- тепловые установки для забора, перемешивания и выдачи загрязненного воздуха из карьера УТ-СМ и НК-12КВ соответственно 7 шт и 6шт;

- установки местного проветривания УМП-1 5шт;

Снабжение установок топливом производится топливозаправщиками со сливом горючего в промежуточные емкости.

2.9 Карьерный водоотлив

Карьерный водоотлив предусматривает удаление поверхностного стока, формирующегося за счет выпадающих на площадь карьера осадков, на дне забоя.

На период проведения ГКР - водоотлив состоит из передвижной установки с агрегатами ЦНСА 38-88, плавучей на понтоне с насосом ПВП 125\60 и забойных типа ГНОМ 10\10 и 25\20. Сброс воды предусматривается в южную нагорную канаву и пруд отстойник карьерных вод.

Для сбора поверхностного стока на дне устанавливается забойный водоприемный зумпф, в котором устанавливается плавающий водозабор. Зумпф имеет размеры 15 х 15 метров и глубину 3 метра, емкость составляет 675 м³.

Размеры зумпфа назначены из условия обеспечения нормальной работы плавающего водозабора, который отбирает наиболее осветленный верхний слой воды - 15 см. Высотное и плановое положение меняется в зависимости от горизонта отработки.. В период работы карьера, насосы (основной и запасной) передвижной станции меняются на более высоконапорные (ЦНС60-99 начало отработки карьера - ЦНС 60-330 на 15,16 год отработки).

При режиме работы водоотлива 20 часов в сутки одним насосом производительностью 60 м³/час, наибольшем годовом объеме притока 50 % обеспеченности, равном 65,5 тыс. м³ с площади водосбора 92,1 га на 11-16 год отработки необходимое время откачки 1092 часа или 46 рабочих дней. Время откачки максимально ожидаемого суточного дождевого притока 1118 м3\сут при работе двух насосов -60 м³\час составляет -13 часов (по ЕПБ - не более 20 часов).

Карьерная вода из зумпфа в напорном режиме отводится водоводом (стальная труба 168 х 5) на сброс в хвостохранилище. Водовод рабочий и резервный прокладывается по бермам и откосам восточного борта.

Очистка карьерных вод не требуется, так как сброс производится в хвостохранилище.

2.10 Отвальное хозяйство

Проектируемый карьер расположен на равнине, рельеф которого слаборасчленен, с абсолютными отметками 245-255 м и с относительным превышением над ближайшими водотоками от 15 до 35 м, перепад высот незначительный.

Для уменьшения негативного влияния отвалов на процесс естественного проветривания, их размещение планируется с учетом преобладающих направлений ветра в районе расположения карьера. Причем, в большей степени учитывается зимняя роза ветров, когда более вероятно загрязнение атмосферы карьера по причине устойчивого ее стояния из-за повышенной плотности ее приземного слоя воздуха.

В теплое время года, в штилевую погоду, возникают местные турбулентные потоки. Возникновение их происходит за счет большой неравномерности нагрева поверхности земли солнечной энергией. Такие потоки обеспечивают достаточно высокую эффективность проветривания внутрикарьерного пространства.

При выборе месторасположения отвала учитывается преобладающее направление ветра в холодное время года.

Кроме закрытия горизонта, отвалы, расположенные на борту карьера, как бы увеличивают его глубину. Как известно, при увеличении глубины карьера, возникают зоны рециркуляции, в которых ухудшается естественная вентиляция. Для исключения этого негативного влияния, расстояние между проекцией верхней бровки подветреннего борта отвалов на земную поверхность и перспективным контуром карьера не должно быть меньше 10 высот отвалов. Другими словами, расстояние от нижней бровки отвала до перспективного контура карьера должно быть не менее определенного по формуле

, (2.3)

где 7 - угол откоса отвала, градусы;

h_от -высота отвала, м.

Следовательно, отвалы пустых пород с аэрологической точки зрения следует размещать на северо-восточной стороне карьера за возможной зоной сдвижения. В этом случае, динамическая энергия ветрового потока со стороны преобладающего направления ветров полностью участвует в аэрационных процессах внутри карьера и обеспечивает минимальное негативное влияние отвала. При этом, между отвалами № 1 и 2 должен существовать конфузорный проран.

Высота отвалов принята - 50 метров. Отвалы отсыпаются в два яруса, с отсыпкой в зимнее время в предотвал высотой 10 -15 метров. Емкость отвала составляет 30,0 млн. м³ (отвал №2) и 40,4 млн. м³ (отвал №1), с учетом коэффициента остаточного разрыхления.

Отсыпка вскрышных пород производится на предварительно спланированные вскрышные породы, используемые в качестве предотвала (объем песков 365 тыс. м³). На остальной площади отсыпка производится на предотвал высотой 10 метров, который отсыпан зимой.

Складирование вскрыши ГКР производится на отвал №1 емкостью 9430 тыс. м³ (Кр = 1,2). С началом разработки прочных пород их отсыпают поверх промерзших малопрочных пород, отсыпка ведется под откос, что создает подпор слабым породам и препятствует их оттаиванию.

По опыту на аналогичных карьерах, ограничений по высоте отвалов нет, а откосы формируются под углом около 35 градусов. Породы мало прочных разностей достаточно быстро промерзнут и не будут оказывать влияния на устойчивость.

Отвалы, за исключением тех случаев, когда породы складируются на скальном основании, должны размещаться на промороженном основании. Породы представлены сильно льдистыми, мало прочными разностями. Высота отвалов отсыпаемых в зимнее время должна быть максимальной (не менее 10 метров). В летнее время такие породы будут оттаивать на 1,5-2 метра и растекаться под углом 15-18 градусов, движение транспорта по поверхности отвалов к середине лета будет затруднено. Как только это произойдет, отвалы должны быть перенесены на новое место и высота их должна наращиваться до тех пор, пока движение по ним будет возможно. После площадь отвалов увеличивается. С наступлением холодного периода и промерзания поверхности отвала, отсыпанного летом, продолжается складирование вскрышных пород на их площадях. Проектом предусмотрено бульдозерное отвалообразование с использованием бульдозеров Д-9 , Д-10, ДЗ-98 В и САТ-834.

