Артемьевское месторождение

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Восточный Казахстан - один из основных в республике производителей свинца, цинка, меди, аффинированных золота, серебра и единственный производитель титана, магния, тантала, топлива для АЭС. В настоящее время в области функционирует более 150 крупных и средних предприятий промышленности.

Основа экономического развития Восточного Казахстана - наличие уникальных месторождений руд цветных металлов. Удельный вес производимого в области свинца, включая вторичный, составляет 84,5% от общереспубликанского объема, аффинированного серебра - 38,7%, аффинированного золота - 62,5%, титана и магния -100%.

Для того чтобы целесообразно использовать природные богатства нужно применять закладку выработанного пространства.

З. в. п. применяется для управления горн. давлением, снижения потерь п. и. в недрах, выемки законсервированных охранных целиков, предотвращения подземных пожаров и внезапных выбросов угля и газа, уменьшения деформаций поверхности земли и охраны от разрушения объектов на подрабатываемых терр., оставления в шахте породы от проходческих работ, повышения безопасности горн. работ. B зависимости от полноты заполнения выработанного пространства З. в. п. может быть полной или частичной (в виде охранных полос при поддержании выработок). Пo способу транспортирования закладочного материала и формирования из него массива закладка разделяется на гидравлич., пневматич., твердеющую, самотёчную, механическую.

Настоящая курсовая работа написана на тему “ Проект БЗК”. В ней рассмотрены вопросы, по разделам: общие сведения о предприятии и горно-геологическая характеристика Артемьевского месторождения; Закладочное хозяйство Артемьевского рудника, Состав и объекты . Технология закладочных работ.

В первой части рассматривается общие сведения о районе Артемьевского месторождения, краткая геологическая характеристика месторождения, горнотехнические условия месторождения.

Во втором, основном разделе приведены: Закладочное хозяйство Артемьевского рудника, Состав и объекты . Технология закладочных работ., описание и характеристика БЗК1,БЗК2,БЗК3.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕДПРИЯТИИ И ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АРТЕМЬЕВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

рудник дозирование артемьевский закладочный

1.1 Общие сведения о районе и месторождении

Артемьевское месторождение находится на территории Шемонайхинского района Восточно-Казахстанской области Республики Казахстан в 9 км юго-западнее г. Шемонаихи. Областной центр - город Усть-Каменогорск, расположен в 120 км к юго-востоку от месторождения и связан с г. Шемонаихой железнодорожной веткой Рубцовск-Риддер и шоссейной дорогой, пригородной для передвижения автомобилей круглый год.

Рельеф района месторождения представляет собой плоские и широкие холмы с очень пологими склонами, плавно понижающимися к долине реки Убы. Абсолютные отметки на месторождении не превышают +395м. Превышение над уровнем реки Убы составляет не более 140м. Вершины и отроги сопок имеют скальные выступы.

Гидрографическая сеть представлена рекой Убой, протекающей в 4 км юго-восточнее месторождения, и ее притоками Таловкой, Шемонаихой, Поперечной, Березовкой, а так же ручьями Холодный, Мостовка и Артемьев, имеющими V-образные профили долин с крутыми бортами высотой до 10 м. Обнаженность составляет около 30% от общей площади. Залесенных и заболоченных участков нет. Карстовые явления не отмечены, оползни и сели не характерны. Сейсмичность района 6 баллов.

Климат района резко континентальный. Лето сухое и жаркое с температурой воздуха до +40 ?C, а зима холодная, морозы достигают -40?C. Глубина промерзания почвы от 1 до 1,5 м. Часты сильные метели и заносы. Продолжительность зимнего периода составляет шесть месяцев - с 15 октября до 15 апреля. Годовое количество осадков колеблется от 270 до 500 мм, число дней с осадками в году достигает иногда 150. В районе преобладают ветры северо-западного, южного, юго-западного и северного направлений при средней скорости до 5?7 м/сек.

В экономическом отношении месторождение расположено в крупном густонаселенном промышленном районе Рудного Алтая. Население занято, преимущественно, сельским хозяйством и, в меньшей мере, в горнодобывающей промышленности, которая развита на базе Николаевского, Камышинского и Шемонаихинского месторождений. Вблизи пос. Усть-Таловка, расположенного в 10 км южнее г. Шемонаихи, действует обогатительная фабрика и другие вспомогательные производства Медно-Химического комбината (МХК корпорации «Казахмыс»).

Источниками электроэнергии являются Усть-Каменогорская и Бухтарминская ГЭС. В непосредственной близости от месторождения проходят две высоковольтные линии электропередач от г. Усть-Каменогорск до г.Семей (220кВ) и до г. Рубцовска (100кВ). Через месторождение проходит линия электропередачи (10кВ) от подстанции г. Шемонаиха до села Сугатовка.

1.2 Горно-геологические условия месторождения

Артемьевское месторождении расположено на юго-восточном продолжении рудоносных структур Камышинского рудного поля в пределах мощной рудной зоны (до 500м), сложенной вулканогенно-осадочных пород среднего и верхнего девона. Зона приурочена к контакту пород Гериховской и таловской свит и состоит из гидротермально измененных осадочных пород с наложенной с полиметаллической минерализацией.

Породы таловской свиты слагают лежачий бок рудных залежей. Они представлены лавами, лавобрекчиями и туфами липаритовых порфиров иногда имеют флюидально-полосчатое строение с порфиритовыми выделениями кварца в фельзитовой основной массе. Значительным распространением пользуются лавобрекчии. Они имеют пятнистую текстуру, обусловленную наличием хлоритизированных и серитизированных обломков порфиров. Туфы распространены значительно меньше и образуют маломощные линзовидные скопления, структура их основной массы витрокластическая.

