|
|
Зав. научно-исследовательскимСПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ
горным отделом Р. Г. Шваб (введение, 3.2, 3.4, заключение) Зав. лабораторией технологии горных работ С. Н. Цыганков (разделы 1, 2, 3, 4)
Инженер II кат. А.Л. Батяновский (разделы 3.4)
Инженер Ю.А. Шестопалов (разделы 3.2, 3.3)
Инженер Е.М. Познекова (разделы 3.1)
Нормоконтролер Т. М. Куделко
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….
1 ОБОСНОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ РУДНИКА С УЧЕТОМ ЕЕ УЧЕЛИЧЕНИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОТРЕБНОСТИ ОБЪЕДИНЕНИЯ…………………….
2 АНАЛИЗ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ УЧАСТКОВ ПЕРСПЕКТИВНОЙ ОТРАБОТКИ ШАХТНОГО ПОЛЯ 4РУ…………………………………………………..
3 АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ РАБОТЫ РУДНИКА И РАЗРАБОТКА НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ИХ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАДАННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ……………
3.1 Горные работы………………………………………………………… 3.2 Шахтный подъем……………………………………………………… 3.3 Конвейерный транспорт……………………………………………… 3.4 Вентиляция…………………………………………………………….
4 ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО РЕКОНСТРУКЦИИ ОТВАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА ДЛЯ ВАРИАНТА СО СТРОИТЕЛЬСТВОМ ФЛОТАЦИОННОЙ ФАБРИКИ…………………………………………..
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………….
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………
ВВЕДЕНИЕ
Целью работы является разработка исходных данных на выполнение обоснования инвестиций в реконструкцию рудника и строительство флотационной обогатительной фабрики на Четвертом рудоуправлении РУП «ПО «Беларуськалий» для повышения мощности и качества выпускаемой продукции. В данной работе отдельными книгами представлена горная часть (Книга 1) и технологическая часть (Книга 2). Для достижения поставленной цели по горной части необходимо решить следующие задачи: - выполнить анализ горно-геологических и горно-технических условий участков перспективной отработки шахтного поля 4 РУ; - обосновать производственную мощность рудника 4 РУ с учетом ее увеличения; - выполнить анализ основных сдерживающих факторов при работе рудника (шахтный подъем, конвейерный транспорт, вентиляция, развитие горных работ); - осуществить выбор наиболее рациональных схем раскройки перспективных участков шахтного поля; - разработать наиболее эффективные мероприятия для увеличения производительности рудника 4 РУ с учетом каждого из факторов; - разработать технические решения по реконструкции солеотвала 4РУ для варианта со строительством флотационной фабрики.
1 ОБОСНОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ РУДНИКА С УЧЕТОМ ЕЕ УЧЕЛИЧЕНИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОТРЕБНОСТИ ОБЪЕДИНЕНИЯ
Белорусское республиканское унитарное предприятие РУП «ПО «Беларуськалий» является экспортно-ориентированным производственным объединением с высокой валютной выручкой в Республике Беларусь и поэтому обеспечение его надёжной сырьевой базой – один из главных факторов стабильного производства калийных удобрений в соответствии с потребностями минерального мирового рынка. В последние годы, несмотря на сезонные колебания, наблюдается тенденция к увеличению потребления хлористого калия в мире, особенно в Азии и Латинской Америке. Рост спроса происходит на фоне сокращения вводимых мощностей в Канаде, США, Испании, полного выбытия мощностей во Франции и снижения производства калия в Иордании в связи с истощением запасов. В 2002г. общее производство калийных удобрений, включая вторичную мощность (удобрений производимых на основе уже полученного хлористого калия), было оценено в 27,2 млн. т. К2О. С 1999г. мировое производство росло в среднем на 1,8%. Мощности стран – производителей калийной промышленности загружены на 72-75% – самый высокий уровень за последние годы. Ожидается, что производство калийных солей в 2005г. может достичь 30-35млн. т, а к 2010г. – 40 ÷ 45 млн. т. К2О в год. Таким образом, прогноз по увеличению объемов потребления хлористого калия вполне оптимистичен. По долгосрочным прогнозам международных организаций спрос на минеральные удобрения в мире будет постоянно увеличиваться ежегодно на 2,5%, в том числе на калийные удобрения – на 2,7%. Причём в развивающихся регионах (Азия, Южная Америка) спрос будет возрастать опережающими темпами по сравнению с развитыми регионами (Западная Европа, Северная Америка). Динамика фактических показателей производства калийных удобрений на объединении «Беларуськалий» следующая. В 2002г. было произведено удобрений около 6,4 млн. т в натуральном выражении (95% KCl) или около 3,8 млн. т в 100% К2О, для чего было добыто 27 млн. т руды. По итогам работы объединения за 2003 г. добыча руды уже составила 29,7 млн. т, произведено калийных удобрений 4,23 млн. т в 100% К2О, т.