Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Забайкальский государственный университет"

ФГБОУ ВПО "ЗабГУ"

Факультет дополнительного профессионального образования

Кафедра экономики и бухгалтерского учета

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине "Основы горного дела"

на тему "Вскрытие и разработка рудной залежи"

Выполнил студент группы ЭКГ-13

Муратова Олеся Сергеевна

Чита 2015

Содержание

• Введение
• 1. Исходные данные
• 2. Способ вскрытия месторождения
• 3. Схема подготовки шахтного поля. Основные подготовительные и нарезные выработки
• 4. Единые правила безопасности при организации очистных работ
• Заключение
• Список использованных источников

Введение

Горное дело относится к одному из основных видов человеческой деятельности, обеспечивающей существование и уровень развития цивилизации. Горное дело охватывает разведку месторождений полезных ископаемых, их разработку, первичную переработку добываемого сырья, строительство горных предприятий и подземных сооружений различного назначения.

Горнодобывающая промышленность - это составная часть горного дела, цель которой состоит в добыче и первичном обогащении полезного ископаемого. Эта промышленность поставляет минеральное топливо (уголь, торф, горючие сланцы, нефть), руды (чёрных, цветных, редких и ценных металлов). Горнодобывающая промышленность имеет важную роль в экономике государства, определяет его самостоятельность.

Проектирование, строительство новых и реконструкция существующих предприятий по добыче твердых полезных ископаемых требует знаний технологических процессов, понимания и учета горно-геологических условий, специфики ведения горных работ, требования техники безопасности и охраны труда.

Курсовая работа показывает, что только на основе глубокой проработки основных технических решений проектов(схем и способов вскрытия, подготовки шахтного поля, системы разработки угольных пластов и т.п.) можно скомпоновать действительно оптимальную технологическую схему на основе оптимизации качественных характеристик - элементов технологической схемы шахты. Предложенные и описываемые в данной курсовом проекте расчетные методы оценки основных качественных характеристик по многим критериям делают более объективным процесс принятия основных проектных решений.

1. Исходные данные

Экологический потенциал каждой страны определяется, и в ближайшие десятилетия будет определяться уровнем производства металлов.

Существует следующие способы добычи руд:

подземный механизированный (т.е. обычный),

подземный физико-химический

открытый

добыча со дна морей и океанов.

Основными остаются подземный механизированный и открытый способ разработки.

С переходом на более глубокие горизонты открытый способ разработки становится все менее выгодным. Кроме того, при открытом способе и большой глубине разработки земная поверхность нарушается на длительное время на очень большой площади, как в результате самих работ, так и в связи с размещением пустых пород. С другой стороны, при открытом способе имеются широкие возможности дальнейшего увеличения размеров оборудования.

С учетом условий разведанных месторождений можно считать, что в перспективе удельный вес подземного способа будет постепенно возрастать.

Таблица 1. Исходные данные

2. Способ вскрытия месторождения

Вскрытие месторождения (или его части) - это проведение капитальных горных выработок, обеспечивающих доступ к рудному телу.

Способ вскрытия предопределяется типом, числом и назначением шахтных стволов и штолен, а также схемой вскрытия, т.е. расположением и порядком проведения вскрывающих выработок. В свою очередь тип шахтных стволов включает способ подъема и угол наклона ствола, а тип штолен - вид транспорта.

Выбор способа вскрытия месторождения (шахтного поля) сводится к определению типа, числа, места заложения, формы и площади поперечного сечения, вскрывающих выработок в зависимости от горно-геологических условий разработки месторождения, уровня развития техники и технико-экономических показателей. При проектировании горнорудных предприятий способ вскрытия месторождения выбирают методом вариантов на основе технико-экономического сравнения. Наиболее экономичным вариантом вскрытия считается тот, при котором удельные суммарные приведённые затраты будут минимальными.

Так как способ вскрытия в значительной мере зависит от производственной мощности рудника, но предварительно она должна быть определена. У нас уже известны исходные данные (Таб.1)

Исходя из наших данных оптимальным способом разработки является подземный способ. Вскрытие рудного тела будет производиться с помощью комбинированного способа вскрытия. Будет пройдена капитальная штольня № 1 на горизонте 650, также горизонтами выше будут пройдены ещё две штольни № 2-3, из штольни № 1 пройдём два вертикальных слепых ствола. Из ствола № 1 будут пройдены квершлаги соединяющие ствол с рудным телом. Квершлаг № 1,2,3,5 будут служить главными квершлаги для транспортирования руды и горной породы до ствола №1, через ствол руда (порода) будут транспортированы на штольню № 1 и выданы на поверхность.