В пределах зоны гидротермальной проработки вулканогенные образования таловской свиты превращены в метасоматиты серицит-кварцевого, серицит-хлорит-кварцевого, хлорит-кварцевого состава, сопровождающиеся сульфидной минерализацией.

Структура месторождения определяется его положением на северо-восточном крыле Камышинской синклинали, осложняющей юго-западное крыло Алейского антиклинория. Северо-восточное крыло синклинали имеет падение 40?60? на юго-запад, юго-западное крыло в основном занято субвулканическими телами диабазовых порфиритов и срезает гранитоидами Змеиногорского комплекса. Общее склонение Камышинской синклинали юго-восточней под углом 20?30? с ундуляцией оси. На северо-восточном крыле развиты мелкие складки с пологими (10?20?) крыльями.

На Артемьевском месторождении выделено семь рудных залежей (с северо-запада на юго-восток): Камышинская, Основная, Промежуточная, Восточная, Юго-Восточная, Западная и Центральная.

Согласно «классификации запасов месторождений и природных ресурсов твердых полезных ископаемых» (ГКЗ СССР, 1981г.) Артемьевское месторождение отнесено к III группе сложности.

Наиболее крупной является Основная залежь, рассматриваемая настоящим проектом. Положение ее контролируется мощной зоной дробления на контакте пород гериховской и таловской свит. Она расположена на глубинах от 160?200м на северо-западе до 600м на юго-востоке. По простиранию залежь прослежена на 1300м при ширине до 400м и мощности более 200м. В плане залежь имеет неправильную форму, обусловленную наличием резких вздувов и пережимов по падению и склонению, при этом ширина ее изменяется от 60 до 400м. Основная залежь представлена главным рудным телом и серией сопровождающих его со стороны обоих контактов рудных линз с балансовым и забалансовым содержанием металлов.

Основными полезными компонентами Артемьевского месторождения являются медь, свинец и цинк, которые представлены собственными минералами (пирит, сфалерит, халькопирит, галенит). Из попутных компонентов имеют значение золото, серебро, сера пиритная, барит, кадмий, мышьяк и сурьма (два последних - вредные примеси). Попутные компоненты встречаются как в виде собственных минералов, так и в виде изоморфных примесей в сульфидах основных компонентов.

Существенной отличительной особенностью Артемьевского месторождения является решающая роль в его запасах наиболее высоких классов содержаний цинка, свинца, золота, серебра и связанных с ними попутных компонентов. Содержание свинца в рядовых пробах барит - полиметаллических руд достигает 25%, цинка - 52,1%. В медных рудах таловской свиты, которые по классификации ГКЗ могут быть отнесены к богатым, ведущая роль также принадлежит высоким классам содержаний меди - до 28%. Уровни содержаний меди и цинка в медно-цинковых и медных рудах Основной залежи обычно не выходят за пределы рядовых и повышенных. Руды полиметаллического сорта являются богатыми, но не ультробогатыми. Золото и серебро концентрируются в рудах полиметаллической группы. В обогащенных частях подсчетных блоков О-2С1 и О-11С1 Основной залежи содержания золота и серебра составляет, соответственно 5,25 и 3,04 г/т (Au), 409,3 и 306,3 г/т (Ag), т.е. достигается уровня руд в золото - серебряных месторождениях.

Наиболее активными к окислению являются медноколчеданные руды как сплошные, так и вкрапленные, что объясняется высоким содержанием халькопирита. В полиметаллических рудах основную роль в окислении играют пирит и халькопирит. Таким образом, руды проектируемого участка склонны к окислению и самовозгоранию. По степени пожароопасность Артемьевское месторождение относится к потенциально пожароопасным.

Содержание SiO2 в рудах и окремненных разновидностях пород месторождения в среднем составляет 63%, вследствие чего условия отработки оцениваются как пневмокониозоопасные.

Согласно геологических данных, в отдельных залежах, не вскрытых горными работами (БлРЗ-ТС2 гор 12, БлОл-5С1 гор 11, БлРЗ-5С2 гор 10 м ) содержание SiO2 в рудах и породах достигает до 74%. Горные работы в этих блоках, согласно календарного графика, будут производится в 2013-2015г.г. Вследствии чего предельно-допустимая концентрация по пыли в расчетах определяется как n= 2 мг/м3 (в последствии, коэффициент будет пересчитан).

К взрывоопасным относятся серно-колчеданные, медно-колчеданные, колчеданно-полиметаллические руды, которые содержат в свое составе более 65% пирита или более 35% пиритной серы. Радиационная характеристика массива пород благоприятная. По материалам каротажа и лабораторным определениям активности пород, руд и продуктов обогащения следует, что согласно НРБ-76 разработка мероприятий по радиационной безопасности не требуется.

Обобщение результатов большого объема проведенных исследований позволило получить достаточно полное представление о гидрогеологических условиях Артемьевского месторождения, которые характеризуются средней сложностью.

Непосредственно над рудными залежами Артемьевского месторождения протекают левые притоки р. Убы (с запада на восток), ручьи: Холодный ключ со своими двумя левыми притоками, берущими начало прямо на участке месторождения, Артемьев ключ и на восточном фланге - ручей Безымянный.

Для всех ручьев с их водосборной площадью 37,8 км2 расход составляет, порядка, 249л/с (или 896,4 м3/ч). Модуль поверхностного стока на площади месторождения составляет 1,5 л/с (5,4 м3/ч) с 1 км2 водосборной площади. В летнюю межень поверхностный водосток в ручьях частично пересыхает.

Подземные воды в делювиально-пролювиальных отложениях развиты спорадически. Водовмещающими являются пески, дресвяники, гравийники, залегающие линзами невыдержанными прослоями в толще суглинков и глин.

