Разработка месторождения подземным способом проект

Проектирование технологии разработки запасов месторождения подземным способом

Определение способа разработки месторождения. Подсчет балансовых запасов руды и годовой производительности рудника. Разработка месторождения подземным способом. Выбор системы разработки рудного месторождения. Буровое оборудование и буровзрывные работы.

Рубрика	Геология, гидрология и геодезия
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	09.08.2012
Размер файла	95,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Определение способа разработки месторождения

2. Подсчёт балансовых запасов руды и годовой производительности рудника

3. Разработка месторождения подземным способом

4. Выбор системы разработки рудного месторождения

5. Выбор способа отбойки

6. Выбор бурового оборудования и расчет буровзрывных работ

Список использованных источников

Курсовой проект включает пояснительную записку, выполненную на 25 страницах формата А4, и графическую часть: 1 листа формата А1.

В данном проекте рассматривается подземный способ разработки месторождения. В работе проведен расчет балансовых запасов, производственной мощности рудника и срока его разработки, основных параметров шахты, графически показана схема вскрытия рудного тела, исходя из условий залегания рудного тела, выбрана система разработки. Так же выбраны параметры буровзрывных работ при подземном способе разработки.

В России имеются богатейшие запасы угля, руд черных и цветных металлов, редких и благородных металлов, калийных солей и других полезных ископаемых.

За годы власти, Россия в горной промышленности проделала большой и сложный путь становления на передовые рубежи в мире.

Существует два основных способа разработки месторождений полезных ископаемых: открытый и подземный.

При открытом способе разработки доступ к полезному ископаемому обеспечивается полным удалением вскрыши, т.е. покрывающих рудное тело или угольный пласт пустых пород, а все работы и процессы, связанные с извлечением полезных ископаемых из недр, совершаются в открытых горных выработках, имеющих сверху открытый по всей длине незамкнутый контур поперечного сечения.

Подземный способ разработки реализуется обычно с помощью шахтной или реже скважинной технологии. При подземном способе с применением шахтной технологии добычи доступ к рудному телу, процессы очистной выемки и выдача горной массы на поверхность осуществляется из подземных горных выработках, поперечное сечение которых со всех сторон окружено массивом горных пород.

При подземном способе разработки с применением скважинной технологии добычи доступ к рудному телу осуществляется через армированные трубами скважины, пробуренные с поверхности, а полезное ископаемое с помощью специальных физико-химических методов воздействия переходит в подвижное состояние и извлекается без присутствия людей под землей.

Открытый и подземный способы добычи широко применяются в условиях, благоприятных для каждого из них. В настоящее время открытым способом разрабатывается более 2/3 всех полезных ископаемых. Этот способ дешев, позволяет применять более мощное и производительное оборудование. Однако при этом на долгие десятилетия из хозяйственного оборота изымаются огромные площади сельскохозяйственных и лесных угодий. Кроме того, объем удаляемых, перемещаемых и складируемых в отвалы пустых пород в несколько раз превышает объем добываемого полезного ископаемого.

В некоторых случаях используются также комбинированный способ разработки, при котором месторождение одновременно отрабатывается открытым и подземным способами.

Цель курсового проекта заключается в определении способа отработки, балансовых запасов месторождения и производственной мощности предприятия, выборе схемы вскрытия и системы разработки, типа и количества оборудования на основных производственных процессах и расчете объема горно-капитальных работ.

1. Определение способа разработки месторождения

Определение способа разработки месторождения осуществляется на основе расчета предельной глубины карьера. Если конечная глубина залегания рудного тела меньше или равна предельной глубине карьера, то принимается открытый способ отработки рудного тела, т.е. карьером. В случае если конечная глубина залегания рудного тела больше рассчитанной предельной глубины карьера, принимается подземный способ отработки месторождения. Граничная глубина карьера (Н_Г) может быть определена аналитическим методом для однородного рудного тела по формуле:

где: — граничный коэффициент вскрыши,м 3 /м 3 ;

М — горизонтальная мощность залежи, м;

,- углы откоса бортов карьера по висячему и лежачему бокам, град.