е. по сравнению с 2002г. объём производства возрос на 9%. В 2004г. происходил дальнейший рост спроса на хлористый калий и производство удобрений составило 4,57 млн. т в 100% К2О, обеспечивая рост по сравнению с 2003г. почти на 9%. Плановый показатель 2005г. – 33,4 млн. т руды в год и 4,73 млн. т калийных удобрений в 100% К2О или на 3,4% больше, чем в 2004г. Таким образом, прогноз международных организаций более чем оправдывается. Учитывая эти обстоятельства, в последние годы вопросы поддержания и развития рудной базы объединения являются наиболее значимыми и приоритетными. Ситуация с обеспеченностью сырьевыми ресурсами (запасами калийных руд), прогноз добычи руды и производства калийных удобрений на ближайшее время и на перспективу до 2040г. по объединению в целом представлена на планограмме движения производственной мощности (рисунок 1.1). Как видно из планограммы, дефицит производственной мощности по объединению даже с учетом реализации различных мероприятий по ее поддержанию по каждому рудоуправлению наступает уже в 2015г. Следует отметить, что имеются реальные возможности отодвинуть этот критический момент на несколько лет при положительных результатах доразведки, разработки научно-технических решений и технико-экономической оценки вовлечения в отработку забалансовых запасов калийных руд на действующих шахтных полях (Первый и Четвертый калийные горизонты, Листопадовичский, Кривичский, Дарасинский участки и др.). Это приоритетные направления для поддержания сырьевой базы объединения. Самое молодое и перспективное с точки зрения сырьевой базы калийных руд является Четвертое рудоуправление. Оно построено по проекту института ВНИИГалургии (г. Санкт-Петербург) и введено в эксплуатацию в 1977г. Сегодня это современное высокотехнологичное предприятие, выпускающее продукцию высокого качества. По состоянию на 01.01.2004г. извлекаемые запасы на руднике 4 РУ составляли 612,48 млн. т, в т.ч.: - II горизонт (гор. -440м) – 187,17 млн. т; - III горизонт (гор. -670м) – 425,31 млн. т. Планограмма движения производственной мощности (по руде в натуре) по Четвёртому рудоуправлению приведена на рисунке 1.2. При этом с целью обеспечения поддержания уровня производства по минеральным удобрениям и стабильной работы обогатительной фабрики представлена также планограмма с показателями по стандарту руды (см. рисунок 1.3). Содержание полезного компонента прогнозируется на достигнутом уровне 28%. Четвёртое рудоуправление обладает достаточными запасами калийных руд, позволяющими в течение по меньшей мере 30 лет не только поддерживать производственную мощность на достигнутом сегодня уровне (8,5-9,0 млн. т руды в натуре), но и увеличить производительность по руде до 12,0 млн. т в год. При этом потребуется осуществить реконструкцию рудника и солеобогатительной фабрики. Начало снижения производительности можно ожидать лишь в 30-х годах (с учетом отработки запасов в пределах существующего горного отвода). Существенным резервом поддержания сырьевой базы Четвёртого рудоуправления является возможность вовлечения в отработку запасов 4-го сильвинитового слоя Третьего горизонта, находящегося в очень сложных горно-геологических условиях (большие глубины – более 800м и слабоустойчивая непосредственная кровля подготовительных выработок из-за повышенного содержания глинистых пород). Для решения этой непростой задачи в настоящее время прорабатываются различные технологические схемы отработки 4-го сильвинитового слоя в таких условиях. Наиболее важным и перспективным направлением поддержания сырьевой базы как Четвертого рудоуправления, так и объединения в целом, является повышение извлечения полезного ископаемого из недр за счет сокращения потерь запасов калийных руд при добыче. С этой целью разрабатываются и внедряются новые технологические схемы с минимально возможной величиной межстолбовых и межпанельных целиков и даже с полностью бесцеликовой отработкой длинных очистных столбов.