Зеркало этих подземных вод фиксируется на глубинах 2,2 - 15,0м. В понижении рельефа они разгружаются (выходят) на дневную поверхность, образуя мочажины, заболоченные участки, родники с дебитами до 0,4 л/с. Воды пресные с минерализацией 0,3 -0,9 г/л.

Питание подземных и поверхностных вод происходит, в основном, за счет инфильтрации атмосферных осадков. В меженные периоды идет подпитка за счет трещинных вод.

1.3 Горнотехнические условия месторождения

Артемьевское колчеданно-полиметаллическое месторождение представляет собой систему пластообразных залежей, локализующихся в Северо-Восточной и Юго-Западной ветвях единой рудной зоны мощностью до 500м.

Северо-Восточная ветвь рудной зоны имеет северо-западное простирание (305?) и представлена залежами «Камышенская», «Основная», «Промежуточная», «Восточная» и «Юго-Восточная».

«Камышенская» залежь занимает крайнее северо-западное положение. Протяженность ее - 450м при ширине до 350м. Глубина залегания - от 350-400м на юго-востоке до выхода на поверхность на северо-западе. Верхняя часть залежи отработана карьером. Карьер до отметки +295м в настоящее время заполнен водой, объем которой составляет около 500000м3.

«Основная» рудная залежь прослеживается на 1300м, при ширине до 400м и мощности более 200м. Глубина залегания изменяется от 160-200м на северо-западе до 600м на юго-востоке.

В пределах залежи выделяется Главное рудное тело, сложенное богатыми рудами, представляющее собой сложнопостроенную плитообразную линзу с резкими перепадами мощности от 8-10 до 42м.

Главное рудное тело сопровождается системой линз лежачего и висячего боков залежи шириной до 140м и мощностью до 12м.

«Промежуточная» залежь, являясь продолжением залежи «Основная», залегает на глубине 660-670м и представлена рудными телами мощностью от 0,3 до 12,3м.

«Восточная» и «Юго-Восточная» залежи залегают на глубине более 700м, их запасы незначительны.

В составе Юго-Западной ветви рудной зоны месторождения выделяются Западная, Центральная и прогнозируемые Южная и Глубокая рудные залежи. Разведочные работы на этих залежах не производились.

По природным факторам месторождение отнесено к 3 группе сложности.

Наиболее разведанной является «Основная» рудная залежь. В рудных телах залежи выделено пять природных сортов руд, объединенных в два технологических сорта - медно-цинковый и серебро-полиметаллический.

Надрудная толща сложена осадочными породами, представленными алевролитами, углисто-глинистыми сланцами, андезито-дацитовыми порфирами. Породы, в основном, плотные, монолитные со слабой трещиноватостью, но при обнажении склонны к разрушению.

Подрудная толща, сложенная лавами и лавобрекчиями липаритовых порфиров, примыкает к рудному телу, породы в этих местах претерпели гидротермальные изменения и превратились в метасоматиты. Наличие в этих измененных породах серицитолита и хлоритолита понижает их устойчивость, они быстро разрушаются даже при рудничной атмосфере.

Коэффициент крепости составляет: для руды - 5-6, для породы - 5-12. Увлажнение или замачивание метасоматитов приводит к их размоканию и размягчению, прочностные показатели понижаются в 1,3-1,8 раза.

Средняя плотность руд - 3,56 т/м3, коэффициент разрыхления руд и пород - 1,7.

По заключению института «Унипромедь» месторождение отнесено к пожароопасным. При ведении горных работ возможны взрывы сульфидной пыли в связи с содержанием пиритной серы в руде более 35%.

Содержание свободной кремнекислоты в рудах и породах в среднем составляет 63%, поэтому месторождение является силикозоопасным.

Обводненность месторождения незначительная. Ожидаемый водоприток в горные выработки при отработке месторождения до уровня 10 горизонта максимально составит 260?310м3/час. Шахтные воды по отношению к бетонным и железобетонным конструкциям обладают слабой сульфатной агрессией, по отношению к металлоконструкциям и насосному оборудованию - среднеагрессивные.

2. ЗАКЛАДОЧНОЕ ХОЗЯЙСТВО АРТЕМЬЕВСКОГО РУДНИКА, СОСТАВ И ОБЪЕКТЫ. ТЕХНОЛОГИЯ ЗАКЛАДОЧНЫХ РАБОТ

2.1 Закладочное хозяйство Артемьевского рудника, состав и объекты

Закладочное хозяйство Артемьевского рудника включает в себя:

- участок 1 добычи, доставки и подготовки инертного заполнителя;

- центральные склады цемента и золы-уноса;

- бетонозакладочный комплекс БЗК-1 производительностью 80 м /ч;

- бетонозакладочный комплекс БЗК-2 производительностью 40 м /ч;

- бетонозакладочный комплекс БЗК-З производительностью 60 м /ч.

Участок 1 добычи, доставки и подготовки заполнителя.

Для добычи инертного заполнителя организуется карьер, в функции которого входят: добыча отвальных пород, их доставка и складирование на площадке БЗК.

Для получения готового продукта класса на площадке БЗК-1 и 2 организован дробильно-сортировочный участок (ДСУ-1), включающий:

-дробилку 1-ой стадии дробления;

-дробилку 2-ой стадии дробления;

-дробилку 3-ей стадии дробления.

На 1-ой стадии дробление отвальных пород производится мобильной дробильной установкой МС 120 Z С110, которая обеспечивает выход дробленой породы крупностью материала 80-130 мм и готового продукта (отсев)

Готовый продукт (отсев) классом поступает на площадку складирования, откуда погрузчиком доставляется в приемный бункер конвейерного тракта и далее в расходный бункер БЗК-2.

Проектная техническая производительность дробильной установки МС 120 Z С110 при ширине зазора 85-130 мм составляет 140-180 и 215-280 т/ч.