Принимаем подземный способ отработки месторождения.

После выбора способа отработки определим балансовые запасы руды, подлежащие выемке технологиями подземных горных работ.

где — длина рудного тела по простиранию, м;

— длина рудного тела в крест простирания, м;

— мощность наносов, м;

— конечная глубина залегания рудного тела, м;

— объемный вес руды, т/м 3 .

Годовая производительность рудника определяется: для крутопадающих рудных тел по интенсивности разработки месторождения, определяемой понижением фронта очистных работ, для пологих и горизонтальных рудных тел по минимальному сроку его отработки.

Производительность рудника (тыс.т), разрабатывающего крутопадающее месторождение, определяется исходя из величины понижения (м/год) уровня очистных работ

где — промышленные запасы для подземных горных работ, т;

t — экономически целесообразный срок службы рудника, лет (табл. 2.3)

Найдем срок существования рудника:

где — время на развитие и затухание работ, лет. Суммарно примем 3 года.

При проектировании отработки запасов месторождения подземным способом необходимо принять решения по трем стадиям отработки: вскрытию, подготовке и очистной выемке.

Вскрытие состоит в проведении горных выработок, открывающих доступ с поверхности ко всему рудному телу или его части и обеспечивающих возможность проведения подготовительных выработок. Вскрывающие выработки служат для транспортирования добытого полезного ископаемого и породы под землей на земную поверхность, для доставки людей, оборудования, материалов к рабочим местам, для проветривания горных выработок, откачки воды.

Тип, число и схема расположения вскрывающих выработок принимаются в зависимости от глубины разработки, производственной мощности рудника и принятой схемы проветривания.

Т.к. и , то для вскрытия рудного тела предполагается один скипо-клетевой ствол, вентиляционный ствол для подачи воздуха, спуска и подъема людей и оборудования и один или два вентиляционных ствола (для исходящей струи),оборудованных клетью с противовесом.

Схема проветривания диагональная. клетевой ствол расположен на промышленной площадке на центральном фланге месторождения, вспомогательные на правом и вентиляционный на левом фланге месторождения. Чистый воздух подается через вентиляционный ствол, выходит из вспомогательного.

Заложение стволов произведем с учетом сдвижения горных пород при их полной отработке на расстоянии 50м от границы зоны сдвижения.

Углы сдвижения пород определим по табл. 4.1.1. Т.к. коэффициент крепости пород месторождения равен 10, то углы сдвижения будут равны: и .

В зависимости от предполагаемой системы разработки — подэтажное обрушение с торцевым выпуском руды, принимаем высоту этажа в 100м.

Тип околоствольного двора примем в зависимости от производительности рудника и способа подъема. Производительность рудника равна 1,5 млн..т. в год, следовательно, выбираем комбинированную схему подготовки откаточных горизонтов с ортами и кольцевой откаткой.

Найдем количество воздуха, необходимого для проветривания рудника:

где А — производительность рудника

Определим скорость вентиляционной струи воздуха:

где — площадь поперечного сечения выработки (ствол, квершлаг), м 2 ; — коэффициент уменьшения сечения за счет армировки ствола, ; м/с.

Подготовка это проведение горных выработок — откаточных и вентиляционных штреков, ортов, этажных восстающих, ходовых и вентиляционных и других выработок, — открывающих доступ к очистным забоям и служащих для сообщения, транспорта, проведения коммуникаций, энергии, проветривания месторождения.

