Выбор и обоснование системы разработки

Выбор системы разработки рудных месторождений

 

 

Выполнил: Шаповалов В.С. ГДр-4

Проверил: Құлнияз С.С.

 

Актобе-2017

 

 

План курсового проекта.

 

1.Выбор и обоснование системы разработки.

2.Подчет запасов руды в шахтном поле.

3.Определение производительной мощности шахты.

4.Определение срока существования рудника.

5.Определение и расчет отбойки.

6.Выбор и обоснование средств доставки руды.

7.Выбор и обоснование способа крепления.

8.Графически изобразить схему выбранной системы.

 

Исходные данные:

Длина месторождения по простиранию L-700 м.

Высота месторождения по вертикали Н-500 м.

Мощность месторождения m-40 м.

Коэффициент крепости f -20.

Плотность руды p-2.9 ,

Угол падения месторождения α-85

Ценность руды - малоценная.

Глубина залегания месторождения - -300 м.

Необходимость сохранения поверхности - нет.

Характеристика руд по устойчивости- неустойчивые.

ВВЕДЕНИЕ

Тема курсового проекта – системы разработки рудных месторождений.

Цель курсового проекта – выбор и обоснование системы разработки по исходным данным. Закрепление и расширение теоретических знаний, полученных при изучении систем разработки рудных месторождений. В процессе выполнения курсового проекта мы приобретаем навык самостоятельного решения практических инженерных задач, а также опыт работы с технической справочной литературой и документацией, едиными нормами и расценками, типовыми проектами.

 

Выбор систем разработки рудных месторождений имеет важное значение и в основном определяет эффективность их разработки. На большинстве рудных месторождений по горнотехническим условиям можно применять несколько разных систем разработки. Однако для каждого месторождения должна быть выбрана наиболее подходящая система, удовлетворяющая разным техническим и экономическим требованиям.

 

Выбор и обоснование системы разработки

Разработка месторождений полезных ископаемых - это комплекс взаимосвязанных процессов горного производства по извлечению полезных ископаемых из недр земли.

Система разработки включает в себя взаимное расположение и порядок проведения подготовительных и очистных выработок, связанных в единую пространственную конструкцию, а также взаимосвязь и порядок выполнения основных производственных процессов.

К системе разработки предъявляют следующие требования:
• обеспечение безопасности труда рабочих;
• минимально возможные затраты на добычу руды;
• максимальная производительность труда рабочих по системе в целом;

Подготовка в принципе не отличается от таковой в случаях принудительного обрушения и заключается в проведении откаточных штреков и погрузочных ортов. Помимо выработок откаточного горизонта, проходят выработки для выпуска, вторичного дробления и доставки руды. Система с самообрушением характеризуется наличием горизонта подсечки. На горизонте подсечки под рудным массивом проводят сеть выработок, вследствие чего рудный массив лишается опоры. Под действием собственного веса и давления налегающих пород рудный массив начинает растрескиваться и затем обрушаться. При необходимости связь блока с окружающим массивом ослабляют по его границам отсечными выработками (штреками и ортами по границам блока на подэтажах и восстающими по углам блока), которые ускоряют обрушение руды, так как способствуют разрушению замков свода естественного равновесия и ограничивают обрушение руды контурами блоков.

На большинстве рудных месторождений по горнотехническим условиям можно применять несколько разных систем разработки. Однако для каждого месторождения должна быть выбрана наиболее рациональная система, удовлетворяющая разным техническим и экономическим требованиям, среди которых самыми важными являются: обеспечение безопасных и здоровых условий труда для работающих; достижение минимальной себестоимости продукции; выполнение заданной производительности рудника по добыче руды с соблюдением принятых кондиций по её качеству; рациональное использование недр, экономически обоснованный минимум потерь и разубоживания руды, а также комплексная разработка полезных компонентов и месторождений.

При выборе системы разработки мы отбираем по техническим факторам все системы, технически приемлемые в рассматриваемых условиях. Затем подбираем подходящую нам систему и рассматриваем её, а так же сравниваем с другими системами по классификации систем подземной разработки рудных месторождений по проф. В.Р. Именитову.

