированном заряжании (с учетом работ по снаряжению патрона-боевика и монтажу взрывной сети) в среднем составляет 1,5 ÷2 мин. С учетом этого время заряжания забоя ориентировоч- но можно определить как , мин, (23) шп * зар зар N t t = где – затраты времени на заряжание одного шпура, мин. * зар t Таким образом, численность звена рабочих во вторую смену должна быть не менее двух при ручном заряжании шпуров и не менее трех - при механизированном. Следует учитывать, что 25 А.И. Тонких, В.Н. Макишин, И.Г. Ивановский продолжительность заряжания забоя не должна превышать про- должительность смены. Зная время, необходимое для заряжания забоя, можно опре- делить целесообразность ведения в эту смену буровых работ. Ес- ли в результате расчетов оказалось, что время на заряжание за- боя и монтаж взрывной сети составляет более 75 % от продолжи- тельности смены, буровые работы не производят. При меньшей продолжительности заряжания часть времени смены используется для добуривания забоя. Это время следует учитывать в общем времени, отводимом для производства буро- вых работ: , мин. (24) * зар пз см * бур t T T T − − = Здесь – время на производство подготовительно- заключительных операций, 60 ÷80 мин. Бурение шпуров осущест- вляется теми же рабочими, которые участвуют в подноске ВВ и заряжании забоя. пз T Численность бурильщиков следует определять с учетом объ- емов работ по бурению, времени на обуривание забоя. Каждый из рабочих может управлять только одним перфоратором. Число перфораторов в забое будет равно: бур бур о бур ПТ T k L N ϑ = , шт., (25) где – коэффициент, учитывающий совместную работу не- скольких перфораторов, 0,7 ÷0,8; – время на производство буровых работ, мин. о k бур T , мин. (26) * бур пз см бур T T T T + − = Полученное число буровых машин округлять до целого чис- ла. При ведении буровых работ следует учитывать перевыполне- ние рабочими установленных норм выработки по бурению на 5 ÷10 %. Полученное дробное число следует разделить на его округленное в меньшую сторону значение и умножить на 100 %. Если полученное отношение превысит установленное перевы- полнение норм выработки, полученное число необходимо округлить в большую сторону (добавить одного бурильщика). ПТ N ПТ N 26 Технико-экономические расчеты при подземной разработке рудных месторождений В третью смену производят выпуск и транспортирование ру- ды. Численность звена на доставке руды определяется с учетом числа используемого технологического оборудования. Один рабочий осуществляет выпуск руды из блока, планирование гор- ной массы (машинист скреперной лебедки). Погрузку руды на откаточном штреке производят двое рабочих – один управляет электровозом (подает вагоны под погрузку), другой грузит руду из блокового рудоспуска в вагонетки. При движении по транс- портным выработкам запрещается передвижение вагоном- толкачом. Поэтому для транспортирования груженых вагонеток до рудоспуска и порожних под загрузку используют два электро- воза. Передний электровоз транспортирует вагонетки, задний следует своим ходом на безопасном удалении от состава. Один из рабочих должен иметь удостоверение на право ведения взрывных работ. Это необходимо для производства работ по дроблению не- габаритов на скреперном штреке и в случае образования в дучках и блоковом рудоспуске зависаний руды. Расчет трудозатрат производится по форме табл.5. Явочный состав бригады определяется по форме табл.6. Таблица 5 Пример расчета трудозатрат на выполнение производственного цикла Профессия Число рабочих Производственный процесс Время на выполнение процесса, ч Трудозатраты, чел. ⋅ч Бурильщик 2 бурение 9 18 Взрывник 1 заряжание, взрывание 6 6 Подносчик ВМ 2 заряжание, взрывание 3 6 Машинист ЛС 1 выпуск и доставка руды 6,5 6,5 Машинист электровоза 2 транспортирование руды 6,5 13 Итого 8 49,5 27 А.И. Тонких, В.Н. Макишин, И.Г. Ивановский Таблица 6 Пример определения явочного состава комплексной бригады Смены Профессия Разряд I II III Всего Бурильщик IV 2 2 Взрывник V 1 1 Подносчик ВМ IV 2 2 Машинист скреперной лебедки III-IV 1 1 Машинист электровоза III-IV 2 2 Итого 2 3 3 8 Вопросы для самоконтроля 1. В каких условиях применяется шпуровая отбойка руды? 2. Назовите основные производственные процессы в блоке при шпуро- вой отбойке. 