Главная Коллекция "Revolution" Геология, гидрология и геодезия Совершенствование технологии дробления на Ковжинском месторождении

Совершенствование технологии дробления на Ковжинском месторождении

Характеристика месторождения. Выбор вариантов вскрытия рабочих горизонтов карьера, механизации вскрышных работ, конструкции отвалов, схемы отвалообразования. Электроснабжение, водоснабжение и карьерный водоотлив. Мероприятия по безопасному ведению работ.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 07.06.2022
Размер файла 3,2 M
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Совершенствование технологии дробления на Ковжинском месторождении

Вишняков Иван Николаевич

Содержание

месторождение отвал карьер

  • Введение
  • 1. Общая характеристика месторождения
    • 1.1 Географическое положение
    • 1.2 Климатические условия
    • 1.3 Гидрогеологические условия
    • 1.4 Геологическая характеристика
    • 1.5 Запасы полезного ископаемого
    • 1.6 Генеральный план и транспорт
  • 2. Горная часть
    • 2.1 Современное состояние горных работ
    • 2.2 Выбор вариантов вскрытия рабочих горизонтов карьера, механизации вскрышных работ, конструкции отвалов и схемы отвалообразования
    • 2.3 Выбор системы разработки, основных параметров технологических процессов, комплексной механизация добычных работ
    • 2.4 Перспективный и текущий план горных работ, организация работ в карьере
  • 3. Переработка полезных ископаемых
  • 4. Аэрология карьера
  • 5. Электроснабжение, водоснабжение и карьерный водоотлив
  • 6. Охрана окружающей среды
    • 6.1 Охрана атмосферы
    • 6.2 Горно-экологический мониторинг
    • 6.3 Рекультивация 86
  • 7. Мероприятия по безопасному ведению работ, план предупреждения и ликвидации аварий
  • 8. Модернизация схемы дробления
    • 8.1 Общие сведения
    • 8.2 Расчет качественно-количественной схемы
    • 8.3 Выбор и расчет дробилок
    • 8.4 Выбор и расчет мельниц
    • 8.5 Автоматический контроль технологических параметров комплекса дробления
  • 9. Экономическая часть
    • 9.1 Общие сведения

9.2 Расчет основных технико-экономических показателей

9.3 Показатели использования фондоотдачи и фондоемкости

  • Заключение
  • Список использованных источников
  • Приложение

Введение

Белоручейское рудоуправление осуществляет разработку Ковжинского участка Белоручейского месторождения с 1978 года. Производственная деятельность Белоручейского рудоуправления ПАО «Северсталь» осуществляется на основании следующих документов:

Товарной продукцией является фракционированный флюсовый известняк, получаемый из добытого известняка путем переработки на дробильно-сортировочной фабрике, включающей в себя крупное и среднее дробление, сортировку на инерционных грохотах. [2]

Невостребованной продукцией является фракция 0-20 мм (отсев известняка). Из отсева известняка выделяется фракция 0-5 мм (известняковая мука), которая в малых объёмах используется предприятием ОАО «Вологодская сельхозхимия» в качестве мелиоранта для внесения в почву.

Дробление и измельчение - процессы механического уменьшения крупности материалов. Традиционно принято считать, что уменьшение крупности частиц до 5 мм следует относить к операциям дробления, а менее - к операциям измельчения.

Процессы дробления, измельчения и грохочения широко применяются в производственной деятельности человека, в народном хозяйстве. В настоящее время в мире ежегодно дробится и измельчается более двух миллиардов тонн полезных ископаемых, а по числу занятых людей, производства, использующие дробление и измельчение минерального сырья, стоят на втором месте, уступая лишь сельскому хозяйству. Можно отметить, что 1/20 часть всей вырабатываемой электроэнергии расходуется на данные процессы.

Наиболее широко процессы дробления, измельчения и грохочения применяются в следующих отраслях промышленности:

Горная промышленность - включает добычу и обогащение полезных ископаемых; строительная промышленность; металлургия; химическая промышленность; пищевая промышленность.

Поскольку в настоящее время в процесс переработки все чаще вовлекается бедное сырье с тонкой и крайне неравномерной вкрапленностью ценного компонента, развитие технологии процессов дробления, измельчения и грохочения является чрезвычайно актуальным. Добиться повышения эффективности данных процессов можно за счет внедрения нового дробильно-измельчительного и классифицирующего оборудования с большей производительностью и меньшей энергоемкостью, позволяющего добиваться селективного раскрытия минеральных сростков.

1. Общая характеристика месторождения

1.1 Географическое положение

Белоручейское месторождение открыто в 1949 году. Его запасы составляют 9% всех запасов флюсовых известняков в России. Белоручейское рудоуправление, являющееся в настоящее время самым крупным горнодобывающим предприятием Вологодской области, добывает в год 1,5 млн. тонн известняка, закрывая 1/3 потребностей ОАО «Северсталь». Запасы Белоручейского месторождения могут обеспечить металлургическое производство на сотню лет.

Рис. 1.1. Схема расположения Вологодской области в Северо-Западном федеральном округе

Белоручейское месторождение флюсовых известняков находится в Вытегорском районе Вологодской области, в 45 км к юго-востоку от г. Вытегра и в 4 км к северу от пристани Анненский Мост Волго-Балтийского водного пути, который связывает месторождение с ПАО «Северсталь» (315 км).

Белоручейское месторождение флюсовых известняков состоит из двух участков: Белоручейского и Ковжинского. Белоручейский участок не намечается к освоению, его запасы составляют 257 млн. т. Ковжинский участок подготавливаетcя к освоению ОАО «Северсталь», с 1980 г. на нем строится Белоручейский рудник и ведется опытно-промышленная добыча. В 2008 г. добыто 1385 тыс. т. известняка, складировано 402 тыс. т. Запасы на 01.01.09 по категории А+В+С1 388 млн. т. (8,1% от запасов РФ), по категории С2 - 747 млн. т. В 2005 году завершены работы по геологическому доизучению Ковжинского участка.

Рис. 1.2. Схема расположения Белоручейского месторождения

Горные работы в настоящее время организованы на Ковжинском участке месторождения, детально разведанном, имеющем более благоприятные условия разработки и лучшее качество известняков.