2 АНАЛИЗ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ УЧАСТКОВ ПЕРСПЕКТИВНОЙ ОТРАБОТКИ ШАХТНОГО ПОЛЯ 4 РУ
Горно-геологические условия разработки на шахтном поле 4 РУ наиболее сложные. Это обусловлено прежде всего большей глубиной ведения горных работ по сравнению с другими шахтными полями. В свою очередь, большие глубины разработки приводят к значительным потерям запасов полезного ископаемого, оставляемых главным образом в целиках для охраны подготовительных выработок. До сегодняшнего дня запасы Второго калийного пласта (гор.-440м) отрабатывались лишь в южной части шахтного поля. Однако для обеспечения заданной производительности рудника ввиду ограниченности оставшихся площадей южного участка уже в самое ближайшее время потребуется осуществить вскрытие и разработку запасов к северу от главных восточного и западного направлений. Эта часть шахтного поля мало изучена, особенно севернее линии геолого-разведочных скважин 143 – 154 – 163. Тем не менее в результате анализа имеющейся на сегодняшний день геологической информации можно сделать вывод, что эти запасы весьма значительные и распространены примерно на 3 – 4 км за утвержденную северную границу горного отвода. Кроме того, с целью более эффективного расположения выемочных столбов, осуществлена прирезка части запасов Нежинского участка, примыкающего с востока к шахтному полю Четвертого рудоуправления (новая граница горного отвода утверждена Проматомнадзором РБ от 08.06.2004г.). Очевидно, что горно-геологические условия разработки Второго калийного горизонта в северной части шахтного поля будут более сложными, чем в южной, из-за большей глубины залегания пласта. Это потребует применения новых более прогрессивных технологических схем его отработки и способов охраны горных выработок. Одной из проблем Второго горизонта является также проникновение подземных вод (рассолов) в выработанное пространство в результате ведения горных разработок. Делая предварительный гидрогеологический прогноз объемов возможного скопления рассолов в подземных выработках при отработке северной части шахтного поля уже сегодня можно высказать предположение, что он будет меньше, чем при отработке южных участков, так как с увеличением глубины увеличивается мощность покрывающих соляных отложений, которые будут в значительной степени сдерживать перетекание рассолов выщелачивания, сосредоточенных в породах ГМТ, по техногенным трещинам в горные выработки. Прогнозируется попадание в выработки, за счет отжима, в основном, внутрисолевых рассолов, находящихся в 26-й соляной пачке. По данным [1] общий объём рассолопритоков в горные выработки Второго горизонта за весь период его отработки составит: в южной части шахтного поля – около 500тыс. м3; в северной части (в утверждённых границах горного отвода) – не более 340 тыс. м3. Однако наиболее сложными горно-геологическими условиями характеризуется Третий калийный пласт, глубина залегания которого является наибольшей из всех разрабатываемых в настоящее время на Старобинском месторождении. Значительные запасы 4-го сильвинитового слоя на глубинах залегания свыше 800 м при существующем уровне развития технологии добычи полностью оставляются в недрах. Накопленный опыт ведения горных работ в таких сложных условиях говорит о том, что горные выработки, проводимые на глубинах свыше 850-900м даже в наиболее устойчивых нижних сильвинитовых и галитовых слоях Третьего пласта, начинают интенсивно разрушаться почти сразу после их проведения. Это говорит о том, что на таких глубинах соляные породы, по-видимому, изменяют свои физико-механические свойства. Данный процесс самым существенным образом сказывается на ослаблении прочностных свойств пород, окружающих горные выработки, и в результате резко ухудшаются их устойчивость и усложняются условия поддержания на необходимый период эксплуатации. Для отработки Третьего калийного пласта в таких условиях потребуются новые нетрадиционные решения по технологии ведения добычных работ и способам охраны горных выработок.