3. Какой показатель является основным при работе добычного уча- стка на руднике? 4. От каких параметров и технических средств зависит производи- тельность блока на участке? 5. Как определить месячную производительность добычного участка? 6. Как определить объем работ по основным производственным про- цессам в блоке? 7. Прокомментируйте порядок работ при заряжании шпуров в блоке, назовите основные виды техники. 8. Как рассчитывается расход ВВ при ведении взрывных работ в блоке? 9. Как рассчитывается расход СВ при ведении взрывных работ в блоке? 10. Какие материалы используются при выпуске руды из блока? Как рассчитывается их расход? 11. Какие виды энергии используются при работах в блоке? Как рас- считывается их расход? 12. Как определяются трудозатраты при работах в блоке? 13. Как определяется численность комплексной бригады для ведения производственных процессов в блоке? 28 Глава 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПРИ СКВАЖИННОЙ ОТБОЙКЕ Определение производительности очистного блока Скважинная отбойка применяется для отработки руд средней ценности и бедных. Руды и вмещающие породы должны быть средней устойчивости и выше. В настоящее время отбойка руды скважинами малого диа- метра применяется при отработке крутопадающих и наклонных залежей мощностью от 1,5 и более метров. При отработке рудных тел мощностью 5 ÷8 и более метров с любым углом падения бурят скважины диаметром 105 мм. При разработке графика организации работ в очистном блоке следует учитывать, что блок считается готовым к сдаче в экс- плуатацию после того, как в нем пройдены все подготовитель- ные и нарезные выработки, разделана отрезная щель и выполне- ны буровые работы. Это необходимо для того, чтобы не совме- щать во времени работы по бурению блока и доставке горной массы. Приемка очистного блока в эксплуатацию производится ко- миссией с составлением акта приемки. После этого в блоке про- изводятся работы по заряжанию и взрыванию скважин и выдаче отбитой руды. Периодичность ведения взрывных работ следует производить с учетом производительности выбранного доставочного оборудо- вания – скреперных лебедок, погрузочно-доставочных машин (прил.4 и 7). На основе установленной периодичности ведения взрывных работ и выхода руды с одного массового взрыва опре- деляют производительность очистного блока. Определение объемов работ по бурению скважин, их заряжа- нию и взрыванию, доставке горной массы следует производить из расчета объемов руды, отбиваемой за один массовый взрыв. Для упрощения расчетов при определении числа блоков, на- ходящихся в очистной выемке одновременно, студент принимает к расчету очистные камеры с одинаковыми параметрами. А.И. Тонких, В.Н. Макишин, И.Г. Ивановский Выход руды с массового взрыва можно определить по фор- муле: α sin пэ в ц Wh nm V = , м 3 , (27) где – число одновременно взрываемых вееров скважин, шт.; – выемочная мощность, м; n в m W – линия наименьшего сопро- тивления (л.н.с.), м; – высота подэтажа, м; пэ h α – угол падения залежи, градус. Линия наименьшего сопротивления (ЛНС) рассчитывается по формуле: ) ( 028 , 0 m q d W γ δ = , м, (28) где – диаметр скважин, мм; d δ – плотность заряжания ВВ, г/см 3 (принимается по данным прил.12); – удельный расход ВВ, кг/т; q γ – плотность руды в массиве, т/м 3 ; – коэффициент сближения скважин, m = 2 ÷4. m Удельный расход ВВ равен: 3 в в ) ( ) 8 , 0 ( 77 , 2 k d C f q q γ ⋅ − = , кг/т. (29) Здесь – заданный удельный расход ВВ на вторичное дроб- ление, кг/т; – коэффициент крепости руды по шкале проф. М.