В орографическом отношении Ковжинский участок расположен на водоразделе рек Шима и Ковжа и представляет собой всхолмленную, повсеместно залесенную, местами заболоченную, равнину с общим пологим уклоном на ЮЗ. Абсолютные отметки изменяются от 125 до 137 м. Непосредственно через участок протекает Пат-ручей, и проходят бездействующие участки Старо - и Ново-Мариинского каналов. Срок начала разработки месторождения - 1978 год.

1.2 Климатические условия

Климат района умеренно-континентальный, продолжительная холодная зима сменяется относительно коротким умеренно-теплым летом. Среднегодовая температура воздуха колеблется от 0,3 до 3,9°С, годовое количество осадков - от 575 до 877 мм. Устойчивый снежный покров устанавливается в конце октября - начале ноября и достигает 0,9 м, сходит в начале мая. Наибольшая глубина промерзания грунта составляет 0,9 м.

В течение года преобладают ветры юго-восточного направления (23%). Пятипроцентную обеспеченность имеет ветер со скоростью 7-8 м/с. Среднегодовая скорость ветра составляет 2,8 м/с.

1.3 Гидрогеологические условия

Гидрогеологические условия отработки месторождения сложные, что обусловлено наличием водоносного подольско-каширского-протвинского комплекса с высокими фильтрационными свойствами, наличием фильтрующего Ново-Мариинского канала. Кроме того, отсутствие в кровле водоносного комплекса надежного водоупора способствует быстрому проникновению атмосферных осадков, что приводит к резкому увеличению водопритоков в карьер в период ливневых дождей и интенсивного снеготаяния.

Подземные и поверхностные воды поля карьера собираются в зумпф к насосной установке карьерного водоотлива, откуда по напорному трубопроводу направляются на существующие очистные сооружения для очистки от взвешенных веществ и нефтепродуктов. После очистки сточные воды карьера сбрасываются в реку Ковжа.

Подольско-каширские и протвинские отложения гидравлически связаны между собой, поэтому их можно рассматривать как единый водоносный горизонт. Он в основном безнапорный, лишь в восточной части воды приобретают напор 1 - 2 метра. Общее направление подземного потока юго-западное. Водоносный горизонт приурочен к известнякам и доломитам различной степени трещиноватости и пористости, частично закарстованным. Средняя мощность горизонта в пределах участка составляет 60 метров, то есть участок полностью обводнён. Режим уровня подземных вод характеризуется хорошо выраженным весенним максимумом (конец апреля - начало мая) и зимней меженью (март - апрель). Амплитуда колебания уровня между ними достигает 2,5 - 3 метра. Время максимального стояния уровня паводка обычно не превышает 5 суток.

1.4 Геологическая характеристика

Поверхность Вологодской области представляет собой слабопересеченную холмистую равнину с избыточным увлажнением и значительной заболоченностью. На северо-западе в пределы области входит северная часть Валдайской возвышенности, Вепсовская и Андомская возвышенности и Прионежская низменность. На юго-западе Белозерская и Кирилловская гряды окаймляют Белозерскую низменность, а Андогская гряда разделяет Молого-Шекснинскую низменность. На юго-востоке - возвышенность Северные Увалы.

Территория Вологодской области относится к бассейнам трех морей - Белого, Каспийского и Балтийского. Водосборная площадь бассейна Белого моря занимает 70% территории области, бассейна Каспийского моря - 22%, бассейна Балтийского моря - 8%. В области насчитывается 1287 рек протяженностью свыше 10 км каждая и 4240 озер. Наиболее крупные реки - Сухона с притоками Вологда и Двиница, верховья Унжи и Шексны, Молога, Суда, озера - Онежское, Белое, Кубенское, Воже. На юго-западе находится Рыбинское водохранилище, в центральной части - Шекснинское водохранилище. Поверхностными водными объектами занято 6603 кв. км - это 4,6% территории области.

Умеренно континентальный климат Вологодской области формируется под воздействием частой смены воздушных масс и атмосферных фронтов и отличается умеренно теплым летом, умеренно холодной зимой и неустойчивой погодой. Средняя температура января -8 «С, июля +15» С, годовое количество осадков 550 мм.

Основная часть территории области (81%) занята лесами. Таежные леса занимают 65%, болота - 12% территории Вологодской области. В составе лесов преобладают хвойные породы - ель и сосна, на востоке появляются лиственница и пихта, повсеместно - береза, ольха, осина, разнообразный состав кустарников и трав. Общий запас древесины оценивается в 1609 млн. куб. м, из них 843 млн. куб. м хвойные породы.

Полезные ископаемые. Геологическое строение Вологодской области определяет состав полезных ископаемых - преобладание нерудных и почти полное отсутствие рудных. Разведаны существенные запасы минерального сырья для обеспечения потребности промышленности. В основном это строительные материалы: известняк, доломиты, мергель, песок, гравий. Широко распространены различные виды глин, торф, сапропель, поваренные соли, болотные железные руды. На востоке области найдены месторождения алмазов. Недра Вологодской области содержат пресные, слабоминерализованные и минеральные воды.

По своим экономическим показателям Вологодская область не относится к территории с минерально-сырьевым укладом экономики. Удельный вес ее минерально-сырьевого потенциала составляет 0,045% общероссийского. В соответствии с геолого-экономической оценкой области минерально-сырьевой потенциал запасов полезных ископаемых составляет 266,5 млрд. руб.

Известняки, доломиты и мергелистые разновидности используются при производстве строительной извести, силикатного кирпича и блоков. Для приготовления воздушной извести пригодны карбонатные породы с содержанием CaCO3 не ниже 47% и MgCO3 не выше 5%.

Известняки, реже доломиты используются в сталеплавильном, ферросплавном и доменном производствах в качестве флюсов. Для производства огнеупоров, заправочного материала для ремонта мартеновских печей и конвертеров, доломитового кирпича используются доломиты. Два месторождения металлургического направления разведаны в Вытегорском районе: Белоручейское - флюсовых известняков.

Кроме флюсовых известняков полезной толщи, можно использовать и породы вскрыши (пески и глины). А некондиционные известняки пригодны для изготовления отличной отделочной плитки. При производстве товарного флюсового известняка образуется известняковый отсев, который можно использовать в качестве минеральной добавки в сельском хозяйстве.

Карбонатные породы для сельского хозяйства.