месторождение алмаз кимберлитовый маркшейдерский



2.11 Энергоснабжение карьера

Изменения в электроснабжении карьера связаны с расширением контура для возможности отработки более глубоких горизонтов. Вопросы электроснабжения карьера рассматривались в соответствии с электрическими нагрузками, величины которых зависят в основном от применяемого оборудования и проектной конфигурации размеров карьера для определения необходимого количества осветительных устройств.

С учетом принятого в технологической части проекта решения по отработке карьера до 2010 г. горным оборудованием на дизельном приводе и небольшой суммарной электрической нагрузке на этот период электроснабжение выполняется на напряжении 6 кВ по существующей воздушной линии. В этот период потребителями электроэнергии будут насосы карьерного водоотлива, а также светильники наружного освещения карьера и отвалов. С учетом количества работающего технологического оборудования, размера карьера по периметру, а также требований нормативных документов по ограничению присоединения к одной линии, максимальное число радиальных линий 6 кВ составляет 2. Питание электроэнергией будет выполняться по существующей двухцепной ВЛ-6 кВ на деревянных опорах от РП-6 кВ промплощадки.

За границей нового перспективного контура карьера сооружается бортокольцевая ВЛ-6 кВ на стационарных опорах, секционированная выключателем ячейки СП-6кВ. От бортокольцевой ВЛ для спуска в карьер предусматриваются радиальные ВЛ-6 кВ выполненные на деревянных передвижных опорах с железобетонными подножниками.

Подключение насосных станций № 1и № 2, а также забойной насосной станции выполняется на напряжении 0.4 кВ гибкими кабелями от передвижных карьерных трансформаторных подстанций 6/0.4 кВ с изолированной нейтралью. Подключения выполняется гибкими кабелями с медными жилами, прокладываемыми открыто на «козелках».

Режим работы нейтрали трансформаторов в пределах горных разработок изолированная.

Для электроприемников предусматривается следующая пусковая аппаратура:

- для электродвигателей на напряжении 0.38 кВ шкафы нормализованные серии РУСМ с переключателем там, где требуется местное, дистанционное и автоматическое управление, а также магнитные пускатели различного назначения и др.

Питающие и распределительные сети 0.4 кВ внутри насосных станций карьерного водоотлива выполняются, в основном, кабелями с открытой прокладкой на кабельных конструкциях.

В качестве устройств трансформации электроэнергии приняты передвижные трансформаторные подстанции мощностью 400, 250 и 25кВА в карьере и на отвалах.

Учет расхода электроэнергии осуществляется электросчетчиками, установленными в подстанциях.

Для защиты от поражения электрическим током предусматривается заземление металлических частей электрооборудования, нормально не находящихся под напряжением, в качестве заземляющих проводников используются отдельные жилы кабелей.

Для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током в сетях с изолированной нейтралью, в пределах горных разработок осуществляется контроль состояния изоляции и отключение оборудования с применением устройств защиты от утечек тока на землю.



3. Маркшейдерские работы при открытой разработке месторождения алмазов кимберлитовой трубки «Нюрбинская»

Особенности маркшейдерских работ на карьерах связаны со специфическими условиями проведения горных работ. К этим условиям относятся: большая площадь распространения горных выработок, быстрое изменение положения забоев из-за использования мощных механизмов, наличие многообразных вспомогательных работ, требующих участия маркшейдерской службы. Основными видами маркшейдерских работ на карьере являются:

- развитие опорной и съёмочной сетей;

- съёмка горных разработок и других горнотехнических объектов;

- составление графической документации, отражающей состояние и динамику развития горных работ;

- учёт движения запасов, добычи и потерь полезного ископаемого, определение обеспеченности предприятия запасами на предстоящий период;

- подсчёт вынутых объёмов полезного ископаемого и вскрыши, учёт движения взорванной массы;

- маркшейдерское обеспечение буровзрывных работ;

- изучение геометрии залегания и качества полезного ископаемого, составление горно-геометрических графиков, изображающих распределение этих свойств в пространстве;

- сбор, переработка, хранение и представление в виде, необходимом для управления горными работами, всей горно-геометрической информации;

- контроль за полнотой выемки полезного ископаемого, соблюдением норм потерь и разубоживания;

- обеспечение безопасного ведения горных работ от оползней и обвалов, наблюдение за их состоянием.



3.1 Ответственность маркшейдерской службы на горном предприятии

Маркшейдерская служба на предприятии несет ответственность за:

- достоверность выполненных объемов горных работ;

- качественное и своевременное пополнение горной графической документации;

- своевременное выполнение работ и составление заявок по созданию маркшейдерской опорной сети на карьерах;

- качество и достоверность маркшейдерской документации;

- внедрение мероприятий, уменьшающих потери и разубоживание руды;

- выполнение планового направления горных работ на карьере;

- правильность вынесения в натуру геометрических параметров и их выполнения;

- своевременный контроль правильности эксплуатации хвостохранилища и намыв пляжей.

3.2 Состав маркшейдерского отдела карьера «Нюрбинский»

Отдел карьера состоит из пяти человек: маркшейдер карьера, участковый маркшейдер горного участка карьера, участковый маркшейдер буровзрывного участка карьера, участковый маркшейдер по добычным работам, участковый маркшейдер по горно-капитальным работам.

3.3 Создание опорной и съёмочной сети

Геометрической основой для производства всех видов съемки (маркшейдерской, геологической, геодезической и топографической) на земной поверхности и в карьере служат пункты: государственной геодезической сети (ГГС), государственной нивелирной сети и маркшейдерской опорной сети, имеющиеся на территории горного предприятия.

