Вскрытие, подготовка, система и технологическая схема разработки рудной залежи

Угол сдвижения пород висячего бока:

f — коэффициент крепости пород

Угол сдвижения пород  лежачего бока:

 

Угол сдвижения пород лежачего бока должен быть не более 65 градусов при крепости пород от 8, а также не должен превышать угла падения рудного тела, так как в данном проекте угол падения равен 70 градусам, поэтому углом сдвижения пород лежачего бока будет равен 65 градусам.

Ширина предохранительной бермы  — 20метров.

Способ подготовки шахтного поля

Подготовка — проведение подготовительных выработок, которыми вскрытая часть месторождения делится на выемочные участки.

Был выбран этажный способ подготовки шахтного поля.

Количество этажей в шахтном  поле:

- высота этажа

Количество этажей в шахтном  поле должно быть целым. Так как число  этажей получилось дробным, то следует  его принять равным 13, по правилу округления. Исходя из изложенного принимаем первый и последующие горизонты равные 77 метрам.

Рассчитанная высота этажа сравнивается с допустимым интервалом высоты этажа  для принятой системы разработки.

 

 

 

 

Рекомендуемая высота этажа (м)  по М.И.Агошкову и  Г.И.Малахову

                                                                                                                                                              Таблица 7

Система разработки	Без промежуточного горизонта		С промежуточным горизонтом
	От	до	от	До
С магазинированием	40	75	60	100

 

Выбранная высота этажа входит в рекомендуемый интервал, следовательно, она подходит для нашей системы разработки.

Рудничный подъём

Выбор типа подъёма по главному вертикальному  стволу производят в зависимости  от годовой производительности рудника  и глубины разработки.

 

 

 

 

 

Рис.1. Области эффективного применения скипового и клетьевого подъема

Высота подъёма, указанная в исходных данных, равняется 1600 метрам, а годовая производительность — 1467 тыс.т/год, следовательно, в нашем случае наиболее целесообразно использовать скиповой подъём.

 

 

Часовую производительность подъёма определяют по формуле:

А  - годовая производительность рудника по руде, т/год

A_n — годовой объём выдаваемой породы от проходки выработок (15% от годовой производительности по руде), т/год

k_p -коэффициент неравномерности работы подъёма; k_p=1,3

T_p — количество рабочих дней в году

t_n — продолжительность работы вертикального подъёма в сутки, час; t_n=17 час

Средняя скорость движения подъёмных сосудов с грузом при  одноканатном подъёме определяется по формуле:

Н_с — высота подъёмного сосуда, м

h_c — глубина ствола от поверхности, м

h_з — глубина загрузочной камеры ствола, м;

h_n — высота переподъёма, м

Время движения подъёмных сосудов  по стволу с учетом времени на их разгрузку и загрузку для двух взаимоуравновешиваемых сосудов :

θ — величина паузы на загрузку и выгрузку подъёмного сосуда, зависящая от его типа

Количество подъёмов за час:

Величина груза, поднимаемая за один подъём:

Ёмкость  подъёмного сосуда :

k_p — коэффициент разрыхления руды, k_p=1,5

k_з — коэффициент заполнения сосуда рудой, k_з=0,85

 

 

 

 

 

Скипы для  горнорудной промышленности типоразмера  СН

Таблица 8

Типоразмер скипа	Вместимость, м3	Грузоподъёмность, т		Размеры в плане, мм	Высота в положении разгрузки (условно), мм
		Руда	Порода
1СН9,5-2	9,5	22	13	1250*1250	6080

 

2.3. Вентиляция шахт и рудников

 

Общие положения

Нужно иметь следующие данные по рассматриваемому проектируемому руднику:

1. Геологическая характеристика месторождения.
2. Фактическая газообильность.
3. Данные по пылеобразованию.
4. Фактическая производительность рудника.
5. Способ и схема проветривания рудника.
6. Тип вентилятора, режим его работы.
7. Фактические утечки воздуха и фактическое количество воздуха поступающее в рудник.

При проектировании схемы вскрытия, подготовки и отработки запасов  залежи полезного ископаемого учтены следующие факторы:

1. Схема вскрытия.
2. Порядок подготовки и отработки месторождения.
3. Предполагаемая система разработки и ее параметры.
4. Рассчитанная годовая производственная мощность рудника.
5. Количество блоков в очистной разработке, в подготовке, их нарезке.
6. Расход взрывчатых веществ.
7. Количество людей находящихся в блоках, на участках и в целом по шахте одновременно в одну смену.
8. Вид оборудования для погрузки, доставки и транспортировки горной массы.
9. Оптимальные скорости движения воздуха по пылевому фактору.