Карбонатные породы применяются в сельском хозяйстве для известкования кислых подзолистых почв и в качестве минеральных добавок в корм животным. В молотом виде используются известняки Верхнее-Вольского и Марьино-Лешутинского месторождений. В резерве находятся Котеевское и Тешемлевское месторождения.

Местные известковые материалы - это рыхлые карбонатные породы обычно незначительных по запасам месторождений, в том числе и современные пресноводные карбонатные отложения (гажа, известковый туф). Гажа обычно залегает под торфом или вместе с ним, образуя торфо-карбонатную смесь, которая вносится на поля практические в естественном виде. Такие породы разведаны на мелких месторождениях: Бонема, Вяткино, Колкач, Обуховщина, Подгривье, Осатово-Раменье, Заболотный Починок. Запасы их незначительны, но вполне удовлетворяют потребность расположенных вблизи хозяйств.

Всего в Вологодской области разведано 35 месторождений карбонатных пород для известкования кислых почв. В настоящее время на балансе числится 16 месторождений.

Еще до революции на территории Вытегорского района огнеупорные глины добывались кустарным способом для изготовления фаянсовой посуды. В 30-е годы прошлого столетия были разведаны 3 небольших месторождения: Патровское, Житненское, Сперовское. Однако запасы этих месторождений сняты с баланса уже около 50 лет. В настоящее время считается возможным возобновление добычи тугоплавких глин с целью удовлетворения потребностей промышленности Вологодской области.

К легкоплавким относятся глины с температурой плавления ниже 1350 градусов. Их используют в производстве керамических изделий (кирпича, керамических камней, майолики, черепицы, керамзита, дренажных труб), керамзитового песка и гравия, цемента.

В 60-70-годы в Вологодской области кирпичными заводами разрабатывались 26 месторождений. Практически в каждом районе был свой кирпичный завод, удовлетворяющий потребности в кирпиче. К концу 80-х годов потребность в кирпиче сократилась и загруженными остались только 7 заводов, а к в 1999 году - всего 3.

В настоящее время в пределах Вологодской области разведано 83 месторождения легкоплавких глин, на балансовой учете состоят 40 месторождений. Размеры их по запасам составляют от десятков тысяч до миллионов кубометров. Наиболее крупными считаются месторождения: Волкуша (Сокольский район), Грязовецкое (Грязовецкий район), Красавинское (Великоустюгский район), Кубеноозерское, Кипеловское, Диковское, Вологодское (Вологодский район).

Возможность получения из глин, кроме кирпича, также и керамзитового гравия установлена на комплексных месторождениях: Вологодском, Волкуше, Диковском, Кипеловском и Нагорном.

Глины месторождения Ергас могут использоваться для производства гончарных изделий. Керамзитовый гравий, изготовленный из глин месторождения Степаново (Сокольский район), относится к маркам 450-500 и первой категории качества. На таком гравии возможно изготовление керамзитобетона марок 50-200 с нормальным расходом цемента.

Красящие глины. В качестве естественного минерального сырья для получения сухих красок (пигментов) широко используются красящие глины. На территории Вологодской области добыча естественных минеральных красок велась с XVIII века. В Вытегре действовал завод сухих малярных красок, который прекратил свое существование с 1913 году в связи с истощением запасов глин.

В Вологодской области числятся на балансе 52 месторождения песчано-гравийных материалов и 20 проявлений. Известные месторождения распределены по территории области неравномерно. Основная часть сконцентрирована в центре и на западе области.

Так, южнее города Кириллова располагается зандровое поле, к которому приурочено крупное песчано-гравийное месторождение Коврижинское. На его базе работает Кирилловский карьер Череповецкого карьероуправления. В карьере имеется дробильно-сортировочная фабрика, выпускающая фракционированный гравий, щебень, обогащенный песок. Годовой объем добычи - 120-150 тыс. кубометров.

Крупным разрабатываемым месторождением песчано-гравийного материала является Абакановское (Череповецкий район). Его запасы составляют 14,6 млн. кубометров.

Существенную сырьевую базу песчано-гравийных смесей составляют запасы русловых месторождений. Такие месторождения расположены в руслах рек Сухоны и Кубены.

Обеспеченность предприятий разведанными запасами песчано-гравийных материалов составляет от 5 до 60 лет. Однако имеются организации, сырьевая база которых практически исчерпана. В связи в Вологодской области проводятся геологические работы по поискам и разведке новых месторождений. В течение 2005 года утверждены запасы песчано-гравийного материала и строительных песков по 16 месторождениям в количестве 6,5 млн. куб. м для строительства и реконструкции автодорог в Бабушкинском, Великоустюгском, Вытегорском и Кирилловском районах.

1.5 Запасы полезного ископаемого

Запасы известняков подсчитаны по кондициям, утвержденным ГКЗ СССР (Протокол №394-к от 27.11.1968 г.):

1. Минимальная мощность кондиционных известняков, включаемых в подсчет запасов, 4 м.

2. Максимальная мощность некондиционных карбонатных пород, включаемых в подсчет запасов, 4 м.

3. Предельный линейный коэффициент вскрыши по выработке - 1.

4. Качество известняков должно отвечать требованиям ОСТ 14-63-80 и ОСТ 14-64-80.

5. Оконтуривание балансовых запасов производить по пробе в соответствии с отраслевым стандартом на флюсовые известняки для доменного производства.

6. Запасы и качество известняков считать с учетом карстовых заполнений и глинистых прослоев.

7. Подсчет запасов и качества известняков произвести по трем качественным слоям.

Запасы известняка, утвержденные ГКЗ СССР (протокол №5976 от 22.05.1970 г.) приведены в таблице 1.1.

В 1982-1985 гг. проводилась доразведка южной части Ковжинского участка (Отчет по доизучению южной части Ковжинского участка Белоручейского месторождения флюсовых известняков в Вытегорском районе Вологодской области в 1982-1984 гг. с подсчетом запасов по состоянию на 01.01.84 г.

В результате доразведки ЦКЗ Мингео СССР (Протокол №10 от 14.12.1984 г.) и ЦКЗ Минчермета СССР (Протокол №241 от 07.06.1985 г.) был оформлен прирост запасов известняков.

