Горно-геологическая характеристика рудника (стр. 4 из 17)
Очистные работы в основных слоях ведут либо тупиковыми заходками на все сечение, либо с предварительной проходкой разрезной выработки (штрека, орта). Разрезную выработку можно проходить параллельно с отработкой соседней заходки при опережении ее забоем фронта отбойки в заходке не менеечем на 10м, и ширине рудного целика между ними не менее 3м. Допускается одновременное проведение двух разрезных выработок в защищенной зоне в смежных заходках при опережении забоя разрезной выработки, смежной с отрабатываемой заходкой не менее чем на 5м и ширине целика между разрезными выработками не менее 3м.
Ширина очистных выработок в основных слоях определяется структурой и прочностными свойствами твердеющей закладки в искусственной кровле в соответсвии с требованиями действующей "Технологической инструкцией по производству закладочных работ…".
Толщину рудной потолочины разрезных выработок в заходках под заложенной вышележащей заходкой в слабо- и средненарушенных рудах при ширине разрезных выработок до 4 и 6м принимают соответственно не менее 2 и 2,5м.
В сильнонарушенных рудах при ширине разрезной выработки до 4м толщину рудной потолочины принимают не менее 2,5м, а при ширине разрезной выработки до 6м толщина рудной потолочмны должна быть не менее 3м.
В весьма сильнонарушенных рудах разрезную выработку проходят под искусственной кровлей.
Технологические схемы очистной выемки определяются в зависимости от нарушенности отрабатываемых руд, прочности и структуры искусственной кровли.
При отработке основных слоев предпочтительными являются технологические схемы, обеспечивающие максимально возможное снижение сейсмического воздействия взрывных работ на искусственные обнажения выработок и исключающие цикличное ведение очистных работ. Этим требованиям отвечают технологические схемы с отбойкой веерными скважинами, пробуренными из разрезной выработки в кровле или почве заходки, с отбойкой руды по сечению заходки в одну или две стадии.
Ведение горных работ под искусственной кровлей предъявляет жесткие требования к взрывной отбойке руды. Обязательными являются: составление паспартов буровзрывных работ с продольными разрезами по слою и попикетными разрезами с учетом фактической конфигурации почвы и стенок смежных лент, проведение каротажа и забойки перебуренных в закладку концов шпуров (скважин). Для этого необходимо выполнять фотопланиметрическую съемку очистного пространства перед закладкой и попикетные разрезы в принятом на руднике маркшейдерскими службами масштабе 1:200.
1.2.3 Закладочные работы
Закладка обеспечивает безопасную и эффективную эксплуатацию месторождения с наибольшей полнотой извлечения полезного ископаемого и управление горным давлением.
Приготовление закладочной смеси осуществляется на поверхностном закладочном комплексе.
Общая технологическая схема приготовления закладочной смеси выглядит следующим образом: доставка сыпучих материалов осуществляется железнодорожным (ангидрит, граншлак) и автомобильным (цемент М-300, щебень) транспортом на открытый склад (ангидрит, граншлак, щебень) далее материалы подаются бульдозером и погрузо-доставочной машиной в сырьевые бункера через колосниковые решетки (300х300 мм). Дозирование материалов из бункеров осуществляется питателями (КТ-8) на общий сборный транспортер с шириной ленты (1000 мм) и с его помощью в мельницу (МШР 4500х5000 мм). Цемент из силосных банок подают барабанными питателями на дозаторы непрерывного действия, и далее в мельницу (на ПЗК рудника ''Таймырский'' 3 мельницы, (производительность каждой 120 м3 в час)).
В мельницах происходит измельчение и перемешивание материала с водой (не более 28%) далее готовая закладочная смесь подается в смеситель, откуда начинается ее транспортирование в горные выработки.
Движение закладочной смеси осуществляется за счет естественного напора, при движении по вертикальным скважинам (Ø-273 мм L=1000 м) и далее по бетоноводам проложенным по вент-закладочным горизонтам в скважины непосредственно забуренные в закладываемые горные выработки, изолируемые закладочными перемычками S= 5÷30 м2.
Основными требованиями к закладочному массиву как средству управления горным давлением – сохранение устойчивости при его обнажении. Устойчивость закладки в обнажениях определяется ее технической прочностью, способной противостоять воздействию статических и динамических нагрузок.
В соответствии с технологическими требованиями все закладочные смеси разделяются по прочности на марки: М-10, М-20, М-30, М-40, М-60, М-80, М-100.
Рудник ''Таймырский'' в 2003 году изготовил более 838 тыс.м3 закладочной смеси, план 2005 года – 860 тыс.м3. В условиях применения системы разработки с твердеющей закладкой выработанного пространства, когда до 70% в структуре затрат на закладочный передел составляют материалы, то проекты направленные на их экономию и удешевление становятся наиболее актуальными.