После щековой дробилки дробленая порода поступает на конусную дробилку 2-ой стадии дробления GР 500 ф. Ме1sо Minerals с технической производительностью 230-250 т/ч материала крупностью -30 мм.

После 2-ой стадии материал поступает на 3-тью стадию дробления дробилкой мелкого дробления типа КМД-1750 Т производительностью 80-110 м 3/ ч готового продукта классом.

После дробилки КМД-1750Т дробленая порода по конвейерному тракту поступает в расходный бункер БЗК-1 и на площадку складирования.

Для получения готового продукта класса на площадке БЗК-З организован дробильно-сортировочный участок (ДСУ-2).

Дробленая порода классом с площадки складирования погрузчиком доставляется в приемный бункер роторной дробилки В 8100 производительностью до 200-300 т/ч. После дробления порода поступает на грохот N403 с ситом 3 мм и далее готовый материал классом в приемный бункер БЗК-З.

Для формирования штабелей заполнителя и подачи его в расходные принят фронтальный погрузчик ZL-50G с емкостью ковша V=2 м3 Аппаратурно-технологическая схема ДСУ-1 и 2 приведена на рис. 6.6.

Центральные склады цемента и золы-уноса.

Центральные склады цемента и золы-уноса являются общими для БЗК-1,2 и 3 и предназначены для приема, хранения и подачи вяжущих материалов в расходные силосы комплексов. Склады выполнены по типовому проекту ТП 409-29-65.

Разгрузка вяжущих материалов из вагонов и загрузка их осуществляется пневмотранспортными устройствами. От центрального склада до расходных силосов (бункеров) закладочных комплексов цемент и зола-унос доставляют автоцементовозами ТЦ-12 с «тической разгрузкой, грузоподъемностью 20 т.



Рисунок 1- Аппаратурно-технологическая схема объединенного дробильно-сортировочного комплекса бетонозакладочного хозяйства Артемьевского рудника

Бетонозакладочный комплекс БЗК-1.

Состав и объекты БЗК-1

Бетонозакладочный комплекс БЗК-1 входит в состав Артемьевского рудника и включает в себя следующие объекты:

• линию 1-1 приема и подачи дробленого заполнителя в мельницу;

• линии 1-2 приема и подачи дробленого заполнителя в смеситель;

• линия 2-1 приема, хранения и подачи цемента;

• линия 2-2 приема, хранения и подачи золы-уноса;

• линия 3 подачи воды;

• отделение приготовления цементного молока (режим 1);

• отделение приготовления цементно-зольного молока (режим 2);

• линия 4 подачи сжатого воздуха;

• помольный участок 5;

• смесительный участок 6;

• технологические скважины, магистральные и участковые бетоноводы 7;

• лаборатория 8 технологического контроля.

Аппаратурно-технологическая схема БЗК-1 представлена на рис.6.7.

Технология закладочных работ.

В качестве основного технологического оборудования БЗК-1 приняты шаровая мельница и уравнительный смеситель, на базе которых предложена и реализована универсальная технология закладочных работ по мельнично- смесительному способу подготовки и приготовления закладочных смесей заданных параметров на мелком и крупном заполнителях с возможностью оперативного трансформирования схемы технологического процесса в зависимости от типа вяжущего и заполнителя и объемов производства с последующей доставкой закладочных смесей трубопроводным транспортом в выработанное пространство в самотечным режиме.

Технология закладочных работ включает следующие операции, которые входят в объем работ, выполняемых обслуживающим персоналом бетонозакладочного комплекса БЗК-1:

-подача продукта дробления классом Р-15+омм в расходные бункера мельницы и смесителя;

-выпуск, дозирование заполнителя и подача его в мельницу;

-выпуск, дозирование заполнителя и подача его в смеситель;

-загрузка цементом расходных силосов, дозирование и подача цемента в затворитель, приготовление цементного молока и подача его в мельницу (режим 1);

-загрузка золой-уносом расходных силосов, дозирование и подача золы-уноса в затворитель, приготовление цементно-зольнго молока и подача его в мельницу (режим 2);

-прием в мельнице отдозированных закладочных материалов (цементное молоко и порода), их совместный помол, активации и приготовление пес- чаноцементной пульпы (ПЦП) заданных параметров и объемов с их последующей подачей в смесительное отделение (режим 1);

-прием в мельнице отдозированных закладочных материалов (цементнокольное молоко и порода), их совместный помол, активации и приготовления песчаноцементнозольной пульпы (ПЦЗП) заданных параметров и объемов с их последующей подачей в смесительное отделение (режим 2);

-прием в смесителе отдозированных закладочных компонентов (ПЦП и дробленой породы) заданных параметров и объемов, их совместное, перемешивание и приготовление закладочной смеси в смесителе (режим 1);

-прием в смесителе отдозированных закладочных компонентов (ПЦЗП и дробленой породы) заданных параметров и объемов, их совместное, перемешивание и приготовление закладочной смеси в смесителе (режим 2);

-подача смеси в приемную воронку трубопровода и транспортирование ее к месту укладки;

-технологический контроль за процессом приготовления закладочной смеси.

Материалы со складов в расходные емкости подают: цемент и золу-унос - пневмотранспортом, дробленую породу -- конвейерами.

Дозирование твердых компонентов производится по массе. Допускается их объемное дозирование путем регулирования скорости движения Вы конвейера или толщины слоя.

Производительность закладочного комплекса по сыпучим заполнителям следует определять по суммарному расходу, согласно показаний весоизмерительных устройств или по данным последней тарировки дозаторов.

Цемент и золу-унос из расходных силосов подают ротационными нагнетателями на весовые дозаторы непрерывного действия, работающие в автоматическом режиме.

Расход воды должен устанавливаться в зависимости от влажности твердых заполнителей и состава смеси.

Для исключения попадания в технологический процесс негабаритных кусков и посторонних включений линии подачи твердых инертных заявителей должны быть оборудованы грохотами, шиберами и металлоуловителями.

