Проектирования рудников. Равнинное залегание месторождения. Исходные данные
 Скачать 131.98 Kb.
|
|
Оглавление Введение 4 1.Исходные данные 6 2. Ориентировочный подсчет запасов месторождения 7 3. Определение годовой производительности рудника 8 4. Расчет ориентировочного срока службы рудника 11 5. Выбор способа вскрытия месторождения 12 6. Выбор заложения главных вскрывающих выработок 14 7. Определение формы сечения и способа крепления главных вскрывающих выработок 15 8. Выбор типового рудничного двора 16 9.Экономическое сравнение выбранных вариантов вскрытия месторождения 17 10. Требования к вскрытию месторождений 18 11. Литература 19 Введение Горнодобывающая промышленность – первичная отрасль, которая включает в себя добычу, переработку и обогащение минерального сырья. К основным видам сырья горнодобывающих предприятий и компания относятся энергетическое, рудное, горно-химическое сырье и стройматериалы. Данная промышленность занимает весомую долю в общем промышленном производстве, так как играет огромную роль в промышленном комплексе и экономическом развитии страны. Сегодня горнодобывающая промышленность обеспечивает государство минеральным сырьем, энергоресурсами. Постоянный устойчивый экономический рост обеспечивается благодаря наличию топливных ресурсов. Данная промышленность собрала в себе все отрасли по добыче нефти, угля и природного газа, которые являются незаменимым топливным ресурсом для многих государств. В данной промышленности на данный момент лидируют нефтяная отрасль и отрасль по добыче природного газа. Горнодобывающая промышленность имеет высокую степень концентрации и большие масштабы производства, что позволяет сделать более дешевой стоимость добычи и использовать новую технологическую базу. Все отрасли данной промышленности автоматизированы и механизированы, оборудованы по технологиям, которые позволяют не только быстро добывать сырье, а и доставлять и предварительно очищать его. Учитывая тот факт, что мировой рынок электроэнергетики сильно зависит от таких видов топлива, как газ, уголь и нефть, то развивать и усовершенствовать горнодобывающую промышленность стремится каждое государство, которое богато на данный природный ресурс. Горнодобывающая промышленность представляет собой комплекс отраслей, занимающихся добычей и обогащением полезных ископаемых – таких как базовые металлы (руды полиметаллические, медные, свинцовые, алюминиевые и т.д.), благородные металлы, железная руда, урановые руды, уголь, алмазы, известняк, калиевый полевой шпат (поташ), графит, асбест, слюда, глины и другие минеральные строительные материалы. В широком смысле к горнодобывающей промышленности иногда относят также добычу нефти и газа, хотя чаще всего они выделяются в отдельную отрасль. Разработки ведутся как открытым (карьеры), так и подземным (шахты) способом Горно-рудная промышленность играет важную роль в народном хозяйстве нашей страны. Развитие тяжелой и легкой индустрий во многом определяется ростом добычи руд, черных и цветных металлов. Применение атомной энергии в мирных целях немыслимо без разработки урановых месторождений. Высокий уровень горно-рудной промышленности - залог технического процесса во всех отраслях народного хозяйства. Особенно резко должна быть увеличена производительность труда горнорабочих. Для этого необходимо всемерно повышать эффективность разработки рудных рудных месторождений , механизировать и автоматизировать процессы, особенно при подземном способе добычи. При этом следует иметь в виду, что неправильное увеличение глубины разработок усложняет условия труда. Немалую роль в этом играет вопрос правильного способа разработки. Существую два способа разработки: открытый способ и подземный способ. При открытой разработке доступ к рудному телу обеспечивается полным удалением вскрытий, т.е. покрывающих рудное тело наносов и пустых пород, а все работы и процессы связанные с увеличением полезных ископаемых из недр, совершаются в открытых горных выработках, имеющих открытый незамкнутый контур поперечного сечения. Подземный способ разработки реализуется обычно с помощью шахтной технологии добычи подземных горных выработок, поперечное сечение которых со всех сторон окружает массивом горных пород. 