Одним из самых дешевых и технологичных материалов, получивших широкое применение в мировой практике, являются хвосты обогащения (ОФ).
В связи с этим было принято решения по реконструкции закладочных комплексов рудников ''Октябрьский'' и ''Таймырский''. Проведен тендер и принято решение для дальнейшей работы по проектированию принять за основу технологическую схему закладочного комплекса для утилизации хвостов в закладку выработанного пространства рудников ''Октябрьский'' и ''Таймырский'', предложенную фирмой ''Инжиниринг Доберсек'' (протокол № ЗФ-11/154-пр от 29.03.2002 года заключение, утвержденное первым зам. Генерального директора А.А. Рюминым от 13.05.2002 г.).
1.2.4 Управление горным давлением
Управление горным давлением включает в себя создание защищенных зон, разгруженных от действующих в массиве напряжений до безопасного уровня, в которых ведутся очистные работы, закладку выработанного пространства твердеющими смесями, соблюдение оптимальной конфигурации фронтов защитного слоя. К управлению горным давлением относится также крепление горных выработок.
Защищенные зоны, в которых ведутся очистные работы, создаются путем последовательной проходки и закладки выработок защитного слоя по кровле или почве рудного тела, либо путем бурения разгрузочных скважин. Разгрузочные скважины бурятся параллельно в одной плоскости и выполняют роль защитного слоя. Соблюдение конфигурации фронтов защитного слоя и разгрузочных скважин позволяет не допускать концентрации напряжений в массиве на границах панелей или на участках сопряжения фронтов очистных работ.
Наиболее общей формой проявления горного давления является деформирование горных пород, которое приводит к потере ими устойчивости, формированию нагрузки на крепь. Нагрузки на крепь зависят от глубины заложения выработки, горно-геологических и сейсмических условий, формы и размеров выработки, конструктивных особенностей и собственной массы крепи, ее предварительного напряжения, температурных напряжений, воздействия соседних выработок, гидростатического давления воды, способа проведения выработок.
К основным видам крепи горных выработок, применяемым на руднике, относятся: анкерная крепь (ЖБШ, ЩКШ), комбинированное (штанги + набрызг-бетон),усиленная комбинированная (штанги + набрызг-бетон + металлическая сетка) и арочная податливая крепь.
Комбинированной крепью и УКК крепятся нарезные, подготовительные и капитальные выработки в зависимости от горно-геологических условий и условий эксплуатации выработок. Арочная податливая крепь применяется для крепления выработок в наиболее сложных условиях при необходимости поддержания их в течение длительного времени. Монолитной бетонной крепью крепятся выработки околоствольного двора, мастерские и другие выработки, которые эксплуатируются в течение длительного времени и требуют особых условий эксплуатации.
1.2.5 Вентиляция
Проветривание рудника осуществляется всасывающим способом по фланговой схеме. Свежий воздух подается по стволам КС-3, ПЗС, ВПС, СС-3 и далее по откаточным и транспортным выработкам поступает в очистные, подготовительные и нарезные выработки и технологические камеры. Сначала воздух подается на очистные и проходческие забои, а также камерные выработки с обособленным проветриванием. Затем воздух по вентиляционным восстающим выдается на вентзакладочные горизонты. Далее по ним поступает к вентиляционным стволам ВС-5 и ВС-6 и выдается на поверхность. Оба ствола ВС-5, ВС-6 оснащены вентиляторными установками, состоящими из двух центробежных вентиляторов типа ВЦД-47 (рабочий и резервный).
Поступающий в шахту воздух подогревается с помощью калориферных установок, расположенных у воздухоподающих стволов.
Рисунок 1 – Состояние работ на начало 2006 года.
2. Обобщение опыта отработки мощных пологопадающих и наклонных месторождений богатых руд
2.1 Отечественный опыт
Пологопадающие МПИ с закладкой.
Месторождение Талнахское. Рудник Комсомольский.[1]
Талнахское месторождение полиметаллических руд связано с крупной дифференцированной интрузией габбро-долеритов. Пологопадающие рудные тела залегают на глубинах 110-1600 м. Требование первоочередной разработки высоко ценных сплошных руд с минимальными потерями и необходимость сохранения других типов руд для последующей выемки, а также сложные геологические и гидрогеологические условия предопределили управление горным давлением полной закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. На глубине свыше 500 м очистную выемку ведут в основном вариантами сплошной слоевой системы разработки. На руднике Комсомольский испытывалась камерно-слоевая система разработки (рисунок 2).