Таблица 1.Классификация систем подземной разработки рудных месторождений по проф. В.Р. Именитову

Класс	Группа	Система разработки
I. Системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства	А. Системы с естественным поддержанием очистного пространства и механизированной доставкой в нем руды Б. Системы с естественным поддержанием очистного пространства и самотечной доставкой в нем руды	1. Сплошная система 2. Камерно-столбовая система 3. Камерная система 4. Система с отбойкой из магазина 5. Другие системы разработки данной группы
II. Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород (без поддержания выработанного пространства)	А. Системы этажного обрушения     Б. Системы подэтажного обрушения	1. Этажное принудительное обрушение со сплошной выемкой 2. Этажное принудительное обрушение с компенсационными камерами 3. Этажное самообрушение 4. Подэтажное обрушение с торцовым выпуском руды 5. Подэтажное обрушение с донным выпуском руды
III. Системы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства	A. Системы с закладкой Б. Системы с креплением B. Системы с креплением и последующим обрушением	1. Однослойная выемка с закладкой 2. Горизонтальные слои с закладкой 3. Наклонные слои с закладкой 4. Система разработки тонких жил с раздельной выемкой 5. Нисходящая слоевая выемка с твердеющей закладкой 6. Столбовая система с обрушением 7. Слоевое обрушение 8. Другие системы разработки дано группы

 

Рассмотрим II класс по классификации В.Р. Именитова

 

Система может быть использована при подземной разработке мощных крутопадающих месторождений с этажным и панельным самообрушением руды. Способ включает проходку горно-подготовительных выработок, создание воронок для выпуска обрушенной руды и зоны подсечки самообрушения с формированием навала руды куполообразной формы. В рудном теле нужно пробурить центральную скважину и несколько дополнительных скважин на расстоянии гидравлического радиуса подсечки. По величинам измеренных и заданных параметров определяем координаты точек контактов и строим пространственную форму поверхности навала руды и свода самообрушения. Обработку информационных сигналов осуществляем с помощью компьютера в системе обработки, в результате этого вырабатываем управляющие сигналы процессом выпуска руды из воронок, причем цикл контроля формы поверхностей навала и свода осуществляем с заданной периодичностью.

 

Известен способ разработки мощных крутопадающих месторождений, включающий прохождение горно-подготовительных выработок, подсечку руды, отбойку руды взрывными работами с последующим ее рыхлением посредством вибрационных питателей и отгрузку отбитой руды.

Недостатком этого способа является необходимость отбойки руды взрывными работами, что значительно увеличивает себестоимость добычи руды.

 

Известен способ разработки мощных рудных месторождений с самообрушением руды, включающий проходку горно-подготовительных выработок для доставки и транспорта руды, выпуск руды через воронки и создание зоны подсечки с формированием навала руды куполообразной формы. Этот способ взят нами в качестве прототипа.

 

Недостатком данного способа является то, что в процессе разработки месторождения возможно возникновение зон риска воздушных ударов - высоких пустых полостей между навалом обрушенной руды и кровлей свода самообрушения, а также зон смыкания навала руды с кровлей свода самообрушения, что вызывает человеческие жертвы, а также тормозит процесс самообрушения руды.

 

 

Способ разработки рудных месторождений с самообрушением и выпуском обрушенной руды, включающий проходку горноподготовительных выработок для доставки и транспорта руды, выпуск руды через воронки и создание зоны подсечки с формированием навала руды куполообразной формы, отличающийся тем, что в рудном теле бурят вертикальную центральную скважину, ось которой проходит через центр подсечки, и дополнительные - на расстоянии, равном гидравлическому радиусу подсечки от центральной скважины, затем сканируют поверхность навала обрушенной руды и кровли свода самообрушения по концентрическим окружностям через каждую скважину лучом света от лазерного источника, расположенного в полости между навалом руды и кровлей свода самообрушения и ориентированного по азимуту, при этом одновременно фиксируют расстояния от источника излучения до точек контактов луча с поверхностями навала руды и свода самообрушения на каждой окружности, после чего по заданным и полученным параметрам измерения определяют координаты точек контактов лучей с поверхностями навала руды и свода самообрушения, по которым строят пространственную форму поверхности навала и свода самообрушения и выявляют участки риска воздушных ударов и зоны возможного смыкания навала с кровлей свода самообрушения, в результате этого вырабатывают управляющие сигналы процессом выпуска руды из воронок, причем цикл контроля формы поверхностей навала и свода осуществляют с заданной периодичностью.

 

Рассмотрим и сравним подходящие к нашим исходным данным системы разработки, такие как: этажное самообрушение, подэтажное обрушение с донным выпуском руды и система с принудительным обрушением.