По назначению маркшейдерские сети делятся на маркшейдерские опорные сети и маркшейдерские съемочные сети.

Маркшейдерские опорные сети создаются силами маркшейдерской службы горного предприятия или лицензированными на этот вид деятельности подрядными организациями. Они включают, при необходимости, имеющиеся на территории производственно-хозяйственной деятельности предприятия пункты государственной геодезической сети - триангуляция и полигонометрия 3-го и 4-го классов, 1-го и 2-го разрядов. Основными методами создания маркшейдерских опорных сетей являются спутниковая геодезия, триангуляция, трилатерация и полигонометрия 4 классов, 1-го и 2-го разрядов, нивелирование III и IV класса в соответствии с установленными требованиями.

Работы по определению координат опорной съемочной сети производились с 1 по 5 августа 1998 года с применением спутниковой геодезической аппаратуры WILD GPS-System 200, позволяющей получать с высокой точностью координаты всех пунктов. Один приемник устанавливается на пункте с известными координатами (базовая станция), другой перемещается с одного неизвестного пункта на другой около 15-20 мин, координаты которой необходимо определить. Опорное обоснование карьера «Нюрбинский» представлено на рисунке 3.1.

Работы выполнялись в местной системе координат с последующим пересчетом в систему координат 1942 года в 19^ю шестиградусную зону с осевым меридианом 111^о00.

Система высот на объекте - балтийская, 1977 года.

Для маркшейдерского обслуживания горных работ на основе пунктов опорной сети на карьере создаётся съёмочное обоснование. Съёмочное обоснование - это система геодезических пунктов, закладываемых в необходимом количестве на рабочих горизонтах карьера. Съемочное обоснование карьера «Нюрбинский» представлено на рисунке 3.2.

Рисунок 3.1 - Опорное обоснование карьера «Нюрбинский»

Рисунок 3.2 - Съемочное обоснование карьера «Нюрбинский»

Плотность пунктов съёмочной сети карьера устанавливается в зависимости от способа и масштаба съёмки горных выработок. Плановое положение пунктов съёмочной сети определяется следующими способами: широко распространенные способы - аналитические сети (в виде цепочки треугольников триангуляции, трилатерации), теодолитные ходы, геодезические засечки, полярный способ; для специфических условий - разбивка прямоугольной сетки и профильных линий, аналитическая пространственная фототриангуляция.

Выбор способа создания съемочной сети и схемы расположения пунктов и точек зависит от размеров, конфигурации и глубины карьера, системы разработки и рельефа местности. В данном случае, для развития съёмочного обоснования предусмотрен метод геодезических засечек. Схема расположения пунктов для определения координат т. Р методом обратной геодезической засечки представлена на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 - Схема расположения пунктов для определения координат т. Р методом обратной геодезической засечки

Метод засечек достаточно прост в исполнении. Положение каждой точки определяется независимо от другой, что способствует устранению ошибок измерений. Измерение направлений на пунктах выполняется с соблюдением

допусков согласно «Технической инструкции по производству маркшейдерских работ»:

- расхождение между результатами наблюдений на начальное направление в начале и конце полуприема не более 8'';

- колебание направлений в отдельных приемах, приведенных к общему нулю, не более 8'';

- колебание 2С в приеме не более 15'';

- предельное значение невязок в треугольниках: 1 разряда - 20'', 2 разряда - 40'';

- средняя квадратическая ошибка угла, вычисляется по формуле:

, сек (3.1)

и не превышает: пункты первого разряда - 3'', пункты второго разряда - 4''.

Средняя квадратическая ошибка положения пунктов съемочного обоснования, вычисленных методом обратных геодезических засечек не должна превышать 0,6 мм плана в масштабе съемки, а средняя квадратическая ошибка определения высот пунктов не должна превышать 0,2 м.

Пункты закрепляются металлическими штырями или деревянными кольями.

Для получения координат пунктов съемочного обоснования с помощью обратной геодезической засечки производится измерение горизонтальных углов между направлениями на известные пункты, а также вертикальных углов для определения высотной отметки.

В данном случае, для определения координат пунктов с помощью обратной геодезической засечки разработана специальная программа, позволяющая сократить трудоемкость вычислений. Расчет производится по формулам И.Ю. Пранис-Праневича

. (3.2)

Контроль:

, (3.3)

. (3.4)

(3.5)

, (3.6)

, (3.7)

, (3.8)

. (3.9)

3.4 Съемочные работы

Пункты опорных и съемочных сетей являются основой для проведения детальных маркшейдерских съемок, которые осуществляются периодически в целях полного графического изображения и систематического учета всех видов работ, проводимых с момента проектирования, во время строительства и эксплуатации предприятия до полной ликвидации его.

Объектами детальной маркшейдерской съемки на карьере являются:

на поверхности разрабатываемого месторождения:

- рельеф и ситуация земной поверхности;

- водоотводные канавы, естественные обнажения полезного ископаемого и коренных пород, точки и борозды взятия проб почвы;

- транспортные пути, эстакады, мосты, путепроводы и др.;

- горнотехнические и гражданские сооружения, здания и коммуникации (ЛЭП, линии связи, водопроводы и др.);

- постоянные и временные породные отвалы и склады полезного ископаемого;

в горных выработках карьера:

- поверхности горизонтов (рабочие площадки и бермы);

- верхние и нижние бровки вскрышных и добычных уступов, въездных и разрезных траншей и съездов;

- контакты пород вскрыши и полезного ископаемого, точки и борозды опробования, границы зон различного качества полезного ископаемого, элементы и зоны геологических нарушений;

- внутрикарьерная ситуация (транспортные пути, ЛЭП, трубопроводы и др.).

Одним из важных назначений детальной съемки является систематическая количественная и качественная оценка, а также учет и контроль основных видов работ, осуществляемых предприятием в соответствии с проектом разработки.

