Файл: Курсовая работа камерная система отработки с отбойкой руды из магазинов.docx
Добавлен: 28.03.2024
Просмотров: 102
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
курсовая работа камерная система отработки с отбойкой руды из магазинов
Подземная разработка месторождений полезных ископаемых — раздел горных наук, обеспечивающий осуществление технологий добычи минерального сырья посредством проведения системы подземных выработок и выполнения комплекса подземных работ специального назначения.
Объектами этого раздела являются: вскрытие и подготовка месторождений к эксплуатации; технологические процессы извлечения полезных ископаемых; технологии управления состоянием природных и искусственных массивов горных пород; взаимодействие технологических процессов с массивом горных пород; состояние атмосферы подземного комплекса; методы управления качеством добы- веаемых минеральных ресурсов.
Целью дисциплины «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых» является установление объективных закономерностей и оптимизация взаимосвязей между параметрами подземных выработок, порядком их проведения во времени и пространстве, технологическими процессами горных работ, безопасностью и экономической эффективностью добычи полезных ископаемых.
Рекомендации, предоставляемые горной наукой производству, должны обеспечить безопасность работающих, полноту использования недр и экономическую эффективность добычи ресурсов.
Разделы дисциплины включают в себя: схемы вскрытия и подготовки месторождений полезных ископаемых; порядок производства горных работ; системы разработки месторождений полезных ископаемых; параметры процессов подземной добычи полезных ископаемых; организацию процессов добычи полезных ископаемых; управление качеством полезных ископаемых и некоторые другие.
Для решения комплекса задач, формирующих проблему природоохранного пользования минеральными ресурсами, важно уточнение понятий о происхождении и характеристиках месторождений и категориях запасов полезных ископаемых. Оптимизация процессов добычи и переработки руд зависит от начальных сведений о свойствах руд и пород, в том числе их химико-минералогической характеристики. Рационализация горного производства зависит от степени систематизации представлений о месторождениях полезных ископаемых, классификации горных пород и месторождений.
Для решения задач горного производства важны сведения об этапах, порядке и способах выемки полезных ископаемых, количественных и качественных показателях добычи и производственной мощности предприятия.
В настоящее время в учебной литературе недостаточно полно рассматриваются вопросы взаимной увязки основных дисциплин горного дела. Это не позволяет комплексно использовать достижения науки и передового опыта в практике горного дела и учебном процессе и требует уточнения.
Автор выражает глубокую признательность и благодарность профессорам В.И. Комащенко, О.Н. Полухину и Ю.И. Разоренову за участие в подготовке книги к изданию.
Вследствие значительного разнообразия форм и изменчивости элементов залегания рудных залежей системы разработки рудных месторождений существенно отличаются от систем разработки угольных месторождений. В основу классификации систем разработки рудных месторождений положен способ поддержания очистного пространства. Все их многообразие может быть представлено следующими тремя классами:
• системы разработки с естественным поддержанием очистного
пространства, основанным на использовании естественной устойчивости руды и вмещающих пород. Для них характерны более высокая производительность блоков, ниже трудоемкость и себестоимость добычи. Однако они отличаются значительными потерями руды в целиках;
• системы разработки с обрушением руды и вмещающих по
род, отличающиеся также невысокими затратами на управление горным давлением. Это высокопроизводительные системы, но имеющие повышенные потери отбитой руды и ее высокое разубоживание вследствие неполного выпуска руды из блока;
• системы разработки с искусственным поддержанием
очистного пространства. Для них характерны высокие затраты на возведение закладки или крепи, либо то и другое, более низкие потери и разубоживание.
К первому классу относятся такие системы разработки, как сплошная, камерно-столбовая, камерная с отбойкой из магазина и др., ко второму — этажное принудительное обрушение, этажное самообрушение, подэтажное обрушение и др., к третьему — однослойная выемка с закладкой, горизонтальные слои с закладкой, наклонные слои с закладкой, столбовая с обрушением и др.
Выбор системы разработки.
При разработке пластов тонких и средней мощности (до 3,5 м) выемку ведут сразу на полную мощность, разработку мощных слоёв ведут либо отдельными слоями, либо на всю мощность. Минимальная высота очистного пространства зависит от мощности, угла падения пласта, от применяемой техники.