Бункера дробленой породы, цемента и золы-уноса должны быть оснащены вибраторами для ликвидации возможного зависания в них материалов.

Необходимым условием качественного приготовления закладочных смесей является полная автоматизация технологического процесса через систему АСУ ТП.

Работа закладочного комплекса производится согласно утвержденнойной главным инженером рудника "Технологическрй картой приготовления подачи в выработанное пространство закладочной смеси на БЗК-1 Артемьевского рудника".

Технология приготовления закладочных смесей на БЗК-1 6.1.4.12.1 Технология приготовления твердеющих закладочных смесей на основе цементного вяжущего (Режим 1)

Технологический процесс приготовления закладочных смесей в объеме 80м3/ч на основе цементного вяжущего с использованием в качестве заполнителя дробленой породы кл.-15+0мм и ее материальный баланс показаны на рисунке 6.8.

Материальный баланс выполнен из расчета усредненного показателя расхода материалов на 1 м3 закладочной смеси, кг:

Цемент 210; Порода дробленая 1365; Вода-445.

Дробленая порода крупностью -15 + 0 мм со склада (площадки) конвейером поставляется в расходные бункера №1 и 2, вместимостью 50 т каждый.

С расходного бункер-дозатора №1 заполнитель в количестве 87,3 т/ч конвеером подается в шаровую мельницу.

С расходного бункер-дозатора №2 заполнитель в количестве 21,9 т/ч конвеером подается в барабанный смеситель.

Цемент из расходного силоса в отдозированном виде в количестве 16,8 т/ч поступает в репульпатор, вьшолненный из секции флотомашины типа ФМР-10, где он смешивается с водой в объеме 35,6 М7ч и в виде цементного молока в объеме 41 м^ч плотностью 28т/м3 подается в мельницу.

Подача цеммолока в мельницу обоснована тем, что в случае его подачи в кнггель невозможно достигнуть требуемых плотностей цеммолока (р=1,3- шж м3) в репульпаторе и песчанной смеси (р=1,8-1,9 т/м3) в мельнице, при условии обеспечения требуемой плотности закладочной смеси (р=1,9-2,0 I) в смесителе.

В мельнице происходит измельчение, активация и приготовление песчано- цементной пульпы (ПЦП) в количестве 72 м3/ч и плотностью 1,94 т/м3, которая подается в трубчатый смеситель.

В смесителе происходит перемешивание ПЦП с крупной фракцией дробленой породы и приготовление твердеющей закладочной смеси в объеме 80 м/ч и плотностью с гарантированным содержанием мелкого класса (фракции -0,074 мм) количестве 30 - 35%, среднего класса в количестве 50-55% и крупного класса (фракции-20+2,5мм) в количестве 15%.

Из смесителя готовая закладочная смесь самотеком поступает в приемную воронку вертикального трубопровода и далее по закладочному бетоноводу в выработанное пространство.

Технология приготовления твердеющих закладочных смесей на основе цементнозольного вяжущего (Режим 2)

Технологический процесс приготовления закладочных смесей в объеме 80 м /ч на основе цементнозольного вяжущего и дробленой породы и ее материальный баланс показаны на рисунке 6.9.

Материальный баланс выполнен из расчета усредненного показателя расхода материалов на 1 м закладочной смеси, кг:

Цемент 185; Зола-унос 240; Порода дробленая 980; Вода-470

Дробленая порода крупностью -15 + 0 мм со склада (площадки) конвейером доставляется в расходные бункера №1 и 2, вместимостью 50 т каждый.

С расходного бункер-дозатора №1 заполнитель в количестве 62,7 т/ч конвейером подается в шаровую мельницу.

С расходного бункер-дозатора №2 заполнитель в количестве 15,7 т/ч конвейером подается в барабанный смеситель.

Цемент и зола-унос из расходных силосов в отдозированном виде в количестве соответственно 14,8 и 19,2 т/ч поступают в репульпатор, выполненный из секции фло- томашины типа ФМР-10, где они смешиваются с водой в объеме 37,6 м3/ч и в виде це- метнозольногого молока (ЦЗМ) в объеме 51,4мтчи плотностью 1,4 т^3 подаются в мельницу.

Подача цементнозольногого молока в мельницу обоснована тем, что в случае его подачи в смеситель невозможно достигнуть требуемых плотностей цементнозольногого молока (р=1,3-1,5т/мэ) в репульпаторе и песчанной смеси (р=1,8-1,9 т/м3) в мельнице, при условии обеспечения требуемой плотности закладочной смеси (р=1,9-2,0 т/м3) в смесителе.

В мельнице происходит измельчение, активация и приготовление песчано-цементнозольной пульпы (ПЦЗП) в количестве 73,8 м/ч и плотностью 1,82 т/м3, которая подается в трубчатый смеситель.

В смесителе происходит перемешивание ПЦЗП с крупной фракцией дробленой породы и приготовление твердеющей закладочной смеси в объеме 80 м /ч и плотностью 1,90т/м, с гарантированным содержанием мелкого класса (фракции - 0,074 мм) в количестве 30 - 35%, среднего класса в количестве 50-55% и крупного класса (фракции -20+2,5мм) в количестве 15%.

Из смесителя готовая закладочная смесь самотеком поступает в приемную воронку вертикального трубопровода и далее по закладочному бетоноводу - в выработанное пространство.

Бетонозакладочный комплекс БЗК-2.

Состав и объекты БЗК-2.

Бетонозакладочный комплекс БЗК-2 входит в состав Артемьевского руд- рса и включает в себя следующие объекты:

• линию 1-1 приема и подачи заполнителя (отсев) классом р_2о+омм в мельницу;

• линия 2-1 приема, хранения и подачи цемента;

• линия 3 подачи воды;

• отделение приготовления цементного молока;

• линия 4 подачи сжатого воздуха;

• помольно-смесительный участок 5;

• технологические скважины, магистральные и участковые бетоноводы 7;

• лаборатория 8 технологического контроля.