1. Исходные данные По заданию в данном курсовом проекте рассматривается выбор схемы вскрытия месторождения в равнинной местности с углом падения 75°. Глубина каждой залежи по падению 620м; Длина каждой залежи по простиранию 1300м; Мощность рудного тела 42м; Мощность наносов и покрывающих пород 350м; Объемный вес руды 3,85 т/  ;Средний коэффициент извлечения руды 0,9; Средний коэффициент разубоживания руды 0,13; Высота этажа 60м; Порядок отработки подземным способом; Производственная мощность рудника 2500000 т/год. 2. Ориентировочный подсчет запасов месторождения В данном разделе должны быть определены геологические балансовые и промышленные запасы и количество добытой рудной массы по проектируемому месторождению или части его. Геологические запасы:  =  ·  · ·γ, т – длина месторождения по падению, – длина месторождения по простиранию, – мощность рудного тела,γ – удельный вес руды. = 620 · 1300 · 42 · 3,85 = 130330200т.Промышленные запасы:  = (1-  ), тP – потери руды при добыче, % =130330200 (1 -  ) = 130330200· 0,9 = 117297180т.Количество добываемой рудной массы: = (1+  ), тR – Разубоживание руды при добыче, % =130330200 (1 +  ) =130 330 200· 1,13 = 147273126т. 3. Определение годовой производительности рудника Годовая производительность рудника определяется по годовому понижению для рудных тел с углом падения более 300 по формуле:  V – Годовое понижение горных работ; К1, К2, К3, К4– Поправочные коэффициенты к величине годового понижения в соответствии с углом падения, мощностью рудных тел, применяемыми системами разработки и числом этажей, находящиеся одновременно в работе; S – Средняя величина рудной площади, ;S =  · m = 1300 · 42 = 54600 ;Величину годового понижения уровня выемки принимают в зависимости от рудной площади по таблице. Таблица 1
Поправочные коэффициенты на угол падения, мощность рудных тел, принимаемые системы разработки и число этажей, находящихся одновременно в работе, определяются из таблиц 2-5. Поправочный коэффициент К1к величине годового понижения уровня выемки в зависимости от угла падения: Таблица 2
Поправочный коэффициент К2к величине годового понижения уровня выемки в зависимости от мощности рудного тела: Таблица 3
Поправочный коэффициент К3к величине годового понижения уровня выемки в зависимости от принимаемых систем разработки: - с открытым выработанным пространством магазинированием руды и обрушением (исключая слоевое) без профилактического заиливания – 1,0; - с креплением и обрушением (исключая слоевое) с профилактическим заиливанием 0,9; - камерная сплошная и столбовая системы с закладкой 0,85; - система слоевого обрушения 0,8; - система горизонтальных слоев с закладкой 0,75. Поправочный коэффициент К4к величине годового понижения уровня выемки в зависимости от числа этажей, находящихся одновременно в работе: Таблица 4
Определяем годовую производительность рудника:  =  = 2395082т/год.Годовая производительность по горным возможностям означает размер годовой добычи полезного ископаемого, который возможно получить на рассматриваемом месторождении или его части при определенной технике, технологии и организации его разработки. В условиях неравномерного оруденения и в случаях, когда необходимо вести усреднение рудной массы непосредственно при очистной добыче, производительность рудника определяют с учетом усложнения ведения горных работ, потребности дополнительного числа очистных забоев. 4. Расчет ориентировочного срока службы рудника Расчетный срок существования рудника в зависимости от обеспеченности запасами определяют по формуле:  , летгде: Т – расчетный срок существования рудника; Qд – геологические запасы руды, т; А – оптимальная производственная мощность рудника, т/год; R – коэффициент разубоживания. Определяем срок службы рудника: Т =  =  = 43 года.5. Выбор способа вскрытия месторождения Так как разрабатываемое месторождение залегает в равнинной местности существует масса способов вскрытия такого месторождения. Воспользуемся двумя наиболее перспективными и целесообразными способами. 1  способ–при вскрытии крутопадающего месторождения вертикальными стволами главный ствол(СС-1) и клетьевой ствол(КС-2) вспомогательные фланговые(ВС-3) стволы располагают за зоной сдвижения горных пород. На каждом горизонте от главного ствола до месторождения проводят квершлаги(5), откаточные горизонты(6), их соединяют капитальными рудоспусками(7), а вдоль рудного тела до вспомогательных стволов — штреки(4). Этот способ вскрытия является наиболее распространенным в горнорудной промышленности.2  способ–вскрытие залежи вертикальными стволами(1,2) с концентрационными горизонтами(7). При данном способе руда транспортируется по капитальным рудоспускам(6) до концентрированных горизонтов, промежуточные горизонты(5) служат для вентиляции и транспортировки людей и оборудования. На поздней стадии вскрытия месторождения проходят слепой ствол(8) для уменьшения длины квершлагов, а вдоль рудного тела до вспомогательных стволов