Очистная выемка — это проведение выработок для непосредственного извлечения полезного ископаемого — отработка камер, блоков, панелей, образование компенсационных камер, отрезных щелей. Подготовка рудных тел к очистной выемке начинается с проведения сети подготовительных выработок на откаточном горизонте. На крупных и наклонных залежах, где рудное тело по падению делят на этажи, различают следующие варианты подготовки:

* по типу подготовительных выработок — штрековую и ортовую,

* по расположению выработок по отношению к рудному телу — рудную, полевую и комбинированную;

* по схеме движения транспорта — тупиковую и кольцевую.

Выбор схемы подготовки зависит главным образом от мощности рудной залежи. Так как предполагаемое рудное тело мощное, применяем полевую, рудную и комбинированную подготовку с проведением ортов с тупиковой или кольцевой схемой транспорта

Источник

«Проект вскрытия и подготовки железорудного месторождения подземным способом»

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Сибайский многопрофильный колледж. Курсовой проект по МДК.01.03 «Технология добычи полезных ископаемых подземным способом» на тему: «Проект вскрытия и подготовки железорудного месторождения подземным способом». Сибай, 2018 г.

Исходные данные для выполнения проекта: месторождение представлено железными рудами мощностью 12 м и крепостью f =12. Длина рудного тела по простиранию 1600 м, глубина залегания 300 м, Глубина разведанных запасов 327 м. Плотность руды 2,6 т/м^3. Руды плотные устойчивые. Угол падения месторождения 2°. Ценность руд низкая. Вмещающие породы – железистые кварциты и роговики крепостью f=10-12, достаточно устойчивые и допускают значительные обнажения. Плотность вмещающих пород 2,9 т/м^3, коэффициент крепости f=11. Необходимость сохранения земной поверхности – требуется.

Объектом исследования в курсовом проекте является полого-падающее месторождение, которое необходимо вскрыть и подготовить к выемке подземным способом.
Задачами проекта являются: подсчёт запасов руды в шахтном поле; построение границ зоны сдвижения вмещающих горных пород; определение годовой производственной мощности подземного рудника, срока су-ществования рудника; выбор способов вскрытия и подготовки шахтного поля; выбор наиболее оптимальной системы разработки месторождения; определение величины капитальных вложений на вскрытие и подготовку месторождения, а также определение годовых эксплуатационных затрат по проектируемому руднику.

Графическая часть проекта состоит из четырёх листов формата А-1. в которой представлены: схема вскрытия месторождения, схема подготовки откаточного горизонта с поперечными сечениями вскрывающих и откаточных выработок, система разработки месторождения и таблица с технико-экономическими показателями проекта.

Введение
1. Оценка исходных данных
1.1. Краткая горно-геологическая характеристика месторождения и исходные данные для составления проекта
1.2. Выбор и характеристика системы разработки месторождения
2. Основные этапы проектирования рудника
2.1. Подсчёт запасов руды в шахтном поле
2.2. Построение границ зоны сдвижения
2.3. Определение производственной мощности подземного рудника
2.4. Определение срока существования рудника
2.5. Подготовка шахтного поля
2.6. Подготовка основного (откаточного) горизонта
2.7. Определение высоты этажа и эксплуатационных запасов рудной массы в блоке
2.8. Вскрытие шахтного поля
2.9. Выбор рационального вида транспорта по вскрывающим и подготовительным горным выработкам
2.10. Определение площади поперечного сечения горно-капитальных и подготовительных выработок
2.11. Выбор типа околоствольного двора рудоподъёмного ствола
2.12. Определение числа и размеров рудоподъёмных стволов
2.13. Выбор схемы расположения вскрывающих стволов
2.14. Состав промышленной площадки рудника. Надшахтные
здания и сооружения
3. Экономическая оценка проектирования рудника
3.1. Капитальные затраты на вскрытие и подготовку месторождения
3.2. Годовые эксплуатационные затраты
4. Заключение
4.1. Основные технико-экономические показатели по проекту
5. Охрана труда и техника безопасности
5.1. Планируемые общие мероприятия по обеспечению безвредных и безопасных условий труда
5.2. Мероприятия по комплексному обеспыливанию рудничной
атмосферы
5.3. Меры безопасности при ведении буровзрывных работ при проходке стволов
6. Охрана окружающей среды
6.1. Планируемые мероприятия по защите подземных и
поверхностных вод
6.2. Мероприятия по защите окружающей среды от
промышленных отходов
Список использованных источников
Приложения

Состав: Схема вскрытия месторождения, сема подготовки откаточного горизонта с поперечными сечениями вскрывающих и откаточных выработок, Система разработки месторождения, технико-экономические показатели проекта

Источник

Как реализуется подземная добыча подземных ископаемых?