Аппаратурно-технологическая схема БЗК-2 представлена на рис.6.10.

Технология закладочных работ.

В качестве основного технологического оборудования БЗК-2 принята шаровая мельница, на базе которой предложена и реализована технология загадочных работ по мельничному способу подготовки и приготовления закладных смесей заданных параметров на основе цементного вяжущего с последующей доставкой закладочных смесей трубопроводным транспортом в выработанное пространство в самотечным режиме.

Технология закладочных работ включает следующие операции, которые входят в объем работ, выполняемых обслуживающим персоналом бетонозакладочного комплекса БЗК-2:

-подача заполнителя (отсев) классом расходный бункер мельницы;

-выпуск, дозирование заполнителя и подача его в мельницу;

-загрузка цементом расходных силосов, дозирование и подача цемента в растворитель, приготовление цементного молока и подача его в мельницу;

-прием в мельнице отдозированных закладочных материалов (цементное молоко и порода), их совместный помол, активации и приготовления закладочной смеси заданных параметров и объемов;

-подача смеси в приемную воронку трубопровода и транспортирование ее к месту укладки;

-технологический контроль за процессом приготовления закладочной смеси.

Материалы со складов в расходные емкости подают: цемент-- ревмотранспортом, отсев - конвейером.

Дозирование твердых компонентов производится по массе. Допускается их объемное дозирование путем регулирования скорости движения рты конвейера или толщины слоя.

Рисунок 2 - Аппаратурно-технологическая схема бетонозакладочного комплекса БЗК-2 Артемьевского рудника

Производительность закладочного комплекса по сыпучим заполнителем следует определять по суммарному расходу, согласно показаний весоизмерительных устройств или по данным последней тарировки дозаторов.

Цемент из расходного силоса подают ротационным питателем на весовые дозаторы непрерывного действия, работающие в автоматическом режиме. Расход воды должен устанавливаться в зависимости от влажности твердых заполнителей и состава смеси.

Для исключения попадания в технологический процесс негабаритных кусков и посторонних включений линии подачи твердых заполнителей должны быть оборудованы грохотами, шиберами и металлоуловителями.

Бункера отсева и цемента должны быть оснащены вибраторами для ликвидации возможного зависания в них материалов.

Необходимым условием качественного приготовления закладочных смесей является полная автоматизация технологического процесса через систему АСУ ТП. Работа закладочного комплекса производится согласно утвержденной главным инженером рудника "Технологической картой приготовления и подачи в выработанное пространство закладочной смеси на БЗК-2 Артемьвского рудника".

Технология приготовления закладочных смесей на БЗК-2

Технологический процесс приготовления закладочных смесей в объеме 40 м3/ч на основе цементного вяжущего с использованием в качестве заполнителя породного отсева классом В-20+0мм с илисто-глинистыми включениями и ее материальный баланс показаны на рисунке 6.11.

Материальный баланс выполнен из расчета усредненного показателя расхода материалов на 1 м закладочной смеси, кг: Цемент 220; Отсев 1280; Вода-465. Породный отсев крупностью -20 + 0 мм со склада (площадки) конвейером досыпается в расходные бункера №3.

С расходного бункер-дозатора №3 заполнитель в количестве 51,2 т/ч конвейером подается в шаровую мельницу.

Цемент из расходного силоса в отдозированном виде в количестве 8,8 т/ч поступает репульпатор, выполненный из секции флогомашины типа ФМР-10, где он смешивается с рой в объеме 18,6 м'/ч и в виде цементного молока в объеме 21,4 ж/ч плотностью 1,28 1г подается в мельницу.

В мельнице происходит измельчение, активация и приготовление твердеющей кладочной смеси в объеме 40 м3/ч и плотностью 1,96 т/м3, с гарантированным соисканием мелкого класса (фракции -0,074 мм) в количестве 30 - 35%, среднего класса количестве 50-55% и крупного класса (фракции -20+2,5мм) в количестве 15%. Из мельницы готовая закладочная смесь самотеком поступает в приемную вошку вертикального трубопровода и далее по закладочному бетоноводу - в выработанное пространство. Из-за наличия в закладочной смеси значительного количества илисто- глинистых включений, что, несомненно, отрицательно скажется на прочности закладки, необходимо дополнительно уточнить ее состав и материальный баланс.

Бетонозакладочный комплекс БЗК-З.

Состав и объекты БЗК-З.

Бетонозакладочный комплекс БЗК-З входит в состав Артемьевского рудника и включает в себя следующие объекты:

• линию 1-1 приема и подачи дробленой породы классом р-з+омм в смеситель;

• линия 2-1 приема, хранения и подачи цемента;

• линия 2-2 приема, хранения и подачи золы-уноса;

• линия 3 подачи воды;

• отделение приготовления цементно-зольного молока;

• линия 4 подачи сжатого воздуха;

• смесительный участок 6;

• технологические скважины, магистральные и участковые бетоноводы 7;

• лаборатория 8 технологического контроля.

Аппаратурно-технологическая схема БЗК-З представлена на рис.6.12.

Технология закладочных работ.

В качестве основного технологического оборудования БЗК-З принят уравнительный смеситель, на базе которого предложена и реализована технология закладочных работ по смесительному способу приготовления закладочных смесей заданных параметров на мелком и крупном заполнителях заданных параметров на основе цементнозольного вяжущего с последующей доставкой закладочных смесей трубопроводным транспортом в выработанное пространство в самотечным режиме.