Размеры поперечного сечения горизонтальных горных выработок в свету зависят от её назначения и определяются, исходя из габаритов подвижного состава и располагаемого в выработке оборудования, обеспечение пропуска требуемого количества воздуха, зазоров между выступающими частями подвижного состава и крепью, предусмотренные Правилами безопасности, числа прокладываемых в выработке рельсовых путей и способа передвижения людей.

В нашем случае мы проектируем горизонтальную выработку с рельсовым видом транспорта, поэтому в соответствии с Правилами безопасности при геологоразведочных работах, минимальная величина прохода 0,7 м, а минимальная величина зазора 0,25 метров.

Указанная ширина свободного прохода для людей и зазоров должна быть выдержана по высоте выработки не менее 1,8 м от почвы (тротуара). Проходы для людей на всём протяжении выработок должны устраиваться с одной и той же стороны.

Прямоугольно-сводчатые сечения используются при проходке выработок без крепи или с возведением облегчённых конструкций крепи. Высота свода в сечениях от 2 до 6,8 м 2 (однопутные выработки) составляет .

Вентиляционные трубы подвешиваются к стенкам или кровле выработок обычно со стороны, противоположной пешеходному трапу с таким расчётом, чтобы расстояние от них до наиболее выступающей части подвижного состава было не менее 200 мм. В нашем случае вентиляционные трубы подвешиваются на спряжении свода выработки с вертикальной стенкой.

Для штолен №2-3 будет применяться типоразмер сечения ПС-6,8 однопутные выработки (Таб.2).

Таблица 2. Характеристика выработки

Для сохранения регламентированных зазоров Правилами безопасности в течение срока службы выработки размеры сечения в свету должны быть приняты с запасом на величину ожидаемых смещений пород и крепи вследствие проявлений горного давления.

Площадь поперечного сечения вчерне - это площадь по наружному контуру крепи и почве выработки. Площадь поперечного сечения вчерне мы принимаем равным площади поперечного сечения в свету, так как выработка прямоугольно-сводчатой формы, не требующая возведение крепи. Итак: .

Рисунок 1. Типовое сечение однопутной прямоугольно-сводчатой формой с локомотивной откаткой

Далее полученные данные вносятся в паспорт крепления разведочной выработки, который наряду с другими важнейшими документами, является документом в соответствии с которым осуществляется проходка выработки. Он содержит все необходимые сведения о конструкции крепи и материалах, из которых она изготавливается, способе её возведения и оборудовании, которое при этом применяется.

Вентиляция шахты - система мероприятий, направленная на поддержание во всех действующих горных выработках шахты атмосферы с параметрами, необходимыми для ведения горных работ.

Мы будем использовать центрально-отнесённую схему вентиляции. Чистый воздух будет поступать со штольни №1 и через ствол №1, отвод грязного воздуха будет проходить через фланговый ствол №2.

3. Схема подготовки шахтного поля. Основные подготовительные и нарезные выработки

месторождение рудник шахтный

Подготовкой шахтного поля называют проведение после вскрытия шахтного поля системы подготавливающих горных выработок, обеспечивающих условие для эффективной и безопасной выемки полезного ископаемого. Подготовку шахтного поля обычно ведут частями и по мере их отработки подготавливают следующие части. Постоянное возобновление готовых к выемке запасов взамен отрабатываемых называют воспроизводством запасов. При этом различают способ и схему подготовки.

Часть месторождения, отведенная для разработки рудником или шахтой, называется соответственно рудничным полем или шахтным полем. В зависимости от условий залегания, конфигурации месторождения и его протяженности в состав рудничного (шахтного) поля может входить одна или несколько залежей. Рудничное или шахтное поле иногда включает в себя все месторождение. Если рудничное поле состоит из одного шахтного поля, то понятие рудник и шахта совпадают. В случае, когда рудничное поле состоит из нескольких шахтных полей, то последние имеют между собой границы, именуемые границами шахтного поля. Размеры шахтных полей в каждом конкретном случае определяются исходя из технико-экономических соображений. При этом сравнивают суммы капитальных и эксплуатационных затрат на 1 т добычи при различных размерах шахтного поля. Каждое шахтное поле характеризуется длиной и шириной в горизонтальных залежах, а в пологих, наклонных и крутых - длиной по простиранию и глубиной.