Таблица 1.1. Запасы, утвержденные ГКЗ СССР

Балансовые запасы (млн. т) по категориям

А

В

С1

А+В+С1

С2

19,6

46,8

268,8

335,2

1075,2

в том числе в охранных целиках

-

-

5,4

5,4

212,9

Утвержденные балансовые запасы приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2. Балансовые запасы, утвержденные протоколами ГКЗ №5976 от 22.05.70 г., ЦКЗ Мингео №10 от 14.12.84 г., ЦКЗ МЧМ №241 от 07.06.85 г.

Балансовые запасы (млн. т) по категориям

А

В

С1

А+В+С1

С2

67,6

49,95

304,7

422,25

1007,3

В 2000 г. на основании предписания Госгеолконтроля от 07.10.1999 г. №1145 запасы флюсового известняка были приведены в соответствие с контуром горного отвода, предоставленного Белоручейскому рудоуправлению в 1985 г. Для пересчета запасов были использованы материалы геологоразведочных работ, проведенных на участке в 1967-1969 и 1982-1985 гг. Белоручейским рудоуправлением был составлен «Отчет по пересчету запасов флюсового известняка на Ковжинском участке Белоручейского месторождения в границах горного отвода», 2000 г., авт. В.Г. Колесов, И.А. Беляева и др.

Запасы флюсового известняка, находящиеся за границами горного отвода, были списаны с баланса Белоручейского рудоуправления актом, утвержденным УСО Госгортехнадзора РФ от 14.06.2001 г.

Месторождение разведано. Запасы квалифицированы по категориям А, В, С1 и С2 в соответствии со сложностью геологического строения. Кроме того, учтены запасы в охранных целиках по категориям.

Запасы известняков месторождения утверждены ГКЗ СССР в качестве флюсового сырья для доменного производства. Промышленная толща представляет собой пластообразную залежь размерами в плане 3,3 на 2,0 километров, мощностью от 24,0 до 45,6 метров (в среднем 36,6 метров). Залежь выдержана в горизонтальном направлении и весьма изменчива в вертикальном.

Запасы флюсовых известняков Ковжинского участка утверждены ГКЗ СССР (пр. 5976 от 22.05.70 г.), Прирост запасов промышленных категорий по результатам доразведки на площади горных работ 1 очереди и Южной части участка утверждён ЦКЗ МинГЕО СССР пр. 10 от 14.12.84 г. и ЦКЗ МЧМ СССР пр. 241 от 07.06.85 г. На учете ПАО «Северсталь» в границах лицензионного участка по состоянию на 01.01.21 г. числилось запасов:

- по категориям А+В+С1 361666,5 тыс. т.;

- по категории С2 - 747440,0 тыс. т. которые находятся за границами горного отвода и не подлежат добыче.

Рис. 1.2. Геологический разрез I-I

Рис. 1.3. Геологический разрез II-II

Сведения о наличии (реквизитах) лицензии на пользование недрами, проектной документации, её согласовании и утверждении, а также сведения о соблюдении условий ранее согласованных планов представлены в таблице

Таблица 1.3. Документация на пользование недрами ПАО «Северсталь» Белоручейское рудоуправление

№ п/п

Участок недр (месторождение)

Лицензия на пользование недрами (№, дата выдачи, срок действия, целевое назначение)

Горноотводный акт (№, дата выдачи, срок действия)

Проектный документ (наименование, реквизиты документа о согласовании, каким органом, когда)

Примечание

1

Ковжинский участок Белоручейского месторождения, Вытегорский район, Вологодская область, Россия

ВОЛ 01745 ТЭ от 17.06.2015 г., срок действия - до 01.01.2030 г.,

целевое назначение - добыча флюсовых известняков на Ковжинском участке Белоручейского месторождения

Горноотводный акт №35-1900-00911 от 24.10.2018 г. Срок действия - до 01.01.2030 г.

Технический проект отработки Ковжинского участка Белоручейского месторождения флюсовых известняков на период 2017-2037 гг.

ООО «СПб-Гипрошахт», 2017 г. с Дополнением №1 Согласован ЦКР-ТПИ «Роснедра» 24.12.2019 г.

1.6 Генеральный план и транспорт

На перевозке горной массы используются автосамосвалы БелАЗ-7547 с грузоподъёмностью 45 тонн с задней разгрузкой кузова, перевозка отсевов известняка в отвал с ДСФ производиться автосамосвалами, следующими обратным ходом от ДСФ в карьер.

Достоинства автотранспорта: гибкость, маневренность и взаимная независимость работы автосамосвалов, что упрощает схемы движения, невысокая требовательность к плану и профилю автомобильных дорог. При использовании автотранспорта существенно уменьшается стоимость отвальных работ и повышается концентрация работ, увеличивается возможный темп углубления горных работ и скорость подвигания забоев.

Основными недостатками применения автотранспорта являются:

- экономическая эффективность только при малых расстояниях перевозок и высокая интенсивность движения;

- большой парк машин и штат водителей, высокие расходы на топливо и смазочные материалы;

- значительные расходы на ремонт и содержание;

- большое количество выбросов в атмосферу карьера.

Параметры автодорог приняты в соответствии со СП 37.13330.2012 Промышленный транспорт. [7] Постоянные технологические дороги, располагаемые в карьере, запроектированы по нормам дорог III-к категории. Категория дороги определена в соответствии с требованиями СП 37.13330.2012, исходя из объема перевозок в год. Постоянные технологические автодороги в карьере проектируются с односкатным поперечным профилем.

Руководящий уклон автодорог принят 100 ‰, но на практике в основном 80 ‰. Минимальные радиусы кривых в плане приняты для постоянных технологических дорог в карьере и на отвалах - 30,0 м. Автодороги предусматриваются с выравнивающим слоем щебня толщиной 0,40 м.

На автодорогах в карьере, на отвалах, на въездной эстакаде устраивается ориентирующий вал из грунта высотой не менее половины диаметра колеса самосвала БелАЗ-7547 и принимается равным 1,0 м. Вертикальная ось, проведенная через вершину породного вала должна располагаться вне призмы возможного обрушения. Величина призмы возможного обрушения на рабочих уступах добычи известняка составляет 0,86 м, на участках разработки рыхлой вскрыши - 3,27 м.

Движение на технологических дорогах регулируется дорожными знаками, предусмотренными действующими правилами дорожного движения.

