Розробка проекту технологічної системи інтенсифікації гірничих робіт при відпрацюванні запасів р

Охарактеризувати технологію ведення гірничих робіт на шахті “Експлуатаційна”.

Розробити технологію та розрахувати параметри очисної виїмки на гор.330м.

24.04.03-

5.05.03

6.05.03-

16.05.03 .

17.05.03-

26.05.03 .

27.05.03-

8.06.03 .

3

Реферат

Пояснительная записка: 54., 6 рис., 14табл., 3 приложения, 13 источников.

Объект разработки: система интенсификации горных работ при отработке запасов руды на гор. 330м в условиях шахты «Эксплуатационная» ЗАО «ЗЖРК».

Цель дипломного проекта: поддержание мощности шахты, уменьшение затрат, повышение цены руды.

Во вступлении дано нынешнее состояние проблемы, выдвинуты предложения по её решению.

В расчётной части обоснованы параметры и произведены расчёты проектируемой технологии,.

Новизна проекта в применении самоходной техники.

В технологической части даны характеристики и показатели проекта.

В экономической части приводится расчёт показателей при введении проектных решений.

Практическое значение проекта – опробование в условиях шахты новой технологии очистных работ.

Разработанные технические решения могут применяться для сходных условий на других шахтах.

РУДНАЯ ПОТОЛОЧИНА, ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ ЦЕЛИК, ВСКРЫТИЕ ЗАПАСОВ, РУДОПЕРЕПУСК, КАМЕРА, ПОГРУЗО-ДОСТАВОЧНАЯ МАШИНА, ОРТ.

ПРМ.ПД.04.02.Р.ПЗ

РЕФЕРАТ

ГІП-98

4

Содержание

Введение ………………………………………………………………….…3

1 Характеристика горного предприятия ……………………………...4

2 Применение прогрессивной технологии ведения очистных работ для отработки вскрытых запасов руды ……………………………………14

3 Экономическая оценка целесообразности применения погрузочно-доставочных машин для проектных условий для проектных условий …………………………………………………………………………46

Вывод ……………………………………………………………………….50

Перечень ссылок ………………………………………………………….51

Приложения:

· Приложение А: Аэродинамическая характеристика вентилятора местного проветривания СВМ-6М……………………………………………53

· Приложение Б: Оперативная часть плана ликвидации аварий…………..54

ПРМ.ПД.04.02.З.ПЗ

ЗМІСТ

ГІП-98

5

Введение

В последнее время на Запорожском железорудном комбинате наметилась тенденция сокращения объёмов добычи из-за ряда объективных причин, а именно, износа оборудования, повышения цен на новую технику, общей обстановки в стране.

В этих условиях становится экономически невыгодным вскрывать и подготавливать запасы на нижележащих горизонтов 740÷940 м и, по сути, ситуация сводится к резкому спаду производства в ближайшие годы.

Стабилизировать объёмы добычи руды на комбинате, возможно путём вовлечения в отработку временно неактивных запасов, а в первую очередь, запасов рудной потолочины выше гор. 340 м под предохранительным целиком.

В проекте рассматриваются аспекты вскрытия и отработки запасов рудной потолочины.

Необходимо разработать технологию наиболее выгодной системы выемки запасов с минимальными затратами и максимальным экономическим эффектом, который способен поддержать объём добычи на ЗЖРК и сохранить уровень рентабельности производства.

ПРМ.ПД.04.02.В.ПЗ

ВСТУП

ГІП-98

6

1 Характеристика горного предприятия

1.1 Местонахождение предприятия.

· Административная подчинённость. Запорожский железорудный комбинат располагается в южной части Василевского и Весёловского районов запорожской области в 25 км от города Запорожья.

В Каменско-Днепровском, соседнем, районе расположены тепловая и атомная электростанции-источники электроэнергии для производства.

