Проектирование рудника СГТ по добыче богатых железных руд на Больше-Троицком

Федеральное государственное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени В.И. Черномырдина

Губкинский институт (филиал)

 

 

 

Кафедра строительного производства

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине Геотехнология

 

Тема : «Проектирование рудника СГТ по добыче богатых железных руд на

Больше-Троицком»

 

 

Выполнил студент: Овсянников Андрей Алексеевич,

горно-нефтяной факультет, III курс, группа ГР-10, шифр - 810104

(фамилия, имя, отчество, факультет, курс, группа, шифр)

 

 

Руководитель работы Аллилуев В. Н.

 

 

К защите _________________________________________

(дата,          подпись руководителя)

 

 

Курсовая работа защищена с оценкой _________________________

 

 

 

 

 

 

г. Губкин  2012г.

Федеральное государственное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени В.И. Черномырдина

Губкинский институт (филиал)

 

 

Кафедра строительного производства

 

 

 

 

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

 

 

Проектирование рудника СГД по добыче богатых железных руд на

Больше-Троицском месторождении

 

 

 

 

 

 

Разработал студент Овсянников А. А.

III курса, группы ГР-10, шифр: 810104

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Губкин 2012 г.

Федеральное государственное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени В.И. Черномырдина

Губкинский институт (филиал)

 

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой С П

 

Кафедра строительного производства

 

 

З А Д А Н И Е

НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

 

Студенту Овсянникову А.А.  группы ГР-10

1. Тема работы: Проектирование рудника СГД по добыче богатых железных руд на Больше-Троицком месторождении

                                   (полезное ископаемое, месторождение)

2. Срок сдачи работы  Декабрь2012г.

3. Исходные данные к  работе: горно-геологические условия  месторождения; физико- механические  характеристики горных пород  и полезного ископаемого; гидрогеологические  условия; климатические и географические условия.

4. Содержание расчетно-пояснительной  записки:

введение;

оценка горно-геологических условий;

выбор схемы вскрытия и системы разработки;

технологические процессы добычи;

выбор оборудования для производства работ;

технико-экономические параметры;

заключение;

список использованной литературы.

5. Перечень графического  материала: план месторождения и  вертикальные разрезы по разведочным  профилям с горизонтальной, план  и разрез рассчитанных схемы  вскрытия и системы разработки, конструкция гидромонитора, примечания.

6. Консультанты по работе:

Кафедра строительного производства

7. Дата выдачи задания  сентябрь 2012г.

 

                                             Руководитель работы_______________________

подпись

 

8. Задание получил студент                              ______________________

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение……………………………………………………………………………..5

1. Исходные данные……………...……………………………………….………..6
2. Оценка горно-геологических условий………………..………………..……     9
3. Выбор схемы вскрытия и системы разработки………...………………….….10
4. Расчет основных параметров……………………...…………………………...12
5. Технологические процессы добычи……………………………...……….…   14
6. Расчет параметров струи………………………………...………………….… 16
7. Расчет параметров эрлифта…………………………...…………………….… 17
8. Выбор оборудования для производства работ………………………...…….. 18
1. Подземное оборудование…………………………………………………. 18
2. Добычные скважины……………………………….……………………… 19
3. Гидродобычная установка………………………….……………………... 19
4. Технологическая насосная станция……………….……………………… 20
5. Технологическая компрессорная станция……….………………………. 20
6. Трубопроводы  напорные……………………….………………………… 20
7. Пульпопровод…………………………………….………………………... 21
8. Рудонакопитель………………………………….………………………… 21
9. Технико-экономические параметры………………...………………………... 21
10. Экология…………………………………………...…………………………… 24

Заключение………..………………………………..……………………………… 25

Список использованной литературы…….………………………………...…….. 26

 

 

 

Введение

 

В Белгородской области на месторождениях Курской магнитной аномалии многие годы ведутся экспериментальные работы по скважинной гидродобыче богатых железных руд. В конце 80-х годов прошлого столетия скважинная гидродобыча богатых железных руд на КМА уделялось внимание на высшем правительственном уровне, опытно-методические работы проводились по программе утверждённой и финансируемой Министерством геологии СССР, в 90-е Комитетом по природным ресурсам и природопользованию Государственной Думы проводились парламентские слушания посвященные СГД.

На КМА доказана возможность разработки железных руд СГД, залегающих на глубине более 800м. в сложных гидрогеологических условиях. СГД обеспечивает низкую материалоёмкость, ускорение сроков окупаемости, улучшение качества добываемой руды, снижение вредного воздействия на окружающую среду, ресурсосбережение при безотходном процессе добычи, повышение безопасности ведения горных работ.

В данном курсовом проекте рассматривается возможность  применения СГД для Больше-Троицкого месторождения богатых железных руд.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Исходные данные

 

Мощность рудной залежи, hk = 150 м;

Глубина залегания, h = 490 м;

Удельный вес руды, gр = 3,4 т/м3;

Производительная мощность рудника – 160000 т/год.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Оценка горно-геологических условий

 

Большетроицкое месторождение богатых железных находиться в юго-восточной части Белгородского рудного района. Оно расположено вблизи посёлка Большетроицкое Шебекинского района Белгородской области, в 50 км к востоку от Белгорода и в 35 км северо-восточнее станции Шебекино Юго-Восточной железной дороги.