3 АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ РАБОТЫ РУДНИКА И РАЗРАБОТКА НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ИХ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАДАННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
3.1 Горные работы В настоящее время на руднике достигнуты следующие показатели: - добыча со Второго горизонта – 3,6 ÷ 3,7 млн. т. в год с содержанием полезного компонента αКСL=25,5 ÷ 26,0 %; - производительность Третьего горизонта – 5,5 ÷ 5,6 млн. т. с αКСL =29,5 ÷ 30,0 %. При этом выемке подлежат: на Втором горизонте верхний и нижний сильвинитовые слои и средний галитовый слой валовым способом; на Третьем горизонте 4-й сильвинитовый слой селективно, а сильвинитовые слои 2 и 3 совместно с галитовым слоем 2-3 валовым способом. Учитывая, что галитовый слой 3-4 Третьего калийного пласта, который много лет назад ошибочно был поставлен предприятию на баланс, имеет очень низкие показатели качества (αКСL =2 ÷ 3%; αНО более 10% при немалой мощности около 1 м) и промышленного интереса не представляет, с целью получения реальных по- казателей при определении извлечения его следует из подсчета исключить. Что касается селективной выемки II горизонта и нижних слоев III горизонта, необходимо отметить следующее. В настоящее время применяется технология селективной выемки с проведением дополнительных закладочных выработок в поле лавы, с использованием скребковых конвейеров и роторных метателей для выкладки бутовых полос из слоя пустой породы. Такая технология, находящая применение на некоторых участках других шахтных полей имеет ряд достоинств, основными из которых являются: повышение полезного компонента в добываемой руде и уменьшение оседания земной поверхности. Однако при этом имеются и недостатки: усложняется технологический процесс и увеличивается стоимость применяемого оборудования; проводятся дополнительные выработки, что в сложных горно-геологических условиях рудника значительно снижает эффективность такой технологии (добавляются затраты на их проходку и поддержание; частично компенсируется увеличение качества в добываемой руде, которая обеспечивается на очистных работах, ухудшая его за счёт проведения дополнительных выработок с более низким качеством). Кроме того, мощность галитового слоя как на Втором горизонте, так и в нижних слоях Третьего горизонта Четвертого шахтного поля меньше, чем на других действующих шахтных полях (мощность слоёв пустой породы, как правило, не превышает 0,6м, что не так существенно улучшает показатели качества руды по сравнению с другими рудниками и представляет сложности по конструктивным особенностям очистного комбайна). Более предпочтительной, на наш взгляд, является селективная выемка без проведения дополнительных закладочных выработок, с применением пневматической (пневмоимпульсной) закладки выработанного пространства с формированием бутовых полос за крепью по всей длине лавы. Такая технология была внедрена на угольных шахтах Германии и рекомендуется провести её испытания на одном из рудников объединения. В целом же целесообразность применения селективной выемки должна определяться технико-экономической оценкой для конкретных условий. В настоящее время для обеспечения достигнутых показателей производительности используется следующее количество горно-добычного оборудования: - на гор. – 440м – 5 очистных забоев-лав и 8 горно-подготовительных комплексов; - на гор. – 670м – 10 лав и 10 проходческих комплексов. Для выполнения намеченных показателей производительности рудника в количестве 12 млн. т. руды в натуре наиболее оптимальным с учетом всех технологических процессов и факторов является равное соотношение между рабочими горизонтами: - гор. – 440м – 6 млн. т.; - гор. – 670м – 6 млн. т. При этом производительность горизонтов по сравнению с достигнутой в настоящее время будет увеличена на: - Второго горизонта – 2,3 млн. т. в год; - Третьего горизонта – 0,5 млн. т. в год. Такое увеличение потребует ввода дополнительного горно-добычного обо- рудования в количестве: - по гор. – 440м – 2 очистных забоя лав и 3 горно-подготовительных комплекса (с учетом действующего оборудования его общее количество составит соответственно 7 и 11 единиц); - по гор. – 670м – количество комплексов лав остается без увеличения и 2 проходческих комплекса (общее число составит 10 и 12 единиц оборудования). С учетом ввода двух дополнительных лав на гор.- 440м потребуется осуществить закупку и ввод в эксплуатацию панельных конвейеров типа КЛ-600 в количестве: (5000м / 600м)×2 = 18 шт. Кроме простого увеличения количества добычного оборудования, основными мероприятиями, обеспечивающими наращивание производительности и улучшение технико-экономических показателей работы рудника, являются: - увеличение длины лав до 250 ÷ 300м; - увеличение ширины захвата очистных комбайнов с 0,8м до 1,0м; - перевод основного добычного оборудования, имеющего высокую энерговооружённость, на более высокое напряжение сети ( 3-5 кВ) с целью уменьшения потерь электроэнергии; - организационно-технические мероприятия (уменьшение простоев оборудования, более чёткая организация перемонтажей лав и ремонта оборудования, мероприятия по сглаживанию неравномерности грузопотоков руды, широкое применение диагностики и дефектоскопии применяемого оборудования и т.д.). Следует обратить особое внимание на проблему, связанную с тем оборудованием, которое размещается в выемочных штреках лав. Его большие габариты приводят к необходимости увеличивать в размерах эти выработки. Учитывая, что горные работы на Четвертом шахтном поле ведутся на больших глубинах (в частности, в перспективе глубина разработки на Втором горизонте будет приближаться к 1000м),это оказывает негативное влияние на устойчивость подготовительных выработок. Поэтому вопрос поддержания бортовых штреков лав и особенно сопряжений этих выработок с лавами является весьма актуальным. В конечном итоге эта проблема приводит к снижению производительности труда на руднике. Замена существующего оборудования на менее габаритное позволит достичь следующих результатов: - уменьшить ширину бортовых штреков лав с 4 – 4,5м до 3 – 3,5м; - отказаться от проходки дополнительных разгружающих выработок, предназначенных для охраны выемочных штреков (при этом проблему их поддержания можно будет решать за счёт применения только компенсационных щелей); - сократить объёмы горно-подготовительных работ и соответственно затраты на проходку и поддержание выработок; - повысить качество добываемой руды за счёт уменьшения доли ГПР. На сегодняшний день основным препятствием достижения этих целей являются штрековые скребковые конвейеры, размещаемые на бортовых конвейерных штреках лав, которые целесообразно заменить на один телескопический ленточный конвейер шириной 0,8 м. Такая замена, кроме вышеперечисленного, позволит уменьшить количество излишне переизмельчённой руды (пылевой фракции), которая ухудшает показатели извлечения на обогатительной фабрике. Значительный эффект может быть достигнут заменой существующих панельных ленточных конвейеров длиной 500 – 600 м на конвейеры большей длины и с меньшей шириной ленты (которая тем не менее обеспечивает транспортировку необходимого количества руды), что позволит уменьшить затраты на само оборудование и на электроэнергию, упрощая при этом процесс управления транспортом руды. Именно на решение таких задач сегодня в первую очередь должен быть направлен потенциал, имеющийся у специалистов объединения, а также научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций. В последнее время на очистных комбайнах внедряется режущий инструмент (резцы) нового поколения типа АМ-500, основными особенностями которого являются более усовершенствованная конструкция и более прочный и износостойкий металл, чем в применяемых сегодня резцах типа РКС. Замена существующих резцов на новые позволит значительно увеличить срок их работы и сократить время на их замену (так как требуется меньшее их количество на рабочем органе комбайна), что в целом увеличит производительность труда при добыче руды. С фронтом размещения очистных забоев на рабочих горизонтах рудника ситуация следующая. На гор. – 440 м планируется постепенный перевод горных работ на северную часть шахтного поля. Примерно к 2020 г. ожидается полная отработка южной части калийного горизонта и с этого момента все добычные забои будут размещаться только в северной части. Как было ранее определено, для обеспечения заданной производительности Второго горизонта потребуется организовать одновременную работу семи столбов – длинных очистных забоев лав. На первом этапе (период до 2020г.) необходимое количество панелей целесообразно вводить следующим образом: один столб будет отрабатываться на юго-востоке, два - на юго-западе, два столба – на северо-востоке (с конца 2005г. намечается ввод 2-й северной панели, а с начала 2006г.- 4-ой северной панели, отработка которых предполагается комбинированным способом, т.е. от главного направления к границе шахтного поля – прямым порядком, далее лавы разворачиваются и от границы шахтного поля к главному направлению – обратным порядком) и два столба – на северо-западе (1-я и 3-я северные панели - ориентировочные сроки ввода 2006-2008гг.). На втором этапе (период после 2020г.) требуемое количество очистных забоев размещается в северной части шахтного поля. На рисунках 3.1 – 3.3 представлены наиболее оптимальные принципиальные схемы раскройки шахтного поля для отработки Второго горизонта. Как было отмечено в разделе 2, имеющиеся на сегодня геологические данные не исключают возможность распространения продуктивной пачки Второго калийного пласта к северу от границы горного отвода, утвержденной Госгортехнадзором БССР 6 октября 1982г. до предполагаемого тектонического нарушения. При этом наиболее целесообразны два варианта раскройки (рис. 3.1 и 3.2). Схема, представленная на рисунке 3.1, предполагает проведение дополнительного главного северного направления и разделение северной части шахтного поля на три участка. Учитывая, что на западном участке глубина залегания пласта наименьшая, рекомендуется с помощью подготовительных выработок 1-й северной панели провести эксплуатационную разведку, осуществляя их проходку до тех пор, пока будет сохраняться продуктивная пачка Второго пласта. В случае, если прогноз по распространению пласта за утвержденной границей горного отвода подтвердится, то для вскрытия запасов северной части будет проводиться новое главное северное направление, разделяющее шахтное поле примерно на две равные части. При этом восточная часть запасов, расположенная к югу от утвержденной границы горного отвода будет отрабатываться с отгрузкой на существующее главное восточное направление, западная часть – на существующее главное западное направление, а запасы, расположенные севернее утвержденной границы горного отвода, – на новое главное северное направление. При такой раскройке шахтного поля для обеспечения заданной производительности рудника наиболее целесообразной является следующая схема отработки запасов северного участка: направление отработки – от флангов к центру шахтного поля. Размещение необходимого количества очистных забоев легко обеспечивается, учитывая развертывание широкого фронта очистных работ. Схема раскройки, приведенная на рисунке 3.2, в основном аналогична предыдущей схеме, но является более предпочтительной для отработки центрального участка северной части шахтного поля, так как позволяет осуществлять подготовку столбов одновременно с двух главных направлений. В том случае, если запасы Второго горизонта будут ограничиваться контуром утвержденного горного отвода (это определиться с помощью подготовительных выработок первых северных панелей), то отпадет необходимость в проведении главного северного направления (см. рисунок 3.3). Окончательный вариант раскройки северной части шахтного поля будет выбран после его более детального геологического изучения и уточнения площади распространения продуктивной пачки Второго калийного пласта. С целью выбора наиболее оптимальной схемы вскрытия и отработки данного участка работы по его разведке необходимо выполнить в самое ближайшее время, так как, осуществляя сегодня его отработку без доскональной изученности, может быть реализован не самый эффективный вариант. При этом наиболее предпочтительными способами разведки являются: подземная эксплуатационная разведка, различные сейсмические методы и бурение скважин с поверхности (при необходимости). Заданная производительность Третьего калийного горизонта будет обеспечиваться одновременной работой на нем десяти лав (с учетом отработки верхнего сильвинитового и нижних слоев). Учитывая, что в настоящее время отсутствуют технологии выемки калийных пластов на глубинах более 900 м (в условиях Старобинского месторождения), то наиболее оптимальной является следующая схема размещения очистных забоев: по две лавы (по верхнему и нижним слоям) на южном участке с направлениями отработки к востоку от 8-й южной панели и к западу от 5-й южной панели, на участке «Юг-А» четыре лавы (две спаренные панели) с направлением отработки к востоку от 8-й ю-А панели и две лавы – к западу от панели 7 ю-А. После отработки этих участков (восточных панелей до границы горного отвода и западных панелей до Центрального тектонического нарушения) перспективу отработки Третьего калийного горизонта будут обеспечивать более южные и северные части шахтного поля. В настоящее время специалистами РУП «ПО «Беларуськалий», ОАО «Белгорхимпром» и других организаций разрабатываются новые прогрессивные нетрадиционные технологические схемы выемки Третьего калийного горизонта, находящегося в сложных горно-геологических условиях (глубина залегания более 900 м, высокоглинистая неустойчивая непосредственная кровля). Следует также отметить перспективу качества в добываемой руде. Учитывая, что возрастает удельный вес Второго калийного горизонта, имеющего более низкое содержание полезного компонента по сравнению с Третьим горизонтом (αКСL соответственно составляет 25,5 ÷ 26,0% и 29,5 ÷ 30,0% при средневзвешенном по руднику 28%), это приведет к снижению качества руды в целом по руднику. Для сохранения качественных показателей на достигнутом уровне на участках шахтного поля с геологической мощностью промежуточного галитового слоя не менее 0,6 м рекомендуется применять селективный способ выемки вместо валового. Важным направлением для улучшения качества добываемой руды является также уменьшение объема горно-подготовительных работ за счет внедрения новых технологических схем подготовки и отработки калийных пластов, позволяющих минимизировать долю подготовительных работ. Кроме того, оно уменьшит затраты на проходку и поддержание «лишних» выработок, что особенно важно для сложных горно-геологических условий Четвертого шахтного поля. В связи с увеличением производительности рудника и необходимостью доукомплектования некоторых служб потребуется осуществить дополнительное увеличение численности промышленно-производственного персонала, которая будет определяться в технико-экономическом обосновании.
3.2 Шахтный подъем Шахтное поле 4РУ вскрыто четырьмя вертикальными центрально-расположенными стволами. Все стволы круглого сечения диаметром в свету 7,0м (см. рис. 3.4).
Рисунок 3.4 – Схема расположения стволов. Ствол №1 – клетевой, проходится до ΙΙΙ калийного горизонта и служит, в основном, для спуска-подъёма оборудования, материалов и подачи воздуха на оба горизонта рудника. Оборудован двумя подъёмными машинами типа ЦР-6×3,4 с двумя двухэтажными клетями. Ствол №2 – клетевой, проходится до ΙΙΙ калийного горизонта и предназначен, в основном, для спуска- подъёма людей и подачи свежего воздуха в рудник на оба горизонта. Оборудован двумя подъёмными машинами типа ЦР - 6×3,4 с двумя двухэтажными клетями. Стволы №1 и №2 являются взаимозаменяемыми по подъёмам и при необходимости могут обеспечивать спуск и подъём на оба горизонта как людей, так и грузов. Ствол №3 – скиповой, пройден до ΙΙ калийного горизонта и служит для выдачи полезного ископаемого и исходящей струи воздуха с этого горизонта. Оборудован двумя двухскиповыми многоканатными подъёмными установками типа ЦШ 5×8 со скипами грузоподъёмностью по 42 т и типа МК 5×4 со скипами грузоподъёмностью по 23т. Ствол №4 – скиповой, пройден до III калийного горизонта и предназначен для выдачи горной массы и исходящей струи воздуха с этого горизонта. Оборудован двумя двухскиповыми многоканатными подъёмными установками: типа ЦШ 5×8 со скипами грузоподъёмностью по 42 т и типа МК 5×4 со скипами грузоподъёмностью по 23т. Время работы подъёмных установок, с учётом ежедневных ремонтных осмотров составляет 18 часов и 330 дней в году. По актам наладки подъёмных установок с рабочей скоростью подъёмных машин 7,2 м/с время цикла Тогда количество скипов, выдаваемых за один час, определится по формуле:
Соответственно на стволе №3 для машины ЦШ 5х8 количество скипов, выдаваемых за один час, составляет Для определения годовой производительности двух подъёмных установок, обслуживающих один горизонт и размещённых на одном стволе, используется формула:
где:
Из формулы (2) коэффициент неравномерности работы скиповых подъёмов будет равен:
Исходя из того, что подъёмные установки должны обеспечивать 6 млн. т в год руды с каждого горизонта, коэффициент неравномерности работы скиповых подъёмов для ствола №3 будет составлять Таким образом, скиповые подъемы при скорости подъемных машин 7,2 м/с обеспечивают требуемую годовую производительность рудника при следующих коэффициентах неравномерности: для Второго горизонта – 1,49, для Третьего горизонта – 1,25. При этом возможны следующие перспективные варианты организации их работы: - работа с уменьшенными по сравнению с сегодняшним днём коэффициентами неравномерности, равными для верхнего и нижнего рабочих горизонтов соответственно 1,49 и 1,25; - работа с существующими коэффициентами неравномерности и с увеличением скорости движения скипов на стволе №4; - работа подъёмных установок на стволе №4 с коэффициентом неравномерности больше 1,25 и скоростью движения скипов более 7,2 м/с. Для обеспечения коэффициента неравномерности работы скиповых подъемов ствола №4 (с гор. - 670 м) до значения 1,5 (без замены существующих подъёмных установок) потребуется увеличить скорость движения подъёмных сосудов. При этом расчетное количество циклов составит Для принятия правильного решения по дальнейшей перспективе работы подъемных установок рудника с учетом роста его производительности необходимо отметить следующее. В проекте на строительство рудника 4РУ предусматривался шаг армировки на скиповых стволах 3м (при проектной производительности рудника 15млн.т). Однако в настоящее время фактический шаг армировки составляет 6 м. Было проведено комиссионное обследование состояния скиповых стволов, в результате которого их техническая возможность была определена максимальной скоростью движения подъемных сосудов на обоих скиповых стволах, равной 7,2 м/с. Для правильной организации дальнейшей работы подъёмных установок необходимо осуществить комплексное обследование несущих конструкций шахтных стволов, по результатам которого будет принято наиболее оптимальное решение.
3.3 Конвейерный транспорт Учитывая увеличение производительности рудника, необходимо выполнить проверку существующего магистрального конвейерного транспорта по его техническим возможностям. На рисунках 3.5 и 3.6 представлены схемы установленного на Втором и Третьем калийных горизонтах магистрального конвейерного транспорта, а в таблицах 3.1 и 3.2 - их основные характеристики. Проверочный расчет выполним в соответствии с методиками, изложенными в [2]. Вначале выполним расчет часовой производительности конвейеров по формуле:
где Qг – среднегодовая производительность конвейера, т/год. Производительность каждого горизонта составляет 6 млн. т, каждого главного направления принята в количестве 3 млн.т; Кн – коэффициент неравномерности загрузки конвейера. Коэффициент Кн представляет собой отношение наибольшей расчётной производительности к средней производительности конвейера и зависит от способа загрузки конвейера. Для подземного транспорта Кн=1,5÷2,0. Меньшее значение принимают при непрерывной загрузке конвейера с применением питающих устройств или наличии промежуточной емкости (бункера), большее – при периодической загрузке без промежуточного бункера. Для нашего расчёта принимаем Кн =1,75; Nд – число рабочих дней в году конвейера, 330 дней; t – время работы конвейера в сутки, 18 часов; 
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
( время загрузки скипа на горизонте и его разгрузки на поверхности) для машины ЦШ 5х8, расположенной на стволе №3, составляет 160с, для МК 5х4 на том же стволе 147с. Для машин, расположенных на стволе №4, время цикла составляет: ЦШ 5х8 – 189с, МК 5х4 – 177с.
(1)
, для машины МК 5х4 – 
; на стволе №4 для машины ЦШ 5х8 – 
и для МК 5х4 – 
.
, т/год (2)
- грузоподъёмность скипа 1-ой и 2-ой машины, т;
- количество циклов 1-ой и 2-ой машины;
- коэффициент неравномерности работы скиповых подъёмов;
- время работы скипа в сутки, час;
- число рабочих дней в году.
(3)
, для ствола №4: 
.
, а время цикла 
. Тогда необходимая скорость скипов будет равна примерно 8,7 м/с.
, т/ч, (1)