Транспортные условия района благополучные, в восточной части его с севера на юг проходит железная дорога Токмак-Новая Каховка. Район покрыт густой сетью шоссейных и грунтовых автодорог.

· География месторасположения. Рельеф местности представлен холмистой равниной степной зоны, изрезанную балками и оврагами.

Климатические условия района умеренные с частыми сухими ветрами, смена времени года происходит постепенно, зима мягкая и малоснежная, летом часты засухи.

1.2 Горно-геологическая характеристика

· Структурное строение горного массива. В геологическом строении кристаллического фундамента района принимают участие метаморфизованные осадочные породы, эффузивные и интрузивные Конско-Верховцеской серии верхнего архея. Эти породы подстилаются гнейсами и магнитными объединёнными в Днепровскую группу.

Южно-Белозёрское месторождение состоит из так называемой «Главной» залежи. Эта залежь имеет субмеридиальное простирание и крутое падение на восток под углом 65÷70°. Лежащий бок месторождения представлен кварцево-серицитовыми сланцами, висячими-серпентинитами.

Наибольшая мощность «Главной» залежи 115 м в южном крыле, на севере мощность уменьшается до 10 м. На юге залежь ограничена «Пограничным» сбросом.

· Гидрогеология шахты. Южно-Белозёрское месторождение, расположено в северо-восточной части Причерноморского артезианского бассейна и имеет сложные гидрогеологические условия. Вся толщина мезо-кайнозойских осадочных пород и сам рудокристалический район сильно обводнён. Основными водоносными горизонтами, обводняющими горные выработки, являются Бучакский и рудокристалический.

ПРМ.ПД.04.02.01.ПЗ

ХАРАКТЕРИСТИКА ГІРНИЧОГО ПІДПРИЄМСТВА

ГІП-98

7

Бучакский водонососный горизонт слагается из разнозернистых песков мощностью 15÷20 м, величина гидростатического напора перед осушением составила 160/2001,5 до 20,8 м/сут. Осушение Бучанского водоносного горизонта привело к формированию асимметричной депрессионной воронки, вытянутой в виде поломы вдоль рудного тела.

· Тектоника. Залегание железистых кварцитов и согласных с ними железных руд, как показывают данные горно-эксилуатационных работ и разведочных скважин, значительно осложнено складчатостью четвёртого и более высоких порядков. Разрывных нарушений на залегании пород и руд не наблюдается.

Установлено горно-эксилутационными работами м разведочными скважинами широкое распространение по всей площади рудного тела трещиноватости отдельности-вертикальных и пологих с углами железистые кварцмты разбиты на длоки.

· Граница и размеры шахтного поля. „Главная” залежь распространена до 2,5 км и имеет пластообразную форму. Мощность рудного тела на севере 45-60 м, на юге-до 120 м. Падение рудного тела составляет в среднем 70°. Вертикальная высота этажа составляет 100 м.

· Технические показатели. Проектная мощность шахты составляет 4 млн. т руды в год, освоена мощность 3,7 млн. в год. За последние годы объём производства снижен с 3,7 млн. т в 2000 году.

Очистные и подготовительные работы ведутся с отметки 580 м до отметки 840 м.

Руды Южно-Белозёрского месторождения не самовозгораемы, не опасны по выделению газов, горные работы ведутся на глубинах, где не наблюдаются выбросы и горные удары. Наиболее высокая температура воздуха при 90%-ной влажности была отмечена на горизонте 940 м и составила 26°С (при проходке и углубке стволов).

· Схема вскрытия. Южно-Белозёрское месторождение, на базе которого построен Запорожский железорудный комбинат, вскрыто вертикальными стволами и этажными квершлагами горизонтов 340, 400, 480, 560, 640, 740, 840, 940 м.

Тип околоствольного двора скиповой, скипоклетевой, для электровозной откатки.