При наклонном и крутом падении отбитый уголь может перемещаться к основному (откаточному) штреку под действием силы тяжести, что должно учитываться при выборе оптимальной системы разработки.
Крепость угля и его трещиноватость оказывают влияние на выбор способа (механическая или буровзрывная) и на устойчивость кровли и боковых пород, т.е. на выбор крепи. Пласта угля, склонного к самовозгоранию, должны отрабатываться с наименьшими потерями, с заиливанием или с полной закладкой выработанного пространства.
При разработке сближенных пластов необходимо соблюдать очерёдность их выемки, выдерживать безопасные расстояния по отставанию забоев, выбрать способ подготовки пластов – совместный или раздельный.
При большой обводнённости должны применяться следующие мероприятия: дренаж выемочных отдельных участков, оставляться предохранительные целики, тщательно подобран способ управления кровлей и система разработки, облегчающая вывод воды из ваработанного пространства.
Для обеспечения требуемой производительности шахты необходимо подобрать оптимальный очистной комплекс, окончательный выбор можно сделать на основе технико-экономического сравнения различных вариантов.
Камерные системы разработки.
Сущность систем разработки.Отработка запасов блока производится высокими камерами (более 10м) с отбойкой руды в них скважинами. Скважины бурятся из специально пройденных в камере буровых выработок. Отбойка руды скважинами может производиться из выработок одного бурового горизонта, либо нескольких буровых горизонтов. В зависимости от числа буровых горизонтов различают:
-
Подэтажные системы разработки (рис 11); -
Этажно-камерные системы разработки (рис 10).
Условия применения.Мощность залежи - 10-20м при углах падения - 50 град. и более, более 20м при любых углах падения, руда должна быть ценной или средней ценности, руда и вмещающие породы должны быть устойчивыми.
Системы применяются при отработке месторождений цветных металлов, например на рудниках комбинатов: Тырныаузском, Иртышском, Лениногорском, Зыряновском, а также на железных рудниках Кривого Рога и КМА.
Рис. 10. Схема, иллюстрирующая сущность системы с подэтажной отбойкой.
Рис.11. Схема, иллюстрирующая сущность этажно-камерных систем разработки.
3.4.1. Системы разработки с подэтажной отбойкой руды.
Сущность систем разработки.Отработка ведется высокими камерами с отбойкой руды скважинами из нескольких буровых подэтажей. В результате отработки запасов камер между камерами оставляются междукамерные целики.
Междукамерные целики могут:
-
Не отрабатываться, т.е. списываться в потери (рис. 12); -
Отрабатываться массовым обрушением при открытых, или заполненных обрушенной породой, камерах (рис 13); -
Извлекаться при заложенных камерах системами с закладкой (рис. 14).
Рис.12. Схема отработки с оставлением целиков.
Рис. 13. Схема отработки массовым обрушением при заполненных обрушенной породой, камерах
Рис. 14. Схема отработки при заложенных камерах.
Системы разработки с подэтажной отбойкой по ориентации камер относительно элементов залегания рудного тела делятся на:
-
Системы разработки с отбойкой руды из подэтажных штреков (рис. 15);
Рис. 15.Схема системы разработки с отбойкой руды из подэтажных штреков
-
Системы разработки с отбойкой из подэтажных ортов (рис. 16).
Рис. 16. Схема системы разработки с отбойкой из подэтажных ортов
3.4.2. Система разработки с отбойкой из подэтажных штреков с последующим обрушением целиков.
Условия применения. При мощности залежи:
- 10-20м - углы падения - 50 град. и более;
более 20м - любые углы падения.
Руда должна быть средней ценности, руда и вмещающие породы должны быть устойчивыми.
Подготовительные работызаключаются в проведении полевого доставочного штрека (1), заезда (2) на границе блока, блокового восстающего (3), соединяющего доставочный штрек (1) с вентиляционным штреком (4) (рис. 17). Кроме того, в состав подготовки включают проходку автосъездов (18), которые соединяют доставочные горизонты. Автосъезд обслуживает, как правило, несколько блоков, или участок залежи длиной 250 – 300м.