Подземная разработка рудных и нерудных месторождений (подземная разработка месторождений полезных ископаемых) — это совокупность работ по вскрытию, подготовке и очистной выемке месторождения. Вскрытие и подготовка осуществляются посредством проведения выработок. Забои проводимых выработок называются подготовительными. Выемку полезного ископаемого ведут в очистных забоях, применяя при этом различные способы его разрушения. Очистные забои необходимы для выемки полезного ископаемого. При подземной разработке рудных месторождений наиболее распространен взрывной, а при добыче ископаемых углей — механический способ разрушения тела руды или угленосного горизонта.

Комплекс подъемных машин и оборудования называют шахтным подъемом. В него входят скребковые контейнеры, ленточные конвейеры, вагонетки, гидротранспорт — для подъема добытого угля. Скреперная доставка, виброустановки и локомотивная откатка — для транспортировки добытой руды.

Добытая руда зачастую содержит 3-5% необходимого продукта, следовательно ее необходимо подвергнуть процессу обогащения — совокупности процессов первичной обработки минерального сырья, добытого из недр, в процессе которого происходит разделение полезных минералов от пустой породы.

Подземная разработка пластовых месторождений

Добыча твердых полезных ископаемых подземным способом осуществляется в три стадии: вскрытие, подготовка и очистные работы. Вскрытие — проведение горных работ, обеспечивающих доступ с поверхности земли к залежи полезного ископаемого (в соответствии с требованиями безопасности их должно быть не менее двух). К вскрывающим выработкам относятся стволы, штольни, квершлаги (горизонтальные горные выработки не имеющие выхода на поверхность), слепые стволы, гезенки (вертикальная горная выработка не имеющая выхода на поверхность) и шурфы (вертикальная выработка для проведения разведки)..

Подготовляющие выработки обеспечивают шахту необходимым инвентарем для проведение очистки, по ним осуществляется транспорт готовой продукции, пропускают необходимое количества воздуха для функционирования шахты.

Очистные работы — основная стадия подземной разработки полезных ископаемых. Эксплуатацией месторождения называют период ведения очистных работ.

Вскрывающие выработки

Вскрывающие выработки при подземный способ разработки месторождений делятся на следующие типы:

1) Основные (главные) — для выдачи полезного ископаемого на поверхность.

2) Вспомогательные — для других целей (например спуск-подъем людей и оборудования).

3) Капитальные — служат весь срок отработки запасов шахты.

4) Горизонтные — служат в течение времени отработки запасов между смежными транспортными горизонтами — пологое падение

5) Этажные — функционируют пока разрабатываются запасы одного этажа.

Подземная разработка пластовых месторождения начинается с выбора способа и схемы вскрытия, что зависит от множества факторов: размеров шахтного поля, угла падения пласта, количество пластов и расстояние между соседними, рельеф поверхности, глубина залегания, удароопасность угольных пластов и их склонность к самовозгоранию, и другие.

По полученным данным выбирают методику проведения работ по вскрытию: вскрытие штольнями, наклонными стволами с капитальным квершлагом, вскрытие вертикальными стволами с горизонтальными квершлагами или комбинированное вскрытие.