Грузовой ствол №1, грузовой ствол №2, вспомогательный ствол пройдены в лежачем боку месторождения на расстоянии 1км от рудной залежи. Глубина этих стволов (высота подъема): №1 – 960м (940м); №2 – 740м (740м); вспомогательный – 740м (740м).

Дренажный ствол пройден в центре залежи в висячем боку месторождения, глубина – 660м, высота подъема 640м, ствол круглого сечения, диаметром в свету 6м.

ПРМ.ПД.04.02.01.ПЗ

Арк

2

8

Южный и Северный вентиляционные стволы пройдены в лежачем боку месторождения у флангов залежи, глубина – 400м, высота подъема 400м.

Центральный слепой ствол (ЦСС) служит для вскрытия нижележащих горизонтов, с гор.480м до гор.740м – высота подъёма.

Лифтовой (слепой ствол) пройден не далеко от рудной залежи, с гор.480м до гор.740м – высота подъёма.

Южный слепой ствол вентиляционный служит для проветривания южного крыла месторождения (исходящая струя), является также запасным выходом из шахты, для того же служит и Северный слепой вентиляционный ствол (исходящая струя), для проветривания северного крыла.

Вентиляционный горизонт 340м вскрыт уклоном, пройденным до гор.480м под углом 25º.

Наклонный съезд для самоходной техники пройден с гор.440м до гор.740м, угол наклона 15º.

Грузовой №1 – предназначен для рудо-породного подъёма; грузовой №2 – для рудного подъёма скипами и материально-людского подъёма клетью; вспомогательный – для материально-людского подъёма с возможностью выдачи клетями породы. Все стволы круглого сечения с диаметром в свету 7м. Закреплены стволы в верхней части (воротник) железобетонной крепью, до гор.480м комбинированной: внутри металлической тюбинговой крепью с наружной бетонной «рубашкой», а ниже бетонной крепью толщиной 440мм.

Южный вентиляционный и Северный вентиляционный стволы – круглого сечения диаметром в свету 6м, закреплены также как и грузовые №1, №2 и вспомогательный. (Также закреплён и дренажный вентиляционный ствол).

Соседнее Переверзевское месторождение, прилегающее с юга к эксплуатируемому Южно-Белозёрскому, сейчас вскрывается одним северным вентиляционным стволом, проходимым 400м от рудного тела со стороны лежачего бока месторождения.

· Вентиляция. Способ проветривания шахты всасывающий, то есть вентиляторы работают на всас. На ЗЖРК принято фланговое проветривание, которое осуществляется за счёт вентиляционных установок, расположенных на Северном, Южном и Дренажном вентиляционных стволах. Тип вентиляторов соответственно: ВЦД-3,3; ВЦД-3,3; ВЦД-3,2м. Фактический режим работы ГВУ следующий: 1) подача, м³/с, соответственно: 273, 220, 220; 2) депрессия, Па, соответственно: 2180, 2850, 3290

Проходческие забои проветриваются вентиляторами местного проветривания СМВ-6М и СВМ-5М и диаметрами трубопроводов 600 и 500 мм.

Для определения количества и состава воздуха используется следующая аппаратура: анемометры, секундомеры, пылемеры и экспресс-аппаратура для определения содержания в воздухе углекислого газа, сернистых соединений, окиси углерода и окислов азота.

ПРМ.ПД.04.02.01.ПЗ

Арк

3

9

· Шахтный подъём. Каждый ствол центральной группы стволов оборудован двумя подъёмными машинами типа БЦК 8,5×2,7. На Грузовом стволе №1 навешены два скипа с данной разгрузкой типа 2СН-1, грузоподъёмностью 25 т для подъёма руды и один породный скип грузоподъёмностью 20 т с противовесом. На Грузовом стволе №2 навешены два скипа 2СН-1 грузоподъёмностью 25 т для руды и двухэтажная клеть для подъёма людей в количестве 60 человек с противовесом типа ПГС.