В зависимости от окружающего рельефа, формы и условий залегания месторождения, производственной мощности предприятия, а также системы, технологии и условий разработки (размеры, глубина и форма карьера) применяют следующие способы детальной маркшейдерской съемки:

- ординатный;

- тахеометрический;

- мензульный;

- стереофотограмметрический (наземный или воздушный).

В данном случае основным способом съемки является тахеометрический способ.

Масштаб составляемых планов 1:2000. Съемка производится ежемесячно для подсчета объемов выполненных работ, пополнения и составления графической документации.

В основе тахеометрического способа съемки используется возможность получения планово-высотного положения точки одним визированием зрительной трубы теодолита. Это достигается путем определения расстояний от инструмента на съемочном пункте до определяемой точки и превышения пикетной точки относительно станции. Наклонное расстояние определяют дальномером, а направление - с помощью горизонтального круга теодолита. Для получения превышения осуществляют нивелирование наклонным лучом, т.е. измерением угла наклона.

При производстве тахеометрического способа использовали теодолиты типа Т30. В настоящее время ведения маркшейдерских работ в карьере осуществляется с помощью электронного тахеометра 3Та5С.

Камеральная обработка производится следующим образом. С электронного тахеометра 3Та5С информация, накопленная в карте памяти, выводится на персональный компьютер в интерфейсе RS-232C в кодах ASCII и обрабатывается в программе CREDO.

Установленный комплекс CREDO позволяет обрабатывать информацию с тахеометра и создавать цифровую модель местности. Для этого используются части этого комплекса CREDO dat 3.0 и CREDO mix.

После отработки результатов в компьютере результаты съемок распечатывают на плоттере.

Для решения текущих маркшейдерских задач на печать выводятся только отснятые точки с порядковым номером и высотной отметкой. Отрисовка ситуации местности производится вручную.

3.5 Съёмка рельефа и уступов карьера

Имея основной топографический план поверхности территории карьерного поля, маркшейдер периодически производит съёмку всех существенных изменений рельефа и поверхностных сооружений, по которым корректирует план поверхности. Периодичность этой пополнительной съёмки на карьере «Нюрбинский» - один раз в месяц.

Производят съёмку горных выработок, к которым на открытых разработках относятся уступы, траншеи, съезды и др. При съёмке уступов снимают характерные точки верхней и нижней бровок уступов. Характерные точки проходят вдоль борта карьера, в 2-3 м от верхней бровки. На каждом из них установлена 2,5 метровая вешка с отражателем из комплекта отражателей электронного тахеометра 3Та5С. Съемка уступов карьера представлена на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 - Съемка уступов карьера

3.6 Съёмка въездных и разрезных траншей

Маркшейдерские работы, связанные с проведением въездных и разрезных траншей и съездов, заключаются в следующем:

- в перенесении в натуру проектной оси выработки, ее поперечных сечений и высотных отметок (профиля почвы выработки);

- в контроле правильности проведения выработок по заданному направлению, сечению и высотным отметкам;

- в определении подлежащих выемке и фактически вынутых объемов пород.

После разбивки продольной оси траншеи производят нивелировку по пикетам через 20 или 50 м, а также детальную тахеометрическую съемку всей полосы, захватываемой траншеей, или поперечную нивелировку. По данным нивелировки и съемки составляют рабочий проект - план и поперечные сечения траншеи. Съемка разрезной траншеи представлена на рисунке 3.5.

В данном случае, работы, связанные с проведением траншей и съездов, осуществляются буровзрывным методом.

Маркшейдерские работы производят в следующем порядке:

1. По исходным данным намечают и разбивают ось траншеи или съезда;

2. Дополнительной съемкой уточняют и пополняют плановые и высотные данные разбитой трассы;

3. В проектном отделе БВР составляется проект с учетом плана поверхности;

4. Относительно оси намечают положения скважин;

5. Перед заряжанием составляют план обуренного блока с указанием глубины каждой скважины.

Определение результатов массового взрыва осуществляется способом вертикальных сечений или объемной палеткой с предварительным составлением плана изомощностей удаленной или наваленной породы.

Рисунок 3.5 - Съемка разрезной траншеи

Все геологоразведочные выработки (скважины глубиной 500 м.), проходимые на карьере «Нюрбинский», были сняты и нанесены на поуступные планы карьера и привязаны к пунктам опорной или съёмочной сети.

3.7 Съёмка отвального хозяйства

Съёмка отвального хозяйства осуществляется тахеометрическим способом с пунктов съёмочной сети, закладываемых вокруг отвалов. Съемочная сеть прокладывается в виде теодолитных ходов (рис. 3.6).

Подсчёт объёмов данного склада производится способом горизонтальных сечений (или среднего арифметического).

Объем горной породы в данном случае подсчитывается по формуле:

, (3.10)

где , - площади сечений соответственно по верхней и нижней бровкам, м²;

- средняя высота, м.

, (3.11)

где , - высота верхней и нижней бровок.

Отвальное хозяйство карьера складывается из отвалов пород и складов полезного ископаемого, методика съёмки которых одинакова. Перед началом складирования производится топографическая съемка поверхности с целью принятия решения по необходимости ее вертикальной планировки (рис. 3.7).



3.8 Съёмка путевого хозяйства

Съёмка путевого хозяйства производится с пунктов опорной или съёмочной сети по мере изменения их положения. Для контроля взаимного расположения путей и учёта всех изменений периодически (1 раз в год) выполняется полная съёмка всего путевого хозяйства с отображением на сводном плане горных работ или топографическом плане поверхности.

Рисунок 3.6 - Съемка отвала

Рисунок 3.7 - Площадка под склад

Для транспортировки горной массы на данном месторождении используют только автомобильный транспорт.