штреки(4) 6. Выбор заложения главных вскрывающих выработок При равниной местности главные вскрывающие выработки ( шахтные стволы), как правило, располагают в лежачем боку месторождения, что позволяет существенно уменьшить длину квершлагов на ранних этапах разработки рудного тела. Чтобы избежать обрушения выработки во время ее строительства необходимо располагать все главные вскрывающие выработки за зоной сдвижения пород. Величина угла зоны сдвижения горных пород зависит от физико – механических свойств, наличия плывунов, пустот и др. Как правило, это величина составляет 55 - 75°. Также необходимо учитывать и тот факт, что строительство главных скрывающих выработок необходимо производить за пределами предохранительной бермы, ее величина может доходить до 50 м. Берма – полоса, прилегающая к контуру охраняемого от вредного влияния горных работ объекта, внешняя граница которой является исходной для построения предохранительного целика; необходима как охраняемая площадь в связи с неизбежными неточностями в определении углов сдвижения и др. Ширина бермы зависит от категории охраны объекта или месторождения. В обоих предлагаемых вариантах заложение главных вскрывающих выработок производится в лежачем боку в центре месторождения, а вспомогательный и вентиляционный стволы проходятся на флангах месторождения также в лежачем боку. 7. Определение формы сечения и способа крепления главных вскрывающих выработок Форма сечения и способов крепления главных ,вскрывающих выработок должны быть выбраны в зависимости от годовой производительности рудника и срока его существования. Форма сечения главных вскрывающих выработок трапецеидальная или арочная, позволяющая воспринимать вертикальное и боковое давление грунтов. Крепление бетонное, возводят с помощью деревянной или металлической опалубки. Диаметр клетьевого ствола 7,5 м. Диаметр скипового ствола в свету 6 м. Диаметр вентиляционного ствола в свету 5,5 м. Площадь сечения откаточной выработки 10 .Площадь сечения квершлага 12 .8. Выбор типового рудничного двора Типовые схемы рудничных дворов выбирают в зависимости от производительности рудника, принятой схемы расположения стволов и типа подъема. По заданию для данного курсового проекта дан рудник с годовой производительностью 2 500 000 т/год. Типом околоствольного двора будет служить кольцевой, в свою очередь подъем будет скиповой и клетьевой. Площадь околоствольного двора составит 8000 и более. 9. Экономическое сравнение выбранных вариантов вскрытия месторождения 1 вариант
Общая сумма затрат составляет: 107198500 р. 2 вариант
Общая сумма затрат составляет: 95646000 р. Из этого можно сделать вывод, что второй вариант с вскрытием залежи вертикальными стволами с концентрационными горизонтами наиболее экономически целесообразен. 10. Требования к вскрытию месторождений По правилам безопасности необходимы два надежных независимых друг от друга выхода на дневную поверхность на расстоянии не менее 30м друг от друга. Если этими выходами являются стволы, то они должны быть оборудованы механическими подъемами для людей и лестничными отделениями. Возможность достаточно интенсивной разработки месторождений. Пропускная способность стволов, штолен, квершлагов по грузу, людям и воздуху должна соответствовать не только производительности рудника, но и иметь определенный резерв. Минимальный объем затрат на строительство рудника. Минимальный срок строительства рудника. Минимальный запас руды в охранных целиках. Удобная площадка для зданий и сооружений. Благоприятные геологические и гидрогеологические условия проходки стволов и штолен. Расположение воздухоподающих стволов и штолен с наветренной стороны по отношению к пыльным дорога, отвалам, металлургическим заводам и т.д. 9. Вскрытие должно обеспечить технические удобства и экономическую выгодность эксплуатации. 10. Удобное и экономически выгодное решение вопросов поверхностного транспорта руды. 11. Возможность отработки в будущем перспективных запасов. 11. Литература 1.Агошков М.И., Борисов С.С. « Горное дело. М 1988 г.» 2.Шестаков В.А. «Проектирование рудников. М 1987 г.» 3. «Правила технической эксплуатации рудников, приисков и шахт. М. 1981» 4. «Нормы технологического проектирования рудников цветной металлургии с подземным способом разработки. М. 1986 г.» 5.Агошков М.И., Малахов Г.М. «Подземная разработка рудных месторождений. М. 1986 г.» 6.Именитов В.Р. «Процессы подземных горных работ. М. 1978 г.» 7.Кожиев Х.Х. «Вскрытие и подготовка рудных месторождений». 8. Агошков М. И. , Борисов С.С., «Разработка рудных и нерудных месторождений». Москва, Недра 1983г. |