· Транспорт. На поверхности ЗЖРК применяется автомобильный, железнодорожный и конвейерный транспорт.

1. Автомобильный:

- КАМаЗы транспортируют ВМ, песок и другой стройматериал, запасные части;

- БЕЛаЗы транспортируют породу в отвал;

- автобусы «Икарус» транспортируют людей на рабочее место из г.Днепрорудного;

2. Железнодорожный:

- для транспортировки людей из г.Днепрорудного до ЗЖРК;

- для доставки ВМ на поверхностный склад;

- для отправки руды получателю;

- для доставки мелких компонентов на закладочный цех.

3. Конвейерный: для доставки руды из дробилки бункера стволов на дробильно-сортировочную фабрику.

В подземных условиях применяется кольцевая электровозная откатка по схеме: от погрузочных пунктов добычных участков Северного и Южного крыла составы с рудой по откаточному штреку лежачего бока направляются к перегрузочным станциям рудоперепусков, пройденных в условиях рудного тела и оборудованных опрокидывателями, позволяющие производить разгрузку составов без отцепки локомотива. После разгрузки порожние составы по откаточному штреку висячего бока едут за новой партией руды к погрузочным пунктам добычных участков; руда загружается в вагонетки через ВВДР, ВПУ – которые установлены в днищах камер на откаточных ортах.

Руда и порода попадает в дозаторный комплекс (после прохождения дробления), дозируется в скипы и выдаётся на поверхность. Затем порода отгружается в грузовые машины и вывозиться в отвал. А руда по конвейеру загружается в вагоны (думпкары) и отвозиться к требуемому месту тепловозами.

В шахте применяются следующие марки: электровозов – 14КР; 10КР; К-14; К-10 и др.; вагонеток – ВГ-4,0; ВГ-4,5; ВГ-9 и др.; рельсов – Р-33; Р-38 (временные Р-24 и Р-18).

Для транспортирования людей применяют вагонетки типа ВП-18, на уклоне вместо электровозов используются лебёдки с вагонетками ВЛ-30118.

Также на комбинате применяют самоходную технику – машины “Мультивэн” финской фирмы “Норман” и МВК-5 производства КЗТМ. Мультивэн для перевозки грузов, оборудования, людей и взрывчатки. Также для перевозки грузов используются машины ПНЕ-2500 шведского производства.

ПРМ.ПД.04.02.01.ПЗ

Арк

4

10

· Требования к качеству руды. Руда ЗЖРК, в основной своей массе, крепкая, кусковатая с коэффициентом крепости 3÷5 по шкале Протодьяконова. По заключению Института чёрной металлургии АН УССР, руда относится к мартеновским. Остальные запасы представлены доменными рудами. Руды не требуют обогащения.

Основной вид продукции ЗЖРК – руда железная не агломерированная.

Таблица 1.2.1. – Качественные показатели руды.

Руда с содержанием железа не менее 60,02% идёт на экспорт в определённом количестве в страны ближнего и дальнего зарубежья, а остальная руда реализуется металлургическими заводами Украины - Запорожсталь, ДМЗ, имени Петровского и другими.

· Способ подготовки и порядок отработки запасов в шахтном поле. На ЗЖРК принята этажная подготовка запасов шахтного поля. Подготовительные работы осуществляются с помощью проходки этажных и подэтажных горизонтов. Первые – в основном выполняют функцию концентрационных, вторые – вспомогательных горизонтов, которые используются, в основном, для обуривания рудного массива. Для отработки запасов проводятся также полевые штреки лежачего и висячего боков на расстоянии до 15м от рудного тела. Эти штреки соедин ортами, которые проводятся через каждые 30м.

Отбойка руды в камерах подэтажная вертикальными слоями в одной плоскости или с опережением верхних этажей. Отбойка производится на предварительно разделанную щель, расположенную поперёк камеры.

· Система разработки. На ЗЖРК принята этажно-камерная система разработки с подэтажной отбойкой руды и с последующим искусственным поддержанием выработанного пространства при помощи твердеющей закладки. Камеры отрабатываются через целик руды или закладки шириной 30м (ширине камеры). Порядок отработки этажей по вертикали применяют как восходящий, так и нисходящий. Отрабатываемые камеры в смежных этажах должны всегда находится за створом зон общего влияния очистного пространства отрабатываемых камер.

ПРМ.ПД.04.02.01.ПЗ

Арк

5

11

· Очистные работы. При очистной выемке подсечка камеры траншейная с разбуриванием станками НКР-100 м и СИМБА-1352. Отработка производится слоями при помощи восходящих или нисходящих веерных комплектов скважин диаметром 105 мм.

Выпуск руды из камеры производится виброустановками ВВДР-5 и ПШВ-6 по торцевой схеме.

Вибровыпуск, в отличие от других видов принудительного выпуска, отличается тем, что вибропитатели обеспечивают не только перемещение руды, но и её вибрирование. Истечение руды происходит по всему сечению выпускного отверстия.

· Проведение подготовительных и нарезных выработок. Нарезные выработки (штреки, орты), также как и подготовительные, проводятся с применением комплексов из буровых кареток СБКН, погрузочных машин ППН-3, вагонов ВПК-7,5, ВПК-10 и электровозов К-10 и К-14.

Проведение отрезных штреков, сбоек, заходов, заездов, буровых ортов, вентиляционных штреков, сбоек, заходок, заездов, буровых ортов, вентиляционных штреков, подсечных ортов с помощью буровых кареток СБКН и уборкой горной массы машинами ПТ-4.

Скорость подвигания подготовительного забоя колеблется в пределах от 2,5 до 7 м/сут.

· Энергоснабжение шахты. Основной вид энергии на ЗЖРК – электрическая. На главную понизительную подстанцию (ГПП) 154/36/6 кВ. электроэнергия подаётся по двум ЛЭП-154 кВ от системы "Днепроэнерго". На ГПП установлено два трёхобмоточных трансформатора. Заявленная мощность электропотребителей комбината 4200 кВт. Годовой расход энергии 209 млн.кВт.ч.

Другой распространенный вид энергии – пневматическая. На центральной компрессорной станции установлены три турбокомпрессора К-500-61-6, производительностью 525 м³/мин и один турбокомпрессор К-250-61-6, производительностью 250 м³/мин.

Подземными потребителями воздуха являются перфораторы, погрузочные машины ППН-3А, ПТ-4, ППН-1С, станки НКР-100М, буровые каретки УБШ-207.

Организация работы на шахте. Число рабочих дней для специальностей: проходчики, бурильщики, слесари составляет 264 дня в году, из расчета 5 рабочих дней в неделю. Для добычных участков число рабочих дней составляет 5 в неделю, но добычные бригады работают по скользящему графику, что позволяет работать 357 дней по добыче руды. Число рабочих смен составляет 3 смены в сутки.

Продолжительность рабочей смены на подземных работах 7 часов 12 минут с переменой 48 минут, на поверхности -8 часов 15 минут.

ПРМ.ПД.04.02.01.ПЗ

Арк

6

12

· Охрана труда. На ЗЖРК для безопасности ведения горных работ разработаны такие мероприятия: оптимизация режима вентиляции для обеспечения минимальной запыленности воздуха, орошение места выпуска и погрузки руды, торкретирование горных выработок, применение средств индивидуальной защиты, противошумные глушители на оборудовании, применение малошумящего оборудования (ППН-3А, СБКН-2), применение противовибрационных амортизаторов, расположение рабочих мест вне негативного действия вибрации.

Технологические средства противопожарной защиты в подземных выработках и на поверхности – это огнетушители. Ящики с песком, а также противопожарные трубопроводы с подачей воды на каждой очистной камере.

· Охрана окружающей


29-04-2015, 01:03