Строительство автодорог производится с соблюдением следующих основных правил:

- ширина общей полосы, отводимой под дороги, допускается до 30 м;

- максимальный уклон (подъем) на отдельных участках в зависимости от рельефа местности, а также руководящие уклоны в карьере допускаются от 0,06 до 0,100;

- направление дороги в плане должно обеспечивать безопасность и удобство движения с заданными скоростями транспорта;

- трассы автодорог должны по возможности проходить по кратчайшему расстоянию;

- радиусы кривых допускаются от 175 до 75 м, а непосредственно в карьере (в зависимости от типа автомобилей и их грузоподъемности) - до 30-10 м.

В проект автомобильной дороги входят план дороги с указанием координат поворотных точек, размеров прямых и кривых участков, продольные и поперечные профили с указанием проектных уклонов, фактических и проектных отметок. Нивелировка капитального съезда представлена на рисунке 3.8. Профиль съезда и расчет уклона представлен на рисунке 3.9.

Разбивку оси трассы выполняют от ближайших опорных пунктов полярным способом. Ось трассы закрепляют пикетными колышками, на которых выписывают величины выемки или насыпи. Кривые разбивают способом продолженных хорд или тахеометрическим способом.

Разбивка криволинейного участка пути методом продолженных хорд производится в следующем порядке.

От точки А (начала кривой) на продолжении прямолинейного участка пути откладывают отрезок , вычисляемый по формуле



, (3.13)

на конце которого восстанавливают перпендикуляр в сторону кривой . Длину перпендикуляра вычисляют по формуле

y_k1=R-R cos?б. (3.14)

Соединяют полученные точки А и k1 прямой и на её продолжении откладывают расстояние L по тому же направлению. Расстояние L, которое равно расстоянию Ак1, определяют из соотношения

L=2R sin??б?2?. (3.15)

В полученной точке А снова восстанавливают перпендикуляр

d=L^2?R (3.16)

и получают на кривой точку k2. Соединяя затем точки k1 и k2 прямой, откладывают на её продолжении расстояние L. При этом получают точку В, из которой снова восстанавливают перпендикуляр к линии k1k2. Откладывая длину перпендикуляра d, на оси кривой получают точку k3. такими последовательными построениями получают положение оси криволинейного участка пути.



Рисунок 3.8 - Нивелировка капитального съезда

Рисунок 3.9 - Профиль съезда и расчет уклона

3.9 Маркшейдерское обеспечение буровзрывных работ

При современных масштабах проведение взрывных работ практически невозможно без участия маркшейдера, поскольку по каждому блоку необходимы:

- проведение детальной маркшейдерско-геологической съемки и составление крупномасштабного плана участка взрывания;

- составление проекта расположения взрывных скважин с расчетом их глубин, перебура и ЛНС, перенесение проекта серии скважин в натуру;

- съемка фактического положения пробуренных скважин с точным определением их глубин, положения скважин относительно верхней и нижней бровок откоса уступа;

- детальная маркшейдерская съемка результата взрывания, составление графической и отчетной документации и заключения об эффективности взрыва.

Форма и размеры взрываемых блоков в карьере (длина и ширина блока, высота и угол откоса уступа), общий объем взрывания каждый раз задаются проектом.

На участке уступа, намеченного к взрыву, производится детальная планово-высотная съемка, по результатам которой составляют план - проект на буровзрывные работы и план карьера участка в масштабе 1:200 - 1:500. При сложном геологическом строении участка, одновременно с маркшейдерской съемкой, производится и геологическая съемка. Составляются поперечные разрезы, по которым определяют ЛНС, рассчитывают оптимальный заряд взрывчатки, конструкцию заряда. Геологические особенности, частоту и элементы залегания трещин наносят на план.

На план участка карьера наносится проектная сеть буровзрывных скважин по сетке с параметрами а, б и в, значения которых определяются расчетом.

Первыми на расстоянии а от верхней бровки проектного контура уступа наносятся скважины 1-го ряда, б - расстояние между скважинами. После этого со сдвигом 0,5б на расстоянии в от первого ряда наносятся скважины 2-го ряда и т.д. до заполнения всей площади подготавливаемого блока.

На плане участка карьера определяются разбивочные элементы каждой скважины: горизонтальные углы на пунктах съемочного обоснования и , измеренные между направлениями на пункт и на данную скважину; расстояния от пункта и до данной скважины (полярный метод).

Исходное направление - и - указывается на плане участка карьера. Направление определяется решением обратной геодезической задачи. Углы и расстояния определяются с плана и заносятся в таблицу. Находится проектная глубина скважины по формуле:

(3.17)

где д - угол наклона скважины к горизонту, град; - высота уступа, м; - величина перебура скважины, м.

Высота уступа определяется как разность средней высотной отметки верхней бровки уступа и средней высотной отметки нижней бровки уступа.

Величина перебура скважины зависит от ее диаметр и физико - механических свойств пород взрываемого участка.

Определяется минимально допустимой значение линии сопротивления по подошве по формуле:

(3.18)

где - коэффициент, зависящий от степени дробления породы взрывом; - вместимость 1 м скважины, кг; - удельный расход ВВ, . Паспорт взрывных работ представлен на рисунке 3.10.

По окончании бурения всех скважин производят съемку и определяют фактическое положение и глубину каждой скважины и величину перебура. Несоответствующие проекту скважины бракуются. Исполнительная съемка блока представлена на рисунке 3.11.

После взрыва участка выполняют детальную съемку развала и линии вновь образовавшейся верхней бровки уступа. После отгрузки взорванной массы выполняется детальная съемка уступа, по результатам которой определяются показатели взрыва.

3.10 Нормирование и учёт потерь разубоживания полезного ископаемого

В общей классификации потери разделены на два класса: общекарьерные и эксплуатационные.

К общекарьерным, относятся потери балансовых запасов полезного ископаемого в предохранительных и барьерных целиках, извлечение которых не предусмотрено проектом.

Эксплуатационные потери делятся на две группы: потери в массиве и потери отбитого полезного ископаемого.

Рисунок 3.10 - Паспорт взрывных работ



Рисунок 3.11 - Исполнительная съемка блока

К потерям в массиве относятся потери: в почве и кровле пласта (залежи), при селективной выемке, из-за сложности горно-геологических и гидрогеологических, в пожарных, затопленных и заваленных участках.