Подготовка пластов к добыче

После проведения работ по вскрытию месторождения, его необходимо подготовить к добыче полезного ископаемого в очистных забоях. Этот процесс состоит из двух этапов: способ подготовки, на котором проводят подготавливающие выработки на уровне транспортного горизонта и пластовая подготовка, при которой транспортные штреки проводят по угольному пласту. Пластовая подготовка изредка заменяется на полевую (если имеются неустойчивые боковые породы и на пластах с углями, склонными к самовозгоранию) при которой полевые штреки в породах лежащего бока.

Далее проводят подготавливающие выработки в плоскости пласта, для создания очистных забоев принятой длины в количестве, обеспечивающем принятую производственную мощность шахты (количество полезного ископаемого, добытого в единицу времени).

Очистные работы в угольных шахтах

Подземные разработки угольных месторождений кроме непосредственно выемки полезного ископаемого под очистными работами включат еще крепление забоя и управление кровлей. Очистная выемка — совокупность процессов отбойки, погрузки на забойный контейнер и доставка угля до ближайшей транспортной выработки.

Очистной забой — забой, в котором осуществляется массовая добыча полезного ископаемого. В зависимости от длины забоя различаются технологии выемки угля. В лавах (длинные забои) применяется фланговая и фронтальная схема выемки. При фланговой схеме выемка угля осуществляется выемочной машиной, перемещающейся вдоль забоя перпендикулярно к направлению его подвигания. При фронтальной выемке отделение угля от массива осуществляется выемочной машиной одновременно по всей длине очистного забоя без участия людей.

Выемочные машины — общее название, объединяющее в себе следующие горно-проходческие комплексы: комбайны, струги, агрегаты, гидромониторы, механогидравлические машины. Отдельно при добыче угля стоят буровзрывные работы.

Для доставки угля в лавах на пологих и наклонных пластах применяются скребковые конвейеры. Они получили широкое распространение, так как относительно просты по конструкции, пригодны к тяжелым условиям эксплуатации, приспособлены для работы с очистными комбайнами, стругами и механизированными крепями.

Крепь очистных выработок — искусственное сооружение, возводимое для предотвращения обрушения пород кровли сохранения необходимой площади поперечного сечения призабойного пространства и управления горным давлением.

Основы подземной разработки рудных месторождений

Залежи рудных месторождений большей частью имеют крутое или наклонное залегание. В целях удобства разработки их по падению делят на этажи с определенной высотой и длиной, иначе говоря — рудное тело. В зависимости от условий залегания рудных тел применяется вскрытие вертикальными, наклонными стволами или штольнями. Самый распространенный способ — вскрытие вертикальными стволами, от которых отходят квершлаги на каждом горизонте.

Если рудное месторождение находится в горной местности, то применяют вскрытие штольнями, от которых отходят слепые вертикальные стволы с подъемной установкой на штольневом горизонте.

Подготовка рудных тел к очистной выемке похожа на подземные разработки угольных месторождений, так же как и при подземной разработке угольных месторождений подготовка рудных тел к очистной выемке начинается с проведения сети подготовительных выработок:

• по типу подготовительных выработок — штрековая и ортовая
• по расположению выработок по отношению к рудному телу — рудную, полевую и комбинированную
• по схеме движения транспорта — тупиковую и кольцевую

При очистной выемке руды выполняются следующие основные производственные процессы:

1. Отбойка руды — процесс отделения руды от массива в блоке с одновременным дроблением ее на куски.
2. Вторичная дробление — для соответствия условиям технологического процесса, по которым отбитая руда должна иметь куски определенной крупности
3. Выпуск и доставка руды — перемещение рудной массы от мест отбойки до транспортных выработок блока
4. Управление горным давлением — естественное поддержание очистного пространства, обрушение вмещающих пород, искусственное поддержание очистного пространства

Системы разработки рудных месторождений

Системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства — основано 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: 25-35%.

Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород — отличаются невысокими затратами на контролирование горного давления. Это высокопроизводительные системы, но имеющие повышенные потери отбитой руды и ее высокая потеря 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.

Источник