Технология закладочных работ включает следующие операции, которые входят в объем работ, выполняемых обслуживающим персоналом бетонозакладочного комплекса БЗК-З:

-подача продукта дробления классом р-з+омм в расходные бункера смесителя;

-выпуск, дозирование заполнителя и подача его в смеситель; -загрузка цементом расходных силосов, дозирование и подача цемента в затворитель;

-загрузка золой-уносом расходных силосов, дозирование и подача золы-уноса в затворитель,

- прием в затворителе отдозированных вяжущих материалов, приготовление цементно-зольнго молока и подача его в смеситель;

-прием в смесителе отдозированных закладочных компонентов (це- ментнозольное молоко и дробленой породы) заданных параметров и объемов, их совместное перемешивание и приготовление закладочной смеси;

-подача смеси в приемную воронку трубопровода и транспортирование ее к месту укладки;

-технологический контроль за процессом приготовления закладочной смеси.



Рисунок 3. Аппаратурно-технологическая схема бетонозакладочного комплекса БЗК - 3 Артемьевского рудника

Дозирование твердых компонентов производится по массе. Допускается их объемное дозирование путем регулирования скорости движения ленты конвейера или толщины слоя.

Производительность закладочного комплекса по сыпучим заполнителям следует определять по суммарному расходу, согласно показаний весоизмерительных устройств или по данным последней тарировки дозаторов.

Цемент из расходного силоса подают ротационным питателем на весовые дозаторы непрерывного действия, работающие в автоматическом режиме.

Расход воды должен устанавливаться в зависимости от влажности твердых заполнителей и состава смеси.

Для исключения попадания в технологический процесс негабаритных кусков и посторонних включений линии подачи твердых инертных заполнителей должны быть оборудованы грохотами, шиберами и металлоуловителями.

Бункера отсева и цемента должны быть оснащены вибраторами для ликвидации возможного зависания в них материалов.

Необходимым условием качественного приготовления закладочных смесей является полная автоматизация технологического процесса через систему АСУ ТП.

Работа закладочного комплекса производится согласно утвержденной главным инженером рудника "Технологической картой приготовления и подачи в выработанное пространство закладочной смеси на БЗК-З Артемьевского рудника".

Технология приготовления закладочных смесей на БЗК-З Технологический процесс приготовления закладочных смесей в объеме 60 м3/ч на основе цеменшозольного вяжущего и дробленой породы и ее материальный баланс.

Материальный баланс выполнен из расчета усредненного показателя расхода материалов на 1 м3 закладочной смеси, кг: Цемент 170; Зола-унос 300; Порода дробленая 1020; Вода-445.

Дробленая порода крупностью -3 + 0 мм со склада (площадки) конвейером доставляется в расходный бункера№4, вместимостью 50 т.

С расходного бункер-дозатора №4 заполнитель в количестве 61,2 т/ч конвейером подается в барабанный смеситель.

Цемент и зола-унос из расходных силосов в огдозированном виде в количестве соответственно 10,2 и 18 т/ч поступают в репульпатор, выполненный из секции флото- машины типа ФМР-10, где они смешиваются с водой в объеме 26,7 м3/ч и в виде це- менгнозольногого молока (ЦВМ) в объеме 38,6 м3/чи плотностью 1,4 тА^ подаются в смеситель.

В смесителе происходит перемешивание ЦЗМ с дробленой породой и приготовление твердеющей закладочной смеси в объеме 60 м/ч и плотностью 1,94т/м3, с содержанием мелкого класса (фракции -0,074 мм) в количестве 30%, среднего класса в количестве 50% и крупного класса (фракции -3+2,5мм) в количестве 20%.

Из смесителя готовая закладочная смесь самотеком поступает в приемную воронку вертикального трубопровода и далее по закладочному бетоноводу - в выработанное пространство.

В процессе эксплуатации БЗК-З необходимо дополнительно уточнить состав закладочной смеси и ее материальный баланс из-за повышенного содержания в заполнителе крупного класса +2,5мм.

Трубопроводный транспорт твердеющих закладочных смесей

Транспорт твердеющих закладочных смесей по эксплуатационным горизонтам осуществляют по трубам под действием напора, создаваемого столбом смеси вертикального става трубопровода.

Закладочные трубопроводы.

Закладочные трубопроводы подразделяются на магистральные, прокладываемые по стволу шахты (или скважинам) и по капитальным горным выработкам, и на участковые, прокладываемые по подготовительным и нарезным выработкам.

Магистральные трубопроводы прокладывают и оборудуют согласно технического проекта, участковые - по схемам и паспортам, утвержденным главным инженером рудника.

Для закладочного трубопровода должны применяться стальные бесшовные горячекатаные трубы по ГОСТ 8732-78 или стальные бесшовные холоднокатаные трубы по ГОСТ 8734-78. Допускается использование на отдельных участках полиэтиленовых труб по ГОСТ 18599-83 и армированные рукава.

Толщину стенок труб необходимо выбирать с учетом максимально возможного рабочего давления и из условия их износа. Толщина стенки должна быть не менее 5 мм.

Радиусы закруглений трубопроводов должны быть не менее 10 диаметров труб.

Колена для труб диаметром 114мм должны быть изготовлены методом деформации.

Соединения магистральных и участковых трубопроводов должны быть герметичными.

Стальные звенья магистральных и участковых горизонтальных трубопроводов соединяют быстроразъемными соединениями. Звенья вертикального магистрального трубопровода соединяют муфтами на резьбе или на сварке.

Магистральные закладочные трубопроводы должны иметь генеральный уклон в сторону подачи закладочной смеси не менее 0,003^0,005.

В исключительных случаях допускается обратный уклон участкового трубопровода, соответствующий уклону выработки.