К потерям отбитого полезного ископаемого относятся потери: при взрывных работах, при погрузке и транспортировке.

Качественные потери (разубоживание или засорение) происходят вследствие перемешивания к кондиционному полезному ископаемому пустых пород или некондиционного полезного ископаемого из вмещающих пород и включений (прослойков), находящихся в теле разрабатываемой залежи.

На рудных карьерах качественные потери (разубоживание) определяют снижением процентного содержания полезного компонента в добытой руде по сравнению с содержанием его в массиве. Причем отношение разности этих содержаний к первоначальному содержанию полезного компонента в массиве, выраженное в процентах, считают величиной или показателем разубоживания руды при добыче.

Согласно действующим инструкциям для условий открытых горных разработок нормированию подлежат:

- потери неотбитого полезного ископаемого в почве или лежачем боку залежи, в целиках внутри выемочного участка;

- потери отбитого полезного ископаемого при выемке вмещающих пород в подготовительных выработках, при селективной разработке блока (участка), оставленного в почве или лежачем боку залежи, а в необходимых случаях также в местах погрузки, разгрузки, складирования и сортировки;

- качественные потери (разубоживание) от примешивания пустых пород или некондиционного полезного ископаемого при добыче с целью снижения потерь погашенных балансовых запасов.

Существуют два способа определения количественных и качественных потерь: непосредственный (или прямой) и качественный.

Непосредственным способом количественные и качественные потери в процентах определяют по следующим формулам

, (3.19)

. (3.20)

При этом способе суммарное количество потерянного полезного ископаемого и засоряющих пород по блоку, участку и карьеру в целом производят прямыми методами, т. е. по результатам маркшейдерской съемки и измерениям, произведенным в карьере. Поэтому при сложных геологических условиях или технологии ведения горных работ не все виды эксплуатационных потерь и количество засоряющих пород поддаются определенному учету.

Косвенным способом количественные и качественные потери в процентах определяют по следующим формулам

(3.21)

(3.22)

где QБ - количество погашенных балансовых запасов, т;

СБ - среднее содержание полезного компонента в нем, %;

Qф - количество добычи, т;

Сф - среднее содержание компонента в добытом полезном ископаемом, %;

СР - среднее содержание полезного компонента в разубоживающей породе - некондиционном полезном ископаемом, %;

П - количественные потери, %;

Р - качественные потери, %.

3.11 Учёт движения вскрытых и подготовленных к выемке запасов

Вскрытыми запасами является часть промышленных запасов, для разработки которой проведены все необходимые работы по вскрытию месторождения или его участков (пройдены капитальные траншеи или съезды, проведены работы по осушению и т.д.), т. е. уже не требуется проведения дополнительных капитальных горных выработок, предусмотренных проектом.

Подготовленными, из числа вскрытых, являются запасы, полностью обнаженные от покрывающих пород вскрыши, для разработки которых выполнены необходимые горно-подготовительные работы.

Маркшейдерский учет движения вскрытых и подготовленных к выемке запасов ведется по результатам детальной планово-высотной съемки, определяются объемы выполненных добычных работ по каждому экскаваторному забою.

При отработке уступов, состоящих из условно чистого (кондиционного) полезного ископаемого, объем добычи между отдельными измерениями определяют по формуле

(3.23)

где V_i - объем извлеченного полезного ископаемого по отдельному забою и сорту, м³;

- плотность соответствующего сорта полезного ископаемого, т/м³.

Маркшейдерский учет объемов складируемых руд ведется по результатам планово-высотной съемки.

После производства инструментальной съемки рудного склада строится график изомощностей. Объемы определяют с помощью объемной палетки.

3.12 Маркшейдерское планирование горных работ

Основное назначение планирования горных работ заключается в обеспечении правильного их развития согласно проекту разработки месторождения, создании необходимых вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов, наиболее полном использовании механизмов и росте производительности труда.

Основанием для планирования горных работ карьера являются следующие исходные данные:

- состояние горных работ и геологической изученности, позволяющие правильно выбрать направление фронта горных работ на планируемый период;

- состояние и характеристика вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов;

- производительность горного и транспортного оборудования;

- промышленный коэффициент вскрыши;

- нормативы количественных и качественных потерь полезного ископаемого;

- соблюдение правил и направлений ведения горных работ и состояние техники безопасности.

В непосредственные задачи маркшейдера входят:

- производство инструментальной съемки, пополнение планов и профилей горных работ, а также породных отвалов на начало планируемого периода;

- расчет добычи на год, кварталы и месяцы с разбивкой ее по отдельным уступам и блокам;

- расчет подготовленных и готовых к выемке запасов на конец планируемого периода и их движения;

- определение необходимого объема вскрышных работ для обеспечения плана добычи полезных ископаемых и прироста запасов с разбивкой их по уступам и блокам, расчет размещения вскрышных пород в отвалах, а также площадей и объемов удаления почвенного слоя с участков, намеченных к отработке карьером и занимаемых внешними породными отвалами;

- составление и оформление графиков к оперативному плану горных работ.

Планирование добычи. При определении площади контура выемки по пласту или уступу на планируемый период определяют (в тоннах) коэффициент выхода товарного полезного ископаемого или полезного компонента с 1 м³ целика.

Коэффициент выхода k_в можно определить расчетом, исходя из уровня нормативных или фактических потерь или путем деления добытого товарного полезного ископаемого на соответствующий отработанный объем. При этом добыча товарного полезного ископаемого или полезного компонента, если планирование осуществляется по полезному компоненту, берется по массе в тоннах, а отработанный объем в целике по маркшейдерским замерам в кубических метрах. Вычисляется по формуле

(3.24)

где Д_Т - фактическая добыча товарного полезного ископаемого, т;

V_М - соответствующий объем в целике по маркшейдерскому замеру, м³.