М. Протодьяконова (старшего); – размер кондиционного куска, мм; – коэффициент работоспособности ВВ (принимает- ся по данным прил.12). в q f С в k Зная объем отбиваемой за один массовый взрыв руды, можно определить выход руды с одного цикла по формуле γ ц ц V P = , т. (30) Затем рассчитывается производительность очистного блока с учетом графика работы предприятия. Зная плановую производи- тельность добычного участка, определяют число блоков, находя- щихся в одновременной отбойке. Опыт работы рудников Приморского края показывает, что взрывные работы в одном очистном блоке производятся в сред- нем два раза в неделю (рудники Верхний, Второй Советский, Восточный). При отработке рудных тел большой мощности или при одновременном взрывании нескольких вееров скважин (на- пример, отбойка руды в зажиме) взрывные работы производятся 30 Технико-экономические расчеты при подземной разработке рудных месторождений реже – до одного раза в неделю. Отбойка руды ведется в несколь- ких очистных блоках. Взрывание вееров скважин производят по- очередно. Это необходимо для обеспечения ритмичности работы добычного участка. Зная производительность одного блока, определяют необхо- димое число блоков для обеспечения плановых показателей до- бычного участка и рудника в целом на основании принятых или рассчитанных по формуле (1) величины его производительности. Пример Для того, чтобы определить выход руды с одного массового взрыва, необходимо знать объем отбиваемого слоя. С этой целью по формулам (28) и (29) определяем ЛНС и удельный расход ВВ на массовый взрыв. Примем удельный расход ВВ на вторичное дробление равным 0,2 кг/т, размер кондиционного куска – 600 мм, в каче- стве основного ВВ – гранулит АС-8, коэффициент крепости руды = 14 по шкале проф. М.М. Протодьяконова (старшего), диа- метр скважины 105 мм, плотность руды в массиве 3,0 т/м в q C f 3 , коэф- фициент работоспособности ВВ – по прил.12. Удельный расход ВВ на массовый взрыв , рассчитанный по формуле (29), будет равен 0,75 кг/т. С учетом плотности заряжа- ния ВВ (принимается по прил.12) и коэффициента сближения скважин = 3 по формуле (28) определим величину ЛНС. Она будет равна 1,2 м. q m При выемочной мощности 7,0 м, высоте подэтажа 12 м, угле наклона рудного тела 70 ° выход руды с одного взрываемого веера скважин составит: = 1 ×7,0 м ×1,2 м ×12 м/sin70° = 107,2 м ц V 3 , или 321 т. Зная периодичность ведения взрывных работ, можно опреде- лить месячную производительность блока и число блоков в одно- временной отбойке. При взрывании одного веера в смену производительность блока составит 321 т × 21 день× 3 смены = 20223 т в месяц, или примерно 240 тыс. т руды в год. При производительности рудни- ка 400 тыс. т/год необходимо иметь в отбойке 400/240=1,67 ≈2 блока. Кроме того, один блок должен находиться в подготовке. 31 А.И. Тонких, В.Н. Макишин, И.Г. Ивановский Для ведения подготовительных работ создается проходческий участок, обеспечивающий добычу попутной руды и позволяю- щий сглаживать неравномерность добычи руды из очистных бло- ков. Определение объемов работ и расхода материалов по производственным операциям Основными производственными операциями при скважинной отбойке руды являются: 1. Бурение скважин (шпуров). 2. Заряжание (ручное или механизированное), взрывные ра- боты. 3. Проветривание камеры после взрывных работ. 4. Доставка и транспортирование руды. Основными расходными материалами при отбойке руды яв- ляются взрывчатые вещества и средства взрывания. Также взрывчатые вещества необходимы для дробления негабаритов, ликвидации зависаний в очистном пространстве и рудоперепуск- ных выработках. При значительных расстояниях доставки следует предусмат- ривать работу ПДМ в комплексе с подземными автосамосвалами. Для систем разработки с закладкой выработанного про- странства необходимо определять расход цемента и инертных со- ставляющих для производства закладочного материала (см. прил.10). Расчет удельного расхода ВВ и линии наименьшего со- противления скважин q W определяются по формулам (29) и (28). Расстояние между скважинами в ряду будет равно: mW a = , м; (31) величина перебура скважины принимается равной: W l 4 , 0 п = , м; (32) число скважин в веере: a m h N / ) 025 , 0 0 , 5 ( 2 , 4 в пэ в + = , шт.; (33) объем работ по бурению скважин на один цикл: п в 2 ц бур ) ( l N m W V L + = , п. м. (34) 32 |