 

Порядок проектирования вентиляции

Проектирование схемы вентиляции в рассматриваемом курсовом проекте  производилась в следующем порядке:

1. Выполнен прогноз выделения вредных газов и частиц в горной выработке.
2. Спроектирована и предложена схема вентиляции участков, блоков и всего рудника в целом.
3. Установлен способ вентиляции рудника.
4. Выполнен расчет расхода воздуха для проветривания рудной массы.
5. Установлен режим проветривания рудника.
6. Рассчитана депрессия рудника.
7. Выполнена проверка сечения вскрывающих, подготовительных и нарезных выработок по скоростям движения в выработках.
8. Выполнен выбор типа вентиляционной установки.
9. Проверена устойчивость и надежность схемы вентиляции.
10. Выполнен расчет экономических показателей вентиляции

 

Выбор способа  проветривания

Всасывающий способ применяют при проветривании рудников до глубины 1500 метров. Не рекомендуется применять при наличии аэродинамической связи выработок с поверхностью через зоны обрушения и трещины.

Нагнетательный предусматривает  при отработке расположенных  близко к поверхности залежи при наличии аэродинамической связи с поверхностью горной выработки и при фланговой схеме вентиляции.

Нагнетательно-всасывающий применяют  при большом сопротивлении  рудника, при наличии аэродинамической связи  при разработке склонных к возгоранию полезных ископаемых для рудников глубиной до 2000 метров.

Исходя из высокой глубины (1500 метров) и отсутствия аэродинамической связи  с поверхностью выбираем всасывающий  способ проветривания.

 

Прогноз выделения  вредных веществ в гонной выработке

В горной выработке рудника могут выделяться из горных парод и воды:

• Метан.
• Водород.
• Углекислый газ.
• Сернистый газ.
• Сероводород.
• Родон.

При производстве взрывных работ и  при работе двигателей внутреннего  сгорания выделяются ядовитые газы и  пыль.

Выделение метана, водорода, углекислого газа, сернистого газа, сероводорода, радона определяется по данным геологоразведочных работ.

 

Выбор и обоснование  схемы проветривания

Предложенная схема вентиляции принята с учетом схемы вскрытия, порядка отработки рудной залежи и системы разработки. Выбранная схема служит на весь период отработки шахтного поля , предложенная схема вентиляции обеспечивает безопасность горных работ, легкость реверсирования, высокую надежность проветривания очистных и подготовительных выработок, благополучные условия труда и экономическую эффективность. Предложенная схема обеспечивает распределение воздуха при минимальном количестве вентиляционных сооружений.

Область применения схемы вентиляции:

Центральная схема используется при  небольших размерах шахтного поля, невысокой производственной мощности, ведения работ на неглубоких горизонтах; фланговая основная схема при неглубоком залегании месторождения; фланговая с участковыми шурфами при выемке залежи с обрушением; фланговая с несколькими шурфами при разработке удаленных друг от друга обособленных залежей на разных горизонтах; фланговая с полевыми восстающими при разработке нескольких залежей системы с подэтажным обрушением.

При разработке курсового проекта  учитывались требования единых правил безопасности, а именно запрещена подача свежего воздуха по стволам оборудованных скиповыми подъемами, опрокидываемыми клетями и по наклонным стволам с конвейером; запрещается подводить свежий воздух к действующим подготовленным и очистным забоям через завалы и обрушения; исключается подача свежего воздуха по рудоспускам и рудоспускным воронкам.

Подача воздуха производится по вентиляционным восстающим главных  вскрывающих и подготовительных выработок.

Введу то что рудное тело имеет  значительную длину по простиранию (2500 метров) принимаем фланговое расположение стволов.

2.4. Транспорт руды

 

Площадь и размеры поперечного  сечения горизонтальных подготовительных выработок принимают, исходя из назначения конкретной выработки, видами габаритов транспортного оборудования, годовой производственной мощности рудника, крепости руды и вмещающих пород.

Квершлаги, идущие к главному стволу, при локомотивном транспорте принимаются  двупутевыми, а квершлаги, которые  идут к вспомогательному стволу, и  откаточные штреки — однопутевыми.

Ориентировочное сечение квершлага в свету можно определить по следующей формуле:

Сечения однопутевых  горизонтальных горных выработок для                электровозной откатки                                                    

Таблица 9

Аг, млн.т	Ширина выработки, мм	Крепость пород	Тип выработки	Размер в проходке, мм		Площадь сечения, м2
				Ширина	Высота	В свету	В проходке
1-2	2450	16	Торкретбетон	2510	3230	7,44	7,66

 

Выбор типа размера электровозов и  вагонеток осуществляется в зависимости  от годовой производительности рудника.

Зависимость типоразмера подвижного состава  от годовой производительности рудника

Таблица 10

Годовая производительность рудника, млн. т/год	Сцепной вес электровоза, кН	Вместимость вагонеток, м3
1-2	70-100	1,6-22

 

Исходя из данной таблицы,выбираем электровоз и рудничные вагонетки.

 

Технические характеристики подвижного состава

Таблица 11

Контактный рудничный электровоз
Тип, марка	Сцепной вес, кН	Скорость движения, км/час	Колея, мм	Габаритные размеры (L*B*H), мм	Количество и мощность двигателя, кВт
К10	98,1	25	600	4920*3050*1615	2х20,0
Рудничные вагонетки
Тип, марка	Вместимость, м3	Грузоподъёмность, т	Колея, мм	Габаритные размеры (L*B*H), мм	Масса, кг
ВГ 1,6	1,6	30	600	2700*850*1200	687