При средней мощности пласта или высоте уступа h выход товарного полезного ископаемого с 1 м² уступа вычисляется по формуле

(3.25)

Общая площадь необходимой выемки по уступу, исходя из плана-задания по добыче Д_пл, вычисляется по формуле

(3.26)

При средней ширине заходки a, принятой на карьере, общая длина заходки на планируемый период вычисляется по формуле

(3.27)

Если известна средняя производительность экскаватора V_э, то длина заходки, приходящаяся на один экскаватор вычисляется по формуле

(3.28)

Число экскаваторов, потребное для добычных работ, вычисляется по формуле

(3.29)

По полученным данным на план и профили наносят контур развития добычных работ и положение заходок на планируемый период. Затем производят разбивку плана на год по кварталам и месяцам.

Планирование запасов. Проектом разработки с учетом горно-геологических и климатических условий количество вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов устанавливается, как правило, сроками обеспеченности отдельными их видами, исчисляемыми в годах и месяцах.

На каждый планируемый период необходимо предусматривать такое количество запасов по каждому виду на конечные и промежуточные даты, которое было бы не ниже установленного уровня обеспеченности.

Движение каждого вида запасов (вскрытых, подготовленных и готовых к выемке) и состояние (количество) их на конец планируемого периода можно представить следующим равенством

(3.30)

где Зн - количество запасов на начало планируемого периода;

Зк - количество запасов на конец планируемого периода;

Зп - количество запасов, которое необходимо подготовить за весь планируемый период;

Д - план добычи товарного полезного ископаемого;

П - потери, выраженные в сотых долях к объему добычи.

Расчет ведется по средней высоте добычных уступов и выходу товарного полезного ископаемого. Затем вместе с планируемой добычей определяют общий контур развития добычных работ на конец планируемого периода, который наносят на план и профили. Полученные таким образом количество, площадь и граничный контур запасов, подготовленных к выемке, являются основанием для планирования вскрышных работ.

Планирование вскрышных работ. Для получения контура вскрышных работ и объемов вскрыши на планируемый период производят следующие графические построения. На профилях и поуступных планах рабочего фронта карьера наносят фактическое положение горных работ на начало планируемого периода, а также граничный контур запланированной добычи и переходящих запасов, подготовленных к выемке. Затем от этого контура на тех же профилях по существующей сетке высот горизонтов строят породные уступы, последовательно откладывая ширину рабочих площадок или берм, а также откосы уступов. Далее полученные точки верхних и нижних бровок уступов с профилей переносят на соответствующие поуступные планы, где осуществляется окончательная отстройка контуров планируемых вскрышных работ по всей длине рабочего фронта карьера.

Определение объемов планируемой вскрыши на год по каждому уступу производят способом вертикальных или горизонтальных сечений.

Графическое оформление плана горных работ. Ежегодные планы горных работ карьера содержат следующие графические документы:

- план карьера в масштабе 1:2000 - 1:5000 с изображением фактического положения горных работ, геологического строения и контура разрабатываемой залежи, въездных траншей, съездов, сооружений и отвалов на поверхности;

- поуступные планы в масштабе 1:1000 - 1:2000, на которых показывают фактическое положение горных работ уступа с отметками верхней и нижней бровок и контуры запланированных добычных и вскрышных работ с разбивкой на кварталы и блоки с указанием объемов, типов и номеров машин;

- профили горных работ в масштабе 1:1000 - 1:2000, на которых показывается сетка высот горизонтов, предельный контур отработки, контуры фактического и планируемого положения горных работ по каждому горизонту (уступу), геологическое строение и дренажные выработки;

- погоризонтные планы в масштабе 1:1000 - 1:2000, на которых показывают ожидаемые контуры контактов полезного ископаемого и пород, а также сортов руд.

Контроль за выполнением утвержденного плана горных работ производят сличением фактических объемов и контуров выполненных горных работ, отраженных на основных маркшейдерских планах и профилях, с проектными планами и профилями.

3.13 Маркшейдерская графическая документация на карьерах

Маркшейдерская графическая документация состоит из исходных и производственных чертежей. Исходные чертежи строятся в единой принятой системе координат непосредственно по результатам измерений. Точность составления исходных чертежей должна соответствовать точности съёмки того масштаба, в котором они составляются. Все чертежи делятся на два комплекта:

- комплект чертежей земной поверхности;

- комплект чертежей горных выработок.

План земной поверхности территории горного предприятия составляется в масштабе 1:5000 или 1:2000. На план, кроме топографической ситуации, наносятся: границы горного и земельного отводов, выходы полезного ископаемого, проектный и фактический контуры карьера, транспортные коммуникации, границы отвалов и складов полезного ископаемого, пункты опорной и съёмочной сетей и другие необходимые данные.

План пополняют по мере необходимости, но не реже чем один раз в год.

Планы горных выработок по горизонтам горных работ при наземных методах съёмки являются исходными планами горных выработок. Они служат основой для подсчёта объёмов выполненных горных работ, контроля за правильным их ведением, а также для планирования горных работ. Планы по горизонтам составляют в масштабе 1:1000 или 1:2000 в зависимости от размера карьера.

На эти планы наносят: сетку координат, пункты рабочего обоснования, контуры верхней и нижней бровок уступа, границы площадей месячной отработки, разведочные линии и выработки, геологическую и гидрогеологическую ситуации, транспортные и энергетические коммуникации данного горизонта, границы поля карьера для данного горизонта, контуры охранных целиков.

Пополнение планов по горизонтам выполняется не реже одного раза в месяц.

Вертикальные разрезы составляют в масштабе, принятом для основных погоризонтных планов. Разрезы дают наглядное представление о форме залегания пород и динамике горных работ в карьере. Линии вертикальных разрезов располагают вкрест простирания месторождения и приурочивают к линиям разведочных скважин или выработок. Расстояние между разрезами определяется изменчивостью геологических показателей. Разрезы вычерчиваются в соответствии с принятыми условными обозначениями и пополняются один раз в месяц.