2. Горная часть

2.1 Современное состояние горных работ

По плану развития горных работ добыча известняка в 2021 году велась на четырёх горизонтах с проектными отметками:

+113 метра (4-я пачка);

+105 метров (3-я пачка);

+100 метров (2-я пачка);

+92 метра (1-я пачка);

и подуступом с усредненными фактическими отметками +111 - 112,5 метров, на котором отрабатывался слой окремненных известняков - внутренняя скальная вскрыша.

Подготовительные работы:

- вырубка леса с поверхности горного отвода;

- проходка нагорных канав для отвода поверхностных вод;

Вскрышные работы:

- выемка рыхлой вскрыши;

- выемка внутренней скальной вскрыши;

- проходка съездов, водоотводящих опережающих траншей;

Буровзрывные работы:

- бульдозерная подготовка поверхности взрывных блоков;

- буровзрывное рыхление известняка и внутренней скальной вскрыши;

Добычные работы:

- нарезка рабочих горизонтов;

- оформление водосборного зумпфа;

- добыча известняка;

Отвальные работы:

- складирование в отвал рыхлой вскрыши;

- строительство подпорной дамбы;

- складирование в отвал скальной вскрыши;

- складирование в спецотвал отсева известняка после дробления.

Горные работы в 2021 году велись в соответствие с планом развития горных работ на 2021 год с отклонениями по добыче известняка в меньшую сторону.

Высоты по 1-ому, 2-му, 3-ему и 4-му добычным уступам выдержаны.

Согласно протокола №42 от 16.11.2020 года по согласованию ПРГР на 2021 год согласованы объемы добычи известняка согласно таблицы 2.1.

Таблица 2.1. Согласованные объемы горных работ на 2021 год

Горизонт

Согласованный объем на 2021 год, тыс. тонн

В том числе по кварталам

1 квартал

2 квартал

3 квартал

4 квартал

+123 м

810

810

-

-

-

+113 м

1300

-

531

529

240

+105 м

900

-

200

350

350

+100 м

1100

-

500

600

-

+92 м

987

-

300

687

-

ИТОГО

5097

810

1531

2166

590

Таблица 2.2. Фактические объемы горных работ по добыче горной массы в 2021 году

Горизонт

Согласованный объем на 2021 год, тыс. тонн

В том числе по кварталам

Итого 2021 год

1 квартал (факт)

2 квартал (факт)

3 квартал (факт)

4 квартал (прогноз)

+123 м

810

787

-

-

-

787

+113 м

1300

-

672

539

89

1300

+105 м

900

-

151

137

390

678

+100 м

1100

-

140

349

-

489

+92 м

992

-

92

314

-

406

ИТОГО

5097

787

1055

1339

479

3660

Фактические объемы горных работ по добыче горной массы в 2021 году составят 3660 тыс. тонн (ожидаемые показатели на конец года). Данные по фактическим объемам добычи, в том числе по горизонтам представлены в таблице 1.5.

Остаток товарного известняка на причале БРУ на 01.01.2022 года составит ноль тонн.

Балансовые запасы флюсового известняка Ковжинского участка Белоручейского месторождения по сведениям Белоручейского рудоуправления по состоянию на 01.01.2022 приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3. Запасы полезных ископаемых по Ковжинскому участку Белоручейского месторождения

№ п/п

Наименование месторождения (участка недр)

Вид полезного ископаемого, протокол ГКЗ, дата утверждения запасов

Проектная мощность, тыс. т

Количество запасов полезного ископаемого на начало отработки месторождения, тыс. т.

Списано с государственного баланса, в том числе по причине добычи, тыс. т

В охранных целиках, тыс. т

Остаток запасов полезных ископаемых на 01.01.22 г., тыс. т

Согласно государственному балансу запасов

Согласно проекту отработки

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Ковжинский участок Белоручейского месторождения флюсовых известняков

Известняк флюсовый Пр. ГКЗ СССР №5976 от 22.05.197,

Пр. ЦКЗ Мингел №10 от 14.12.1984 г., Пр. ЦКЗ МЧМ №241 от 07.06.1985 г

4087

А 67613 В 49950 С1 299274

А+В+С1 416837

С2 794398

А 24579

В 15163 С1 44806 А+В+С1 84548

А 26187,2 В 11758,9 С1 19924,4

А+В+С1 57870,5

С2 46958

А 0 В 0 С1 5400

А+В+С1 5400

С2 212900

А

41425,8 В 38191,1 С1

279349,6

А+В+С1 358966,5

С2 747440

На 2022 год намечаются к отработке уступы с проектными отметками:

+123 м. - поверхность - вскрышные работы - рыхлая вскрыша;

+113 м. - добыча - 1 добычной уступ;

+105 м. - добыча - 2 добычной уступ;

+100 м. - добыча - 3 добычной уступ;

+92 м. - добыча - 4 добычной уступ;

Распределение объёмов известняка по категориям запасов и по горизонтам на 2022 год представлено в таблице 2.4.

Таблица 2.4. Распределение объёмов известняка по категориям запасов и по горизонтам на 2022 год

Категория запасов

Ед. изм.

А

В

С1

А+В+С 1

Объёмы по горизонтам

+113 м

тыс. т.

200

200

700

1100

+105 м

тыс. т.

200

20

680

900

+100 м

тыс. т.

400

195

505

1100

+92 м

тыс. т.

987

-

-

987

Итого

тыс. т.

1787

415

1885

4087

Планом горных работ на 2022 год предусматривается добыча сырого известняка в объеме 4087 тысяч тонн.

Балансовые запасы по состоянию на 01.01.2022 года составляют 358966,5 тыс. тонн (ожидаемые показатели)

Исходя из годовых объемов добычи известняка, с учетом нормативов обеспечения запасами, годовой объем вскрышных работ определен графическим методом и составляет 1010 тысяч тонн, в том числе 810 тысяч тонн (450 тыс. м3) рыхлой вскрыши и 200 тысяч тонн (92,2 тыс. м3) скальной вскрыши.

Объёмы добычи известняка в 2022 году составят 4,087 млн. тонн, что соответствует объёмам в календарном плане Технического проекта отработки.