К подготовительным работам также относят проведение через каждые 150-200м участковых рудоспусков (10) – (1 рудоспуск на 2-3 блока). На каждом доставочном горизонте в районе рудоспусков проходятся разгрузочные камеры (11) и рудоскаты (12). Участковый рудоспуск выходит на нижерасположенный откаточный горизонт, на котором может быть организована электровозная откатка или транспорт с помощью автосамосвалов.
Нарезные работы.Заключаются в проведении на каждом буровом подэтаже полевых штреков (5). Эти выработки проходятся из автосъездов (18). В висячем боку рудного тела проходятся буровые рудные штреки (6), соединяемые с полевыми штреками заездами (7). На доставочном горизонте проходится траншейный штрек (8), который соединяется с доставочным штреком через каждые 15-20м погрузочными заездами (9).
К нарезным работам также относят проведение на границе камеры отрезного восстающего (13).
Очистная выемка.Все запасы блока отрабатываются в 2 стадии. В первой стадии отрабатываются запасы камеры, а затем, во второй стадии, одним взрывом отбиваются остальные запасы блока (междукамерные целики и потолочина).
1 стадия отработки блока. Очистная выемка камеры начинается с создания траншейной подсечки с помощью взрывания веерных скважин, пробуренных из траншейного штрека. Для создания отрезной щели восстающий(13) расширяется на всю ширину и высоту камеры. Отбойка основных запасов камеры производится на отрезную щель из буровых подэтажей веерами скважин диаметром 85, 102 – 105мм. За один взрыв в подэтаже взрывают 1- 2 веера. Если позволяют условия
вентиляции и сейсмоустойчивость выработок, то за один взрыв могут отбиваться вееры скважин во всех подэтажах.
Для обеспечения безопасности забойных рабочих производится опережающая отработка верхних подэтажей по отношению к нижним этажам. Бурение скважин осуществляется самоходными буровыми установками, заряжание – с помощью самоходных зарядчиков.
2 стадия отработки блока.Во вторую стадию отрабатываются запасы междукамерных целиков (15) и потолочины (16). Для этого из существующих в целиках выработок производится обуривание массива скважинами и массовым взрывом погашаются все запасы целиков. Одновременно с производством массового взрыва обрушаются налегающие боковые породы. Выпуск руды производится из всех погрузочных заездов до того момента, пока в одной из доз выпуска разубоживание руды не превысит предельно допустимую величину.
Следует иметь в виду, что при отбойке целиков массовым взрывом качество дробления руды обычно низкое, что ведет к повышению выхода негабарита и необходимости вторичного дробления и в результате - к снижению производительности блока на доставке.
Доставка руды.Отбитая руда под действием силы веса падает в траншею (14). На доставочном горизонте доставка руды производится с помощью погрузочно-доставочных машин. Погрузка руды из траншей производится в заездах (9) и по доставочному штреку (1) она доставляется к разгрузочной камере (11) и через участковый рудоспуск (10) поступает на концентрационный откаточный горизонт.
Управление горным давлениемосуществляется с помощью междукамерных целиков (15) и потолочины (16).
Рис. 17. Система разработки с отбойкой из подэтажных штреков с последующим обрушением целиков
1-доставочный штрек; 2-заезд; 3-блоковый восстающий; 4-вентиляционный штрек; 5-полевой штрек; 6-буровой штрек; 7-заезд; 8-траншейный штрек; 9 –погрузочный заезд; 10-рудоспуск; 11-камера разгрузки; 12-рудоскат; 13-отрезной восстающий
Проветривание.При отработке камеры рабочими местами являются: погрузочные заезды, траншейный штрек и буровые штреки. Погрузочные заезды могут проветриваться за счет диффузии свежего воздуха, поскольку максимальное расстояние от водителя до свежей струи не превышает 10м (из условий габаритов погрузочного оборудования и ширины доставочной выработки). Проветривание траншейного штрека осуществляется свежим воздухом, поступающим из доставочного штрека через заезды (2,9). Для проветривания буровых штреков свежий воздух из доставочного штрека (1) через заезды (2) поступает в блоковые восстающие (3) и далее в буровые штреки (6). Отработанный воздух через очистное пространство камеры поступает в вентиляционный восстающий (17).