Сводный план карьера при использовании стереофотограмметрического метода съёмки является исходным планом, на основе которого пополняются планы по горизонтам горных работ. При наземном методе съёмки он пополняется ежемесячно. Масштаб сводного плана 1:2000, 1:1000. На сводный план наносится та же ситуация, что и на планы по горизонтам, только положение забоев указывается на последнюю дату съёмки, изображается рельеф и ситуации земной поверхности в проектных границах карьера. Поскольку положение забоев непрерывно изменяется, то сводный план зачастую делается в карандаше, чтобы можно было вносить в него изменения, не пересоставляя заново.

Погоризонтные сортовые планы составляют на основе основных планов по горизонтам горных работ, они предназначены для размещения геологической информации в связи с тем, что для полного её отражения и анализа на основных планах не остаётся места.

Практически со всех чертежей маркшейдерской графической документации составляются копии на прозрачную основу для подготовки графических приложений к плану горных работ и других документов и проектов.



4. Безопасность производства

Разработка месторождений полезных ископаемых открытым способом включает деятельность по проектированию, строительству, эксплуатации, расширению, реконструкции, техническому перевооружению, консервации и ликвидации объектов открытых горных работ, которые рассчитаны в соответствии с едиными правилами безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом (ПБ 03-498-02).

Организация обязана организовать и осуществлять производственный контроль за соблюдением требований промышленной безопасности, являющийся составной частью системы управления промышленной безопасности, в соответствии с требованиями Правил организации и осуществления производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте.

Взрывные работы на объектах открытых горных работ производятся с соблюдением Единых правил безопасности при взрывных работах.

Руководители и специалисты организации, осуществляющие деятельность по разработке месторождения полезных ископаемых открытым способом, имеют соответствующее образование, обязаны проходить обучение и аттестацию.

4.1 Мероприятия производственной санитарии

Горные работы в карьере должны производиться в строгом соответствии с «Едиными правилами безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом» и «Едиными правилами безопасности при ведении взрывных работ».

При производстве взрывных работ весь технологический персонал должен быть выведен из карьера на безопасное расстояние. Радиусы опасных зон составляют для людей не менее 450 м и для механизмов 200 м. Охрана опасной зоны при производстве работ осуществляется взрывниками и проинструктированными рабочими. Посты охраны опасной зоны выставляются горными мастерами БВР согласно схеме расположения постов.

Буровзрывные работы и работы по погрузке горной массы фронтальным погрузчиком и мехлопатами в забое и на складе руды производятся по технологическим паспортам и разовым проектам, выполняемым службами и участками карьера в соответствии с правилами безопасности.

Для своевременного предотвращения возникновения деформаций уступов и бортов карьера проектом предусматривается:

- систематическое инструментальное маркшейдерское наблюдение за состоянием уступов и бортов карьера;

- постановка борта в предельное или временно не рабочее положение производится с предварительным щелеобразованием по специальной технологии;

- тщательная оборка уступов и очистка берм;

- своевременная ликвидация козырьков в зонах работы экскаваторов, образующихся в верхних частях забоев.

Ведение горных работ сопровождается выделением значительного количества пыли при бурении, взрывных работах, погрузке и транспортировке горной массы, а также загазованностью от взрывных работ и автотранспорта, работающего в карьере.

Содержание вредных примесей в атмосфере не должно превышать предельно допустимых концентраций.

Для борьбы с пылью и вредными выделениями газов от работающего оборудования предусматривается:

- Бурение взрывных скважин с применением водо-воздушной смеси сухого и влажного пылеподавления;

- Орошение забоев и дорог в теплый период времени водой;

- Применение ВВ с нулевым или близким к нему кислородным балансом.

- Установка каталитических газоанализаторов на автосамосвалах.

- Применение специальных средств СПГО на рабочих местах.

- Формирование отвалов вскрышных пород с параметрами, обеспечивающими максимальные условия естественного проветривания карьерного пространства

- Предусмотрено сооружение карьерного водоотлива.

4.2 Защита рабочих от шума

Защита рабочих от шума производится по нормам предельно-допустимого уровня звукового давления таблица 40. На каждом рабочем месте находятся средства индивидуальной защиты от шума (противошумы), согласно ГОСТ 12.4.051-87. В качестве противошумов используются наушники, закрывающие ушные раковину.

4.3 Защита рабочих от вибрации

Защита рабочих от вибрации производится в соответствии с нормами ПДК для обеспечения вибробезопасности необходимо поддерживать техническое состояние машин на соответственном уровне, применять средства защиты по ТОН -1997 г., соблюдать режимы труда и отдыха.

4.4 Содержание вредных веществ в воздухе

Содержание вредных веществ не должно превышать предельно допустимые концентрации по ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Предельно допустимые концентрации приведены в таблице 4.1.



Таблица 4.1 - Предельно-допустимые концентрации вредных веществ

Наименование вредных веществ	Предельно допустимые концентрации (ПДК),мг/куб. м
оксид азота (в пересчете на N0 ) оксид углерода сероводород сернистый ангидрид формальдегид пыль: породная рудная	5 20 10 10 0, 5 2 4

Вся горнотранспортная техника обеспечена специальной системой очистки выхлопных газов. Катализаторы предназначены для нейтрализации окиси углерода, альдегидов и других вредных веществ, которые в присутствии катализатора догорают и разрушаются.

В качестве индивидуальных средств защиты используются противопылевые респираторы.

4.5 Основные требования пожарной безопасности на карьере, промплощадке и вахтовом поселке

Технологические процессы должны проводиться в соответствии с регламентами, правилами технической эксплуатации и другой утвержденной в установленном порядке нормативно-технической и эксплуатационной документацией, а оборудование, предназначенное для использования пожароопасных и взрывопожароопасных веществ и материалов, должно соответствовать конструкторской документации.

...