В 2021 году ожидаемый объем добычи известняка составит 2733 тыс. тонн, что на 1354 тыс. тонн меньше согласованного Планом развития на 2021 год объема добычи известняка. Данное отклонение связано с постоянно меняющейся конъюнктурой рынка, что в свою очередь, влияет на изменение потребности наших ключевых потребителей во фракционном известняке.

Для урегулирования данных отклонений по добыче известняка, Белоручейское рудоуправление обратилось за пояснениями в проектную организацию, которая является разработчиком техничексого проекта отработки нашего месторождения. Проектная организация ООО «Гипрошахт» предоставила пояснения (копия письмо представлена в Приложении №16) к отклонению в меньшую сторону добычи полезного ископаемого от объема, указанного в календарном плане Технического проекта отработки Ковжинского участка Белоручейского месторождения флюсовых известняков на период 2017-2037 гг., в котором говорится, что проектная документация на отработку месторождений полезных ископаемых разрабатывается на максимальный, из расчета потребности в товарной продукции за рассматриваемый период, объем добычи с целью:

? определения капитальных и эксплуатационных затрат (оборудование, электроэнергии, дизельного топлива и т.д.), влияния предприятия на окружающую природную среду;

? соблюдения действующих норм и правил в части промышленной безопасности и охраны недр.

Снижение фактической добычи флюсового известняка, от заявленной в проектной документации, утвержденной в установленном порядке, не влияет на промышленную безопасность и не оказывает негативного влияния на окружающую природную среду.

2.2 Выбор вариантов вскрытия рабочих горизонтов карьера, механизации вскрышных работ, конструкции отвалов и схемы отвалообразования

Вскрышные работы

Схема вскрышных работ представлена на рисунке 2.1. Основные параметры приведены в таблице 2.5.

Рис. 2.1. Схема вскрышных работ

Таблица 2.5. Вскрышные работы I добычной уступ

№ п/п

Наименование параметра

Значение

1

Высота уступа, (Ну), м

8

2

Высота первого подуступа по взорванной горной массе, (Н1), м

6.6

3

Высота второго подуступа по взорванной горной массе, (Н2), м

3

4

Min ширина рабочй площадки (В min), м

33

5

Угол откоса рабочего уступа, град

75

6

Min расстояние между погрузочной машиной, транспортным сосудом и откосом уступа (L), м

1

7

Ширина призмы возможного обрушения (Z1), м

1.5

8

Ширина призмы возможного обрушения (Z), м

0.86

9

Ширина заходки b, м

10

10

Емкость ковша (Е), мі

5.7

11

Max радиус черпания (R пов), м

14.5

12

Max высота черпания (Hmax), м

7.7

13

Max глубина черпания (H1max), м

4.5

14

Max радиус разгрузки (Rmax разгр), м

10.9

15

Max высота разгрузки (Hmax разгр), м

7.7

16

Безопасная высота уступа для экскаватора САТ-390

6.6

17

Безопасное расстояние между работающим экскаватором САТ - 390 и гидромолотом, м (1,5 Max радиуса), L1

18

18

Безопасное расстояние между двумя погрузочными единицами, работающими спаренно на одном горизонте, м ?

22

Таблица 2.6. Вскрышные работы II добычной уступ

№ п/п

Наименование праметра

Значение

1

Высота уступа, (Ну), м

8

2

Высота первого подуступа по взорванной горной массе, (Н1), м

6.6

3

Высота второго подуступа по взорванной горной массе, (Н2), м

3

4

Min ширина рабочй площадки (В min), м

33

5

Угол откоса рабочего уступа, град

75

6

Min расстояние между погрузочной машиной, транспортным сосудом и откосом уступа (L), м

1

7

Ширина призмы возможного обрушения (Z1), м

1.5

8

Ширина призмы возможного обрушения (Z), м

0.86

9

Ширина заходки b, м

10

10

Емкость ковша (Е), мі

5.7

11

Max радиус черпания (R пов), м

14.5

12

Max высота черпания (Hmax), м

7.7

13

Max глубина черпания (H1max), м

4.5

14

Max радиус разгрузки (Rmax разгр), м

10.9

15

Max высота разгрузки (Hmax разгр), м

7.7

16

Безопасная высота уступа для экскаватора САТ-390

6.6

17

Безопасное расстояние между работающим экскаватором САТ - 390 и гидромолотом, м (1,5 Max радиуса), L1

18

18

Безопасное расстояние между двумя погрузочными единицами, работающими спаренно на одном горизонте, м ?

22

Отвалообразование

Рабочий фронт на отвалообразовании предусматривается из 2-х участков, шириной не менее 50 м каждый:

- на первом участке производится разгрузка автосамосвалов;

- на втором участке - перемещение вскрышных пород, отсева бульдозером, планировочные работы и устройство ограждающего вала.

Автосамосвалы должны разгружаться на отвале в местах, предусмотренных паспортом. На отвалах должны устанавливаться схемы движения автомобилей. Зона разгрузки должна быть обозначена с обеих сторон знаками. Подача автосамосвала на разгрузку должна осуществляться задним ходом, а работа бульдозера производиться перпендикулярно верхней бровке откоса площадки. Скорость движения самосвала под разгрузку на отвале не должна превышать 5 км/час.

Рис. 2.2. Схема бульдозерного отвалообразования

На отвале применяется разгрузка автосамосвалов непосредственно перед предохранительным валом, который формируется вдоль верхней бровки отвала по всему фронту в зоне разгрузки и служит ориентиром для водителя автосамосвала. Минимальное расстояние от середины заднего колеса автосамосвала до верхней бровки откоса при высоте предохранительного вала 1,0 м составит 2,8 м. Запрещается наезжать на предохранительный вал при разгрузке. При отсутствии такого вала и его высоте, менее требуемой, запрещается подъезжать к бровке отвала ближе, чем на 5 м или ближе расстояния, указанного в паспорте. Все работающие на отвале должны быть ознакомлены с данным паспортом под роспись.

Разгрузка автосамосвала производится перед предохранительным валом. После этого вал смещается бульдозером на бровку отвала, с формированием нового предохранительного вала.

Площадки бульдозерных отвалов должны иметь по всему фронту разгрузки поперечный уклон не менее 3°, направленный от бровки откоса в глубину отвала на длину базы работающих автосамосвалов, и необходимый фронт для маневровых операций автомобилей, бульдозеров и вспомогательной техники.