Намечается тенденция к увеличению размеров шахтных полей. При разработке крупных месторождений длина шахтных полей может достигать 4-5 км и более.

В зависимости от степени разведанности месторождения, потребности в полезном компоненте, размера капитальных затрат и сроков ввода шахт в эксплуатацию разработку шахтных полей, входящих в состав одного рудника, ведут последовательно, одновременно или смешанно.

Последовательная разработка шахтных полей применяется в жильных месторождениях золота, редких и благородных металлов, а также в тех случаях, когда разработка месторождения связана с крупными капиталовложениями и длительным сроком освоения.

Смешанная разработка производится, когда шахтные поля вводятся в эксплуатацию последовательно по мере окончания разведки новых участков, а разрабатываются одновременно либо когда одна группа шахтных полей включается в разработку одновременно, а другая последовательно, после окончания разработки первой.

Одновременная разработка шахтных полей применяется, когда в состав рудничных полей входят мощные залежь с большими запасами полезных ископаемых, разработка которых может осуществляться отдельными шахтными полями в течение десятков лет.

Как видим, порядок разработки шахтных полей в определенной мере условный.

Наиболее благоприятным способом для разработки крутопадающего рудного тела с мощностью от 1 до 30 меторов, с устойчевыми вмещающими породами яляется маганизированный способ отработки с люковой погрузкой.

При системах разработки с магазинированием руды в блоке отбивают послойно в восходящем порядке и оставляют на длительный срок в очистном пространстве. Ввиду того, что она занимает больший объем, чем в массиве, необходимо до 30% руды по мере отбойки выпускать, оставляя под кровлей свободное пространство высотой около 2 м. Отбитая руда препятствует отслаиванию вмещающих пород в процессе выемки блока и служит основанием (платформой) для рабочих очистного пространства.

В нашем случае используем шпуровую отбойку руды.

Шпуровой способ применяется при разработке весьма тонких, тонких и средней мощности рудных залежей. Шпуры бурятся перфораторами, которые устанавливаются на пневмоподдержках, распорных колонках. При разработке наклонных и крутопадающих залежей шпуры бурятся рядами снизу вверх телескопными перфораторами.

Достоинства шпуровой отбойки:

- возможность вынимать рудную залежь строго по контуру;

- хорошее дробление руды;

Недостатки:

- низкая производительность труда;

- хуже санитарно-гигиенические условия.

После окончания полной отбойки в блоке производят общий выпуск руды, выработанное пространство остается открытым, его подвергают обрушению.

Подготовка блока включает проведение откаточного и вентиляционного штреков по руде №1 и №2, и блокового рудоспуска на горизонте 450.

Очистную выемку ведут сплошным забоем по всей длине блока. Цикл очистной выемки включает обуривание с поверхности магазинированной руды горизонтальных и восходящих шпуров и их взрывание, проветривание, выпуск излишков руды и оборку кровли. Количество выпускаемой руды зависит от ее разрыхления. При достижении очистной выемкой границы подштрекового целика (потолочины) начинают выпуск из блока всей замагазинированной руды. Отбитая руда выпускается через люки и погружается в вагонки и с помощью электровоза транспортируется до ствола.

Доставка руды - это транспортирование ее от места отбойки в забое до места погрузки в вагонетки на откаточном штреке участка.

Доставка руды под действием собственного веса наиболее производительна, не требует механизмов, поэтому всегда применяется при разработке крутопадающих залежей. Угол наклона, при котором руда может двигаться под действием собственного веса, должен быть не менее 45-500, т.е. больше угла естественного откоса породы.

4. Единые правила безопасности при организации очистных работ

Очистная выемка должна вестись в соответствии с проектом и планом развития горных работ. Изменение системы разработки (основных элементов), принятой для месторождения или шахтного поля, а также опытно-промышленная проверка новых и усовершенствование существующих систем разработки и их параметров допускаются по специальному проекту, утвержденному руководителем организации (предприятия) и согласованному с генеральным проектировщиком и Госгортехнадзором России.

Изменение системы разработки или ее элементов, относящихся к отдельному блоку (камере, панели), может производиться с разрешения главного инженера шахты.

Запрещается начало очистной выемки до проведения предусмотренных проектом подготовительных и нарезных выработок, осуществления мер по проветриванию, а также других мероприятий, обеспечивающих безопасность работ.

Параметры очистных забоев, размер и форма целиков и кровли должны быть рассчитаны так, чтобы обеспечивалась устойчивость целиков и кровли на срок их существования.

Запрещается одновременно отрабатывать блоки, расположенные один над другим по падению в двух смежных этажах.

Очистные работы разрешается вести одновременно на смежных этажах при условии опережения очистного забоя верхнего этажа по отношению к нижнему на расстояние, установленное проектом и обеспечивающее безопасность работ.

Ходовые отделения наклонных и вертикальных выработок должны перекрываться лядами или решетками, а вентиляционные восстающие и рудоспуски - металлическими решетками или ограждаться другим способом, предохраняющим от падения людей в выработки.

Запрещается заходить в отработанные очистные камеры. Подходные выработки к этим камерам должны быть перекрыты. В исключительных случаях допускается вход в отработанные камеры для производства специальных работ. Порядок допуска в этих случаях и меры безопасности устанавливаются главным инженером шахты.

Грохоты должны быть надежно установлены и ограждены со стороны прохода людей.

Решетка грохота должна представлять собой прочную металлическую конструкцию. Высота камеры грохочения должна быть не менее 2 м в свету, а ширина свободного прохода у грохота не менее 0,5 м.

Во время проведения работ по обрушению люди не должны находиться в смежных заходках, а при посадке с помощью взрывных работ - и на нижележащем подэтаже.

Выходы из обрушаемого участка до начала работ по обрушению должны быть освобождены от материалов и оборудования, а в случае необходимости дополнительно закреплены.

Запрещается применять системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород при наличии в налегающих породах плывунов, неосушенных песков, суглинков и карстов, заполненных водой или газами.

При системе разработки подэтажными штреками работа по отбойке руды из открытых заходок должна производиться с применением предохранительных поясов.

При системах этажного (подэтажного) обрушения:

а) запрещается находиться людям в оконтуривающих выработках блока, полностью подготовленного к обрушению;

б) при отработке блока (камеры) должен вестись контроль за процессом обрушения из специальных выработок, соединенных с оконтуривающими выработками, смотровыми сбойками или с помощью глубоких контрольных скважин;

в) при задержке (отставании) обрушения руды выпуск ее должен быть прекращен.

Сообщение с очистными забоями должно производиться по оборудованным в соответствии с требованиями настоящих Правил ходовым отделениям, которые должны быть всегда очищены от руды и находиться в состоянии, пригодном для пользования.

При системе разработки подэтажными штреками запрещается пребывание людей в открытой камере.

При системе разработки подэтажными штреками:

а) ширина заходок в подэтажах при устойчивых рудах должна быть не менее 2 м и высота - не более 2,5 м. Подошва заходки должна быть горизонтальной. Высота "закрытых" заходок допускается до 3 м;

б) потолкоуступное расположение подэтажей допускается при разработке весьма устойчивых руд; максимальная величина опережения уступов не должна превышать 6 м;

в) при отбойке руды из подэтажных выработок (штреков, ортов) запрещается взрывание вееров взрывных скважин из этих выработок на камеру при отсутствии предварительно пробуренных не менее трех вееров скважин;

г) отбойка руды должна производиться с опережением отбойки на вышележащих подэтажах по отношению к нижележащим на расстояние, установленное проектом.

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы были определены схема вскрытия: комбинированная. Система разработки: магазинированным способом с люковой погрузкой. Применение всех принятых технологических решений обеспечит эффективную и безопасную добычу руды.

Список использованных источников

1. Астафьев Ю.П. и др. Горное дело. Учебник для техникумов - М.: Недра, 1980, 367 с.

2. Бобер Е.А., Егошин В.В., Кухаренко Е.В. Основы горного дела: Учебное пособие. 4.1. \ Кузбасгос. техн. ун-т, Кемерово. 1996. 131 с.

3. Григорьянц Э.А., Инфантьев А.Н., Чугай М.И. Проведение горных выработок с применением самоходного оборудования. - М.: Недра, 1990.- 270 с.

4. Именитов В.Р. Вскрытие рудных месторождений. Учебное пособие. Моск. горн. инст. М.: 1976. 48 с.

5. Именитов В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. М.: Недра, 1978.528 с.

6. Пирогов Г.Г. Подземная добыча руд цветных металлов: Учебное пособие. - Чита: ЧитПИ, 1994. - 76 с

Размещено на Allbest.ru