Закладочный трубопровод соединяют в единый став с помощью быстроразъемных соединений (БРС) из отрезков труб длиной по 8 м. Прокладывают трубопровод по стенке закладочной выработки на кронштейнах на высоте 0,5... 1,2 м, либо по почве. Трубопровод прочно крепят к кронштейнам с шагом 3.. .4 м, на поворотах шаг крепления уменьшают до 1.. .1,5 м в зависимости от радиуса поворота.

Закладочный трубопровод оборудуют переключателями потока с целью обеспечения непрерывной работы смесительной установки при изменении фронта работ.

Вертикальный став закладочного трубопровода должен быть оборудован устройством для аварийного сброса закладочной смеси в месте перехода на горизонтальный став.

Переключатели и устройства аварийного сброса смеси устанавливаются на магистральных трубопроводах в местах, определяемых проектом.

Параллельно с магистральным закладочным трубопроводом необходимо иметь трубопроводы воды и сжатого воздуха, оборудованные через 50 м устройствами для подачи воды и сжатого воздуха в закладочный трубопровод для ликвидации закупорок в нем.

Магистральные закладочные трубопроводы следует оборудовать манометрами в районе опорного колена вертикального става и в местах установки устройств аварийного сброса смеси на горизонтальной трассе. В качестве контрольной аппаратуры могут быть использованы серийно выпускаемые манометры типа МЭД, которые должны дополнительно оснащаться специальными манометрическими стаканами.

При транспортировании закладочной смеси по скважинам последние должны быть обсажены трубами. Допускается транспортирование закладочной смеси по необсаженым скважинам длиной не более 50 м на конечных участках трубопровода.

Трасса закладочного трубопровода должна быть оборудована телефонами с расположением их у оператора закладочного комплекса, в районе перехода вертикального става на горизонтальный и на конце трубопровода у перемычки.

Параметры трубопроводного транспорта

Расчет, проектирование и определение параметров системы транспортирования закладочной смеси производится на основе алгоритма и программного модуля.

Разработанный программный продукт имеет ориентированный на пользователя графический интерфейс.

Максимальная дальность подачи смеси для условий Артемьев ского рудника с учетом состава смесей, диаметра трубопроводов, трассировки бетоноводов определяется из выражения

2 = 3/5 хН,м

где Н -- высота заполнения вертикального става смесью, м.

При необходимости подачи смеси на большие расстояния (2>5Н) или в выработки, расположенные выше (до 10 м) уровня закладочного трубопровода, его необходимо оборудовать (через 20 м) пневмоврезками для подачи сжатого воздуха. При этом давление смеси в районе пневмоврезок должно быть не более 0,8 от давления в магистрали сжатого воздуха. Допускается подавать смесь на высоту 10 м пневмонасосами.

После прекращения подачи закладочной смеси трубопровод необходимо очистить путем промывки его водой или водовоздушной смесью. Для промывки трубопровода выполняют следующие операции:

- прекращают подачу вяжущего и промывают водой смешиватель и трубопровод;

- с началом промывки оборудования для приготовления закладочной смеси перекрывают вертикальный став трубопровода и заполняют водой приемную воронку;

- открывают клапан и промывают водой закладочный трубопровод;

- отключают подачу воды;

- закрывают клапан и продувают трубопровод сжатым воздухом.

Для нормальной и безаварийной работы трубопроводного транспорта необходимо обеспечить:

- правильное дозирование всех компонентов твердеющей закладочной смеси;

- сохранение пластичности смеси в пределах 11-12 см конуса Строй- ЦНИЛа;

- исключение утечек жидкой фазы через неплотности во фланцевых соединениях и отверстиях, вызванных износом труб;

- исключение попадания длинномерных предметов и крупных кусков величиной более 1/3 диаметра труб;

- тщательную промывку и продувку труб после остановки комплекса.

Контроль состояния трубопровода.

На трубопроводе или стенках выработки около трубопровода должны быть выставлены несмывающиеся краской пикеты через 100 м, начиная от вертикального става. Всем трубопроводам необходимо присваивать порядковый номер, например, М-3 (магистральный № 3), У-7 (участковый № 7).

Контроль за работой трубопроводного транспорта осуществляют горнорабочие участка закладочных работ. В случае неисправности трубопровода (течи, деформация, порывы) они действуют в соответствии с регламентом по организации работ при ликвидации аварий на закладочном трубопроводе, с которым должен быть ознакомлен персонал участка закладочных работ (Приложение 13,14).

Ликвидация закупорок трубопроводов производится:

- простукиванием трубопроводов;

- разъединением участков трубопроводов и последующим повышением давления в нем путем подачи воды или сжатого воздуха;

- применением механических вибраторов.

Работы по ликвидации аварийных закупорок с рассоединением труб должны вестись в направлении от закладочного комплекса к концу транспортного трубопровода. При этом запрещается нахождение людей впереди расстыковки.

При расстыковке труб предварительно должны быть приняты меры по закреплению труб и разгрузки их от смеси.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Безусловно, применение вышесказанных технологий в горной промышленности положительно сказывается на сохранении природных богатств и на производительности труда. Системы автоматизации закладочных комплексов рудника предназначены для мониторинга технологического процесса производства закладочной смеси и управления оборудованием закладочного комплекса, что очень хорошо вписывается в весь процесс работы данного рудника и повышает его уровень среди других горных предприятий ВКО.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ПРОЕКТ«ВЕНТИЛЯЦИИ И КОМПЛЕКСНОГО ОБЕСПЫЛИВАНИЯ АТМОСФЕРЫ АРТЕМЬЕВСКОГО РУДНИКА МХК» Корпорация «Казахмыс». Медно-Химический комбинат.

2. ПРОЕКТ № В-54-1067-1328 ПР подготовки и отработки блоков 19,20 10го горизонта Артемьевского рудника.

3. Технологическая инструкция по производству закладочных работ на БЗК1,2,3 для условий Артемьевского рудника.

Размещено на Allbest.ur

...