Проезжие дороги должны располагаться за пределами границ скатывания кусков породы с откосов отвалов.

На отвалах должны устанавливаться предупредительные надписи об опасности нахождения людей на откосах, вблизи их основания и в местах разгрузки транспортных средств.

При необходимости движения автотранспорта по межъярусным бермам следует обеспечить безопасные условия движения транспорта от возможного скатывания кусков породы на проезжую часть созданием предохранительного вала со стороны откоса отвала.

К числу мер, обеспечивающих безопасность ведения отвальных работ, относится освещение отвалов, складирование снега в породные отвалы не допускается.

Геолого-маркшейдерской службой должен быть организован систематический контроль за степенью уплотнения и устойчивостью пород в отвале. [8]

Горно-геологические условия производства буровзрывных работ

На месторождении выделяются два инженерно-геологических комплекса пород, слагающих борта карьера: слабых и средней крепости.

Комплекс слабых пород приурочен к четвертичным отложениям, представленными валунными и песчаными суглинками, ленточными глинами и песками. Пески преимущественно тонко - зернистые, пылеватые, глинистые. Глины тонкодисперсные. Породы залегают горизонтально. Четвертичные породы покрывают сплошным чехлом породы средней крепости. Породы четвертичных отложений предусматривается отрабатывать без предварительного рыхления.

Породы средней крепости представлены трещиноватыми известняками различного состава (доломитизированные, окремненные, оолитовые, глинистые). Известняки плитчатые со слабовыраженной косой и горизонтальной слоистостью. Известняки в различной степени трещиноватые, местами кавернозные. В основном на территории проектного карьера они в основном от слабо-трещиноватых до сильно-трещиноватых. Интенсивно-трещиноватые и закарстованные известняки развиты на месторождении довольно слабо. Глубинный карст в известняках развит слабо, поверхностный, открытый - выражен единичными воронками.

Средства для производства буровзрывных работ

В соответствии с физико-механическими свойствами, категорией трещиноватости пород и необходимыми размерами среднего куска горной массы проектом отработки месторождения предусматривается бурение скважин диаметром 220 мм, 160 мм и 120 мм с помощью буровых станков Atlas Copco DM 45 LP, которые в настоящий момент применяются в карьере при производстве буровых работ.

Допускается так же применение другого бурового оборудования, сертифицированного в России и допущенного к применению на опасных производственных объектах.

Действующим проектом предусмотрено первичное (основное) взрывание, обеспечивающее требуемое качество рыхления скальных вскрышных пород и известняков перед их экскавацией, осуществляемое с использованием скважинных зарядов взрывчатых веществ (ВВ).

Белоручейское месторождение известняков характеризуется большой обводненностью, и поэтому в качестве основного взрывчатого вещества применяется промышленное эмульсионное взрывчатое вещество «Сибирит-1200» при среднем удельном расходе 0,5 кг/м3.

Инициирование зарядов осуществляется с помощью детонирующих шнуров типа ДША (ГОСТ 6196-78), ДШЭ-12 (ГОСТ 6196-78) и промежуточных детонаторов (боевиков). Число боевиков зависит от конструкции зарядов. При взрывании сплошных зарядов из промышленных ВВ, боевик устанавливается в верхней части заряда. Для обеспечения устойчивой детонации скважинных зарядов применяется прямое, обратное или комбинированное (донно-устьевое) инициирование шашками-детонаторами Т-400Г (ГОСТ 84-411, ТГФ-850Э, ТУ 84-08628424-692) или патронами аммонита 6ЖВ диаметром 32 мм (ГОСТ 21984) суммарной массой не менее 400 г. или другими средствами взрывания с инициирующей способностью не ниже перечисленных и допущенных Ростехнадзором к постоянному применению.

При производстве БВР на рабочих уступах применяются электродетонаторы ЭД-8Ж, ЭД-8Э, ЭДКЗ-ПК, ЭДКЗ-ПМ, ЭДЗН, а также другие ЭДКЗ, аналогичные указанным и допущенные к применению Ростехнадзором.

Способы взрывания зарядов характеризуются применяемыми средствами взрывания и очередностью (последовательностью) их взрывания.

Основной способ взрывания - при помощи неэлектрической системы инициирования «Коршун» или аналогичных ей систем СИНВ, «Эдилин».

Перед производством взрывных работ должна быть проверена исправность электровзрывной сети с помощью приборов.

В качестве основной схемы короткозамедленного взрывания предусматривается порядная схема замедления. Для взрывания волновода или ДШ используется конденсаторные взрывные машинки КПМ-3 в качестве источника тока, посылающего импульс тока во взрывную цепь. В качестве замедлителей рекомендуется применение пиротехнических реле РП-8 двухстороннего действия с соответствующими ступенями замедления.

Взрывные работы в Белоручейском рудоуправлении проводятся силами подрядной организации ОАО «Ленвзрывпром» по договору подряда №СР3108 от 29 марта 2013 г.

Перевозка взрывчатых материалов от склада ВМ к месту работы осуществляется специальными автомобилями подрядной организации, предназначенными для раздельной и совместной перевозки ВВ и изделий различных подклассов и групп совместимости, допущенными Ростехнадзором к постоянному применению, освидетельствованными разрешительной системой МВД России и оборудованными в соответствии с требованиями «Правил безопасности при перевозке взрывчатых материалов автомобильным транспортом» по маршруту, согласованному с Госавтоинспекцией.

Для доставки ВМ на подготовленный взрывной блок, а также смешивания ВМ и заряжания взрывных скважин, проектной документацией предусматривается использование существующего парка смесительно-зарядных машин ТСЗМ-30ПГ и ТСЗМ-30ПГ-А. Допускается к применению и другие типы смесительно-зарядных машин, имеющих сертификат соответствия и допущенных к применению органами Ростехнадзора России. Транспортировка штатных ВВ в карьер осуществляется в специальных грузовых автомобилях.

Требования к крупности дробления горной массы

Взорванная горная масса (скальная порода) по крупности должна соответствовать размерам ковша экскаватора.

Допустимый максимальный размер куска (м) принимается исходя из вместимости ковша экскаватора Vэ (м3) или из нижеприведенной формулы (справедлива при Vэ до 10 м3) или по данным нижеприведенной таблице 2.7.