Месторождение приурочено к водораздельному пространству, расчлененному овражной сетью. С запада и северо-запада оно ограничивается истоками реки Нежеголь с неширокой (400-1000 м) заболоченной поймой. Поверхность северо-восточной – центральной части месторождения имеет абсолютные отметки 210-235 м, а в направлении реки они снижаются до 180-130 м. Большая часть площади занята пахотными землями и, частично, лугами и лесом.

В плане гравимагнитная аномалия имеет дугообразную форму, обращённую выпуклостью к востоку. Протяженность ее составляет 35 км.

Богатая железная руда, добываемая в данном районе относиться к классу БЖР 2:

- объемная масса – 34 кг/м3;

- модуль упругости – 0,4 - 1,2*10-4 МПа;

- коэффициент Пуассона  – 0,18 – 0,32;

- угол внутреннего трения  – 26 градусов;

- сцепление 0,015 МПа;

- предел прочности на  одноосное сжатие – 1 – 5 МПа.

 

 

 

 

 

3. Выбор схемы вскрытия и системы разработки

 

Скважинная гидродобыча является подземным способом извлечения полезных ископаемых.

Система разработки месторождения – это порядок проведения во времени и в пространстве подготовительных, нарезных и очистных выработок, увязанный с определённым типом фронта работы этажа и способами очистной выемки.

СГД – метод добычи, основанный на приведении полезного ископаемого в подвижное состояние путём гидромеханического воздействия и выдачи в виде гидросмеси на поверхность.

Классификация систем разработки по способу вскрытия:

1. Вертикальными скважинами,
2. Одиночными и кустовыми наклонными скважинами,
3. Комбинированную.

По способу управления горным давлением:

1. Системы с открытым очистным пространством (камерная система),
2. Системы с обрушением или с плавной посадкой вмещающих пород через скважины,
3. Системы с закладкой.

Классификация систем разработки по способу подготовки месторождения:

Индекс системы	Название системы разработки месторождения	Технологическая схема
I	Скважинами-камерами	Отдельными скважинами
		Сдвоенными скважинами
II	Взаимодействующими скважинами	Рядами
		Ячейками
III	Скважинами и подземными выработками	Скважинами с поверхности и выработками
		Выработками и скважинами из них
IV	Традиционная (выщелачивание)	Орошение магазина, отвала
		Орошение отработанных блоков

 

Учитывая горно-геологические условия, уровень технического оснащения данной области принимаем:

- способ вскрытия –  вертикальными скважинами;

- способ управления горным  давлением – открытое очистное  пространство (камерная система);

- система разработки –  скважинами-камерами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Расчет основных параметров:

Предельный пролет камеры СГД:

 

Объём камеры:

hk – мощность пласта богатых железных руд

Запасы камеры:

Извлекаемые запасы камеры:

-коэффициент извлечения 

= 0,6

Число камер:

Аr=160000 т/год

Принимаем число камер равным 7 шт.

Предел прочности на изгиб n = 2

Плотность породы потолочины γ=3,4 т/м3

Мощность настилающего пласта потолочины Н = 25 м

Предел прочности на одноосное сжатие =1

bц принимаем равной Аг =10 м

 

 10 м

 

Lбл=4*10+10=50м

Bбл=20+10+10=40 м

Площадь блока

Sбл= Lбл* Bбл= 50*40=2000 м2         

Объем блока

Vбл= Sбл*hk=2000*150=300000 м3

Запасы блока

Aбл= Vбл*gр=300000*3,4=1020000 т

η=Aг/Aбл=160000/1020000=0,157=15,7%

5. Технологические  процессы добычи

 

Скважинная гидродобыча (СГД) является одной из физико-химических технологий, в которой гидравлическая энергия, подводимая через скважины, используется для разрушения горных пород в призабойной зоне, приготовления пульпы и для выдачи (в ряде случаев с воздухом) разрушенного материала на поверхность. СГД используется для добычи полезных ископаемых, а также для строительства и обустройства подземных выработок.

СГД имеет определённый порядок операция, повторяемых во времени, для добычи п.и. Основные технологические процессы скважинной гидродобычи представлены в виде списка.

1) Вскрытие и подготовка  руды при СГД;

2 )Гидравлическое разрушение  руды и её доставка;

2.1) Гидромониторная струя;

2.2 )Доставка разрушенных горных пород;

3) Подъём на поверхность  горных пород;

3.1) Гидравлическое всасывание  руды;

3.2) Эрлифтный подъём руды;

3.3) Гидроэлеваторный подъём;

3.4) Землесос;

4) Управление горным давлением.

Для СГД  перспективны все легко диспергируемые, пористые, рыхлые и слабо связанные залежи полезных ископаемых.

По состоянию очистного пространства в процессе разработки можно использовать три технологические схемы скважинной гидродобычи:

- с отбойкой массы в  осушенном очистном пространстве  свободными струями;