Угол между горизонтальными и вертикальными шпурами должен быть более 90 градусов.
Расстояние между шпурами вертикальной линии может быть от 10 до 40 см, а горизонтальной от 20 до 50 см.
Обычно наиболее экономичным бывает диаметр шпура 32 мм и для вертикальных, и для горизонтальных линий.
Максимальное расстояние между шпурами зависит от двух факторов:
- диаметра шпура;
- сопротивления породы на разрыв.
Определить максимальное расстояние можно только путём пробуривания серии шпуров в каждом направлении с разными расстояниями в 10-20 раз большими, чем диаметр шпуров. Они должны быть слегка перезаряжены взрывчаткой, и должно быть определено максимальное расстояние, на котором порода ещё продолжает взрываться.
Это расстояние следует сделать чуть поменьше для обеспечения безопасности и чистого отрыва. Первичное бурение предъявляет определённые требования к буровому оборудованию, а также к буровому оператору, поскольку аккуратность – это один из самых главных факторов снижения количества отходов породы. Аккуратное первичное бурение снижает потребность в последующем бурении на конечной посировочной стадии.
Отделение блоков при помощи мягкого взрывания заключается в направлении взрывного эффекта от одного шпура к другому, но если шпуры расположены не на строго прямой линии, этот эффект будет направлен и на окружающую породу, вызывая образование обширной площади разрыва.
Разделение монолита на блоки осуществляется гидроклиновой установкой «Tamsplit». Эта установка применяется в комплексе со станком термического резания «SL-550». Основной недостаток – невозможность работы при минусовой температуре.
Высота подуступа при гидроклиновом способе не должна превышать 3 метров (§227 «ЕПБ»). Исходя из этого, высота монолита (блока) принимается равной высоте подуступа.
Основными требованиями для успешного применения гидроклинового способа являются:
- правильный выбор направления раскола параллельно господствующей трещеноватости при наличии трех обнаженных плоскостей;
- достаточная глубина шруров и наиболее целесообразное расстояние между ними, отвечающее наименьшему расходу бурения при получении качественной поверхности раскола, не требующей пассировки;
- правильное определение высоты монолита (по расстоянию между горизонтальными трещинами);
- верное отношение высоты отделяемого монолита к его ширине (от 1:1 до 2:1);
- разница между диаметром шпуров и диаметром клина не должна быть менее длины гидроклина плюс длина хода поршня;
- комплектом гидроклиньев (5 шт.) можно производить откол монолита (блока) длиной до 3 метров, при откалывании более длинного монолита необходимы дополнительные клинья.
Раскол гидроклиньями можно производить не только в вертикальном, но и горизонтальном направлении. Среднерасчётные параметры буровых работ должны уточняться для конкретных условий.
Невзрывчатое разрушающее средство НРС-1 предназначено для разрушения прочных хрупких материалов и может быть применено для разрушения горных пород, и в частности, для габро-норита.
НРС-1 представляет собой порошкообразный материал, обладающий щелочными свойствами (рН = 12,5). Его объёмная плотность 1,2 – 1,3 т/м3 , водопотребность – 27%, развиваемое давление до 50 Мпа.
При смешивании порошка НРС-1 с водой образуется рабочая смесь (суспензия), которая, будучи залита в шпур, постепенно в результате реакции гидратации порошка твердеет, увеличиваясь при этом в объёме. Увеличение объёма сопровождается увеличением давления на стенки шпура, при этом в теле монолита развиваются напряжения, значения которых могут превышать его предельную прочностьпри растяжении, что и приводит к разрушению монолита.
Основные технологические операции при применении НРС:
- подготовка объекта (монолита) к разрушению (очистка от земли, откопка, разметка и др.);
- бурение шпуров в соответствии с разметкой;
- приготовление рабочей смеси и заполнение смесью шпуров;
- разрушение объекта (образование трещин);
- разборка объекта.
Основное условие при разработке схемы бурения шпуров – минимальный объём бурения. Объём бурения тем меньше, чем больше будут габариты блока.
Эффективность применения НРС-1 зависит от количества вертикальных свободных плоскостей и требует минимум двух плоскостей обнажения.
Основные требования при бурении и подготовке шпуров:
Рекомендуется бурить шпуры диаметром от 26 до 44 мм.При использовании шпуров более 40 мм может произойти самопроизвольный выброс рабочей смеси из шпуров, особенно при температуре от +250 до +300 С.
Если горная порода характеризуется повышенной пористостью, то шпуры перед заполнением смесью необходимо насытить водой.
Глубина шпуров зависит от высоты блока и во всех случаях должна быть меньше его высоты на 5 – 10 см.От глубины шпуров и склонности блока к раскалыванию (трещеноватости) зависит направление образующихся трещин.
При разрушении блока, высота которого не превышает 30 – 40 см, рекомендуется бурить наклонные шпуры или шпуры меньшего диаметра. Это объясняется тем, что давление, создаваемое НРС-1 в верхней части шпураменьше, чем давление в нижней аго части.
Расход НРС-1 определяется исходя из того, что на заполнение 1 см3 шпура требуется 1,8 грамм порошка НРС-1.
Расположение ближайшего от поверхности шпура должно быть в два раза меньше, чем расстояние между шпурами.
Требования при приготовлении рабочей смеси и заполнению ею шпуров:
1. При приготовлении рабочей смеси необходимо иметь весы (для взвешивания НРС-1), мерный сосуд (для дозирования воды), ёмкость для смешивания НРС-1 с водой, смеситель (при большом объёме работ).
2. При приготовлении рабочей смеси в чистую ёмкость выливают отмеренное количество воды (чистой), а затем в воду при постоянном перемешивании постепенно высыпают взвешенное количество НРС-1 и продолжают перемешивать смесь до получения массы хорошей текучести и без видимых комков.
3. Отношение воды к порошку (по массе) должно быть равным 0,27, то есть на 1000 г порошка – 270 мл воды.
4. Время перемешивания массы не должно превышать 8 – 10 минут.
5. Повышенное содержание в смеси воды способствует замедлению образования трещин.
6. Шпуры для заливки смеси должны быть чистыми (не содержать пыли, обломков габро-норита, воды и т. п.).
7. Шпуры заливаются рабочей смесью до устья и не требуют закупорки.
8. После заливки смеси шпуры нужно защитить от попадания воды (дождя и т.п.).
9. Применение НРС-1 эффективно, если тампература разрушаемого блока не менее +2 - 30 С и не более +25 – 300 С. Чем выше температура блока, тем холоднее должна быть вода применяемой для смеси.
Основные закономерности при применении НРС-1:
- чем выше предел прочности горной породы, тем длительнее время образования трещин;
- повышение температуры монолита (блока) способствует ускорению образования трещин;
- уменьшение расстояния между шпурами ускоряет процесс образования трещин, но повышает расход НРС-1;
- распыление воды над поверхностью монолита (блока) в зоне образования трещин (увлажнение зоны) способствует увеличению ширины трещин.
Время образования трещин зависит от прочности пород блока, Т0 С монолита, Т0 С рабочей смеси, диаметра шпуров, содержания воды в рабочей смеси, расстояния между шпурами.
Выброс рабочей смеси из шпуров может иметь место:
- при температуре монолита (блока) превышающей 300 С;
- при диаметре шпуров более 45 – 50 мм;
- при содержании воды в рабочей смеси меньше предела, указанного выше;
- при использовании в жаркое время тёплой воды для создания
НРС-1.
Уменьшить вероятность выброса можно за счёт увеличения содержания воды до 0,30 – 0,32.
6.5. Пассировка блоков.
Обработка блоков или пассировка производится для придания им формы в соответствии с требованиями ГОСТ 9479-84.
Пассировка осуществляется при помощи пневматических молотков (отбойных) типа МО в тех случаях, когда объёмы работ пезначительные, то есть грани блока относительно плоские, в тех же случаях, когда блок имеет неправильную форму для пассировки применяют станки термического резания «SL 550».
Производительность рабочего при пассировке блоков отбойными молотками определена по методике «Общесоюзных норм технологического проектирования» и составляет 7-10 м2 в смену.
Средний объём одного добытого блока в карьере «Политехник» составит 2,0 м3 . Исходя из того, что производится пассировка 2 – 3 граней блока средняя площадь обработки составит 4 м2 .
6.6. Транспортно-погрузочные и вспомогательные работы.
На карьере предусматривается применение одноковшового экскаватора ЭО-5124 для выполнения следующих работ:
- разработка и погрузка пород мягкой вскрыши;
- погрузка взорванной скальной вскрыши;
- погрузка окола и отходов блочной продукции, образовавшихся при разделке монолитов на блоки.
К вспомогательным работам на карьере относятся:
- складирование пород мягкой вскрыши при малой её мощности для последующей погрузки экскаватором ЭО-5124;
- зачистка кровли полезного ископаемого;
- складирование в отвал окола, отходов и пород скальной вскрыши на добычном уступе для дальнейшей их погрузки в автосамосвалы и вывозки на дробильно-сортировочную установку;
- оттягивание блоков для их погрузки;
- планировка отвалов вскрышных пород.
В карьере «Политехник» применяется автомобильный вид транспорта для всех видов грузов. В качестве транспортных средств для транспортирования горной массы и вскрышных пород применяется автосамосвалы КрАЗ-256Б грузоподъёмностью 12 тонн.
Ширина транспортных берм принимается не менее 15,5 метров. С целью обеспечения нормальной работы карьерного автотранспорта на внешнем отвале и промплощадке проезжая часть дороги отсыпается щебнем и расклинивается отсевом. Толщина покрытия до 25 см.
При принятой системе разработке в карьере «Политехник» принято внешнее отвалообразование. Отвалы размещаются в непосредственной близости от карьера. Дальность транспортирования вскрышных пород около 1 километра.
При высоте отвала до 15 метров площадь отчуждения земель составит 3,2 га. Среднегодовая площадь отчуждения 0,3 га.
Отсыпка отвалов производится в тёплое время года, что исключает складирование пород вместе со снегом.
Для заезда автосамосвалов на поверхность отвала устраивается въезд шириной 15 метров с продольным уклоном 0,08‰. Подошва съезда отсыпается породами скальной вскрыши.
Угол откоса отвала принимается равным углу естественного откоса пород, и составляет 390 – 400 .
С целью обеспечения безопасных условий работ на отвалах, погрузка автосамосвалов производится за пределами призмы обрушения на расстоянии 3 – 5 метров от бровки отвала.
При максимальной высоте отвала (15 м) расчётная величина призмы обрушения составляет 3 метра. Дальнейшее перемещение грунтана откос отвала может осуществлять бульдозер.
Вдоль бровки отвала предусматривается оставление породного вала высотой 0,7 м и шириной по низу не менее 1,5 м. По всему фронту работ устраивается берма шириной не менее 5 иетров, имеющая уклон в сторону отвала не менее 30 .
Сменные объёмы работ на транспортировке вскрыши должны приниматься из расчёта двухмесячной работы по производству вскрышных работ.
6.7. Охрана недр и окружающей среды.
6.7.1. Очистные сооружения.
Для откачки воды из карьера при максимальном притоке 18,68 м3 /час принимается насос ЦНС 39/44 производительностью 43,5 м3/час, напором 44 метра, маркой электродвигателя 4А132М2У и мощностью 11 кВт.
В насосной станции принимается три насоса: один в работе, один в резерве и один в ремонте.
Для сброса воды на каждом добычном горизонте устраивается зумпф (водосборник) глубиной 4 метра и размерами 4´10 метров, что обеспечивает аккумуляцию нормального восьмичасового притока воды и её отстой от взвешанных частиц породы. Зумпф ограждается по периметру валом из пород на высоту 1 метр.
Для обеспечения стока воды в водосборник подошве карьера придаётся уклон i=0,001 в сторону водосборника, а вода из местных понижений в забоях и при проходке траншей откачивается при помощи передвижной насосной станции.
В процессе ведения горных работ, вода, аккумулирующаяся в водосборнике, подвергается незначительному загрязнению за счёт попадания в неё измельчённой породы и следов горюче-смазочных материалов.
Очистные сооружения располагаются на нерабочем борту карьера у пруда – отстойника.
Сооружения позволяют осаждать взвешаннык частицы с гидравлической крупностью И0 0,16 мм/с и получать концентрацию взвешанных частиц в очищенной воде 28,6 мг/л и нефтепродуктов 0,3 мг/л.
6.7.2. Рекультивация земель нарушенных горными работами.
Работы по рекультивации нарушенных горными работами земель должны выполняться в соответствии с основными положениями по восстановлению земель, утверждённым Кабинетом Министров Украины 25 июня 1991 года, законодательством Украины об охране окружающей природной среды, выданными Государственным инспектором по использованию и охране земель Черняховского района Житомирской области.
Опыт проведения работ по рекультивацииземель, нарушенных при разработке карьеров, по добыче природного камня в Житомирской области указывает на целесообразность оставления этих карьеров в виде искусственных водоёмов при условии проведения комплекса работ по выполаживанию бортов карьера по мягкой вскрыще, обваловке этих искусственных водоёмов, планировке отвалов и др.
Этот комплекс работ является первым этапом – технической рекультивацией.
Второй этап – биологическая рекультивация, производится землевладельцем по специальному проекту и направлена на улучшение земельных угодий.
Работы по технической рекультивации являются неотъемлемой частью технологического процесса на карьере «Политехник».
Финансирование работ по рекультивации, проводимых в период строительства карьера, ведётся за счёт себестоимости продукции – основной деятельности.
Работы по рекультивации отвалов вскрышных пород заканчивается через год после окончания их отсыпки, а рекультивация карьера под водоём – после полной отработки всего месторождения.
В состав работ по рекультивации входят:
- работы по снятию и складированию почвенно-растительного слоя;
- работы по выполаживанию отвалов пород мягкой вскрыши до угла 180 (заложение 1:3);
- работы по нанесению почвенно-растительного слоя;
- посев многолетних трав на склонах, посадка деревьев и кустарников;
- устройство искусственного водоёма в выработанном пространстве карьера после выполаживания до 250 откосов бортов по мягкой вскрыше;
- обвалование водоёма по всему периметру на высоту не менее 1 метра и посев многолетних трав на склонах вала.
Проектом карьера «Политехник» предусмотрено проведение работ по предварительному снятию и складированию почвенно-растительного слоя.
Полный проект по рекультивации нарушенных горными работами земель на Слипчицком месторождении габро-норитов после его отработки карьером «Политехник» будет выполнен Житомирским филиалом института «Укрземпроект», который является специализированной организацией по составлению проектов рекультивации земель.
Организация работ по рекультивации, ежегодные площади рекультивации и сроки выполнения этих работ уточняются в процессе отработки карьера при составлении ежегодных планов развития горных работ.
В смете на рекультивацию, на начальном этапе разработки карьера, предусматриваются лишь работы по снятию и складированию почвенно-растительного слоя. Эти работы производятся за счёт капитальных затрат на строительство карьера.
6.7.3. Охрана недр.
Охрана недр предполагает рациональную разработку полезных ископаемых с целью сокращения до минимума потерь полезного ископаемого, комплексное использование последнего со стремлением к идеалу – безотходному производству.
В проекте «Политехник» предпринята попытка оптимального решения этих задач для чего:
- принят вариант флангового вскрытия месторождения, позколяющий снизить потери полезного ископаемого;
- до минимума сведены потери полезного ископаемого под транспортными коммуникациями;
- вскрышные породы мягкой и части скальной вскрыши (выветрелые породы) применяются для строительства автодорог;
- полезное ископаемое используется комплексно для производства блоков, бутового камня, щебня и отсева.
Потери полезного ископаемого по карьеру «Политехник» составляют около 10% (общекарьерные) или 57 тыс. м3 .
При отработке карьера возможен прирост запасов за счёт внешнего заложения транспортных коммуникаций и внешней фиксации бортов карьера. Кроме того. Запасы, прогнозируемые геологами и находящиеся ниже отметки +190, могут быть отработаны в перспективе, так как при проектировании карьера «Политехник» соблюдены требования «Единых правил охраны недр» (1987 год).
6.7.4.Восстановление земель.
Карьер «Политехник» располагается на мало продуктивных землях, часть которых принадлежит колхозу имени «Суворова», а часть отдана местными властями жителям посёлка гоподского типа Головино под огороды. Земли хотя и имеют сравнительно низкое качество почвенно-растительного слоя и частично уже нарушены, подлежат восстановлению путём их рекультивации, заключающейся в выполаживании отвалов и посадки на них лесных насаждений.
Намечаемые мероприятия позволяют произвести отработку карьера «Политехник» без нарушения экологической обстановки в районе месторождения и не требуют специальной оценки воздействия намечаемой деятельности на окружающую среду (ОВОС), так как технологическая схема добычи габро-норита не предполагает применение экологически вредных видов работ и технологий, подземные и поверхностные воды не загрязняются химическими веществами, а производство практически безотходное.
7. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ.
Цель раздела – определить реальность планируемого объёма выпуска продукции и эффективность размещения инвестиционного проекта.
7.1. Основные показатели горнотехнической части.
Основные показатели горнотехнической части представлены в таблице 7.1.
Таблица 7.1.
| Основные показатели |
Значение показателя |
| 1. Полезное ископаемое 2. Общая площадь карьера 3. Запасы полезного ископаемого, тыс. м3 : - геологические - промышленные 4.Годовая производительность, м3 /год: 29-04-2015, 03:50 Разделы сайта |