, м (2.1)

где Vэ - вместимость ковша экскаватора, м3.

Таблица 2.7. Допустимый максимальный размер куска

Vэ, м3

1

2

3

4

6

8

10-20

Lmax, м

0.75

0.9

1.0

1.1

1.3

1.5

1.6

Для выемки, взорванной вскрышной горной массы на карьере предусматривается использовать гидравлические экскаваторы Komatsu РС-750, Caterpillar САТ 390 FL, погрузчики Komatsu WA-600 и Caterpillar СAT 988H, САТ 988К с емкостью ковша от 4,6 до 7,6 м3 и их аналоги. В условиях карьера максимально допустимый размер куска составляет не более 1,1 м. Куски породы и руды с линейными размерами более 1,1 м следует считать негабаритными.

Допустимый максимальный размер кусков (м) при погрузке в перегрузочные бункера, приемные отверстия дробилок, грохотов принимают:

Lmax ? (0.75-0.85) Ч b (2.2)

где b - ширина приемного бункера, м.

В условиях Белоручейского рудоуправления ширина приемного бункера составляет 0,8 м. Таким образом, для условий Белоручейского рудоуправления допустимый максимальный размер куска горной массы - 0.6 м.

Параметры буровзрывных работ

Параметры буровзрывных работ приняты с учетом данных Белоручейского рудоуправления и требуют уточнения при проектировании массовых взрывов на карьере.

Расчет производительности буровых станков Atlas Copco DM 45 LP (часовая, сменная, суточная и годовая) произведен в соответствии с «ЕНВ на открытые горные работы» (Москва, 1989 г.) для условий проектируемого карьера и приведен в таблице 3

Вместимость скважины определяется по формуле

Д, кг/м (2.3)

где - диаметр скважины, м;

Д - плотность заряжания ВВ в скважине, т/ м3;

Минимально допустимая по условиям безопасности бурения скважин в первом ряду линия сопротивления по подошве уступа:

, м (2.4)

где Н - высота уступа, м;

- допустимое безопасное расстояние от верхней бровки уступа до бурового станка, м;

- угол откоса уступа, град;

- угол наклона скважины, град;

Расчетная линия сопротивления по подошве уступа для вертикальных скважин

, м (2.5)

где P - вместимость скважины, кг/м;

- удельный расход ВВ для сосредоточенного заряда, кг/мі.

Проверка соответствия расчетной величины ЛСПП требованиям безопасности, сопоставляя Wр и Wb.

отвечает условию безопасного размещения бурового станка при бурении вертикальных скважин.

Расстояние между скважинными зарядами в ряду

, м (2.6)

где - коэффициент сближения зарядов

Расстояние между рядами скважин при многорядном короткозамедленном взрывании

, м (2.7)

где - коэффициент сближения рядов.

Для легко и средне взрываемых пород =1, для трудно взрываемых пород =0,85.

Масса заряда в скважине определяется по формуле

, кг (2.8)

Глубина перебура определяется по формуле

, м (2.9)

где - коэффициент перебура.

- диаметр скважины.

Необходимая для размещения расчетной массы заряда длина части скважины

, м (2.10)

Глубина скважины рассчитывается по формуле

, м (2.11)

Длина забойки рассчитывается по формуле

, м (2.12)

Выход горной массы с одного погонного метра скважины

, м (2.13)

Высота развала взорванной горной массы при многорядном КЗВ (число взрывных скважин больше 3) определяется по формуле:

(2.14)

Ширина развала горной массы

, м (2.15)

где - удельный расход ВВ, кг/м3,

W - линия сопротивления по поверхности, м,

Н - высота уступа, м.

Ширина экскаваторной заходки

, м (2.16)

где - радиус черпания экскаватора

Число рядов скважин во взрываемом блоке

, м (2.17)

Ширина бурового блока рассчитывается по формуле

, м (2.18)

Средний объём массового взрыва в соответствии с календарным планом (на год с максимальными объёмами отработки), учитывая сезонность отработки карьера составит 130 тыс. м3. В соответствии с принятым удельным расходом для взрывания горной массы 0,5 кг/м3 расход ВВ для проведения массового взрыва составит 61,4 т. При одновременном проведении массового взрыва на известняках и скальной вскрыше общий расход ВВ составит 64,9 т. При этом такой расход ВВ может делиться на два и более взрывных блоков, подготовленных для взрывания.

Массовые взрывы скальных пород проводятся каждые две недели и за 210 дней (сезон работы карьера по скальной вскрыше и известнякам), общее количество массовых взрывов будет равно 15.

Расчет основных параметров буровзрывных работ, принятых в проекте отработки месторождения произведен для диаметров скважин, обусловленных горно-геологическими условиями подготавливаемого к взрыву блока. Практика ведения буровзрывных работ на БРУ показывает, что оптимальным применение на уступах +92 м, +100 м диаметра скважин 220 мм и 160 мм (известняки мягкие, мелоподобные, обводнённые и более малый диаметр при дожде приводит к пропаданию скважин), на +105-м и +113-м уступах принимаем применение диаметра скважин 160 мм и 120 мм (для повышения в скважине заряда и улучшения качества рыхления при ВР), а при неблагоприятных погодных явлениях также применяем диаметр 220 мм. Расчет основных параметров приведен в таблице 2.6.

Основной конструкцией заряда является сплошной и рассредоточенный заряды.

Не заряжаемая часть скважин заполняется забойкой на всю длину вручную либо с помощью специальных забоечных машин типа ЗС-1М, ЗС-2М, либо других забоечных машин, имеющих сертификат соответствия и допущенных к применению органами Ростехнадзора России. В качестве забойки используют буровую мелочь и отсевы дробления, по возможности увлажненные, что позволяет значительно уменьшить дальность распространения пылегазового облака от взрыва, снижая вредное экологическое воздействие взрывных работ.

При длине заряда (1-1,2) W следует применять сплошные заряды. При большей длине заряда производить рассредоточку заряда, при этом длина нижней части должна составлять не менее 1,2W. При удлиненных зарядах длина забойки должна быть не менее 1/3 глубины скважины.

Таблица 2.8. Расчёт основных параметров буровзрывных работ

Наименование показателей

Ед. измер.

Значение

Известняк со скальным...

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены