Открытая геотехнология

Федеральное агентство по образованию

          Московский государственный горный университет           1

 

 

 

 

 

Реферат

по дисциплине

"Открытая  геотехнология"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент группы ________

Ф.И.О.___________________________

Проверил: преподаватель

Ф.И.О.___________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2014 г. 
Содержание:

 

Введение…………………………………….....……………..3 стр

1.Общие сведения, о районе месторождения……………..4 стр

2.Система разработки. вскрышные, добычные работы.

участок Крутихинский........................................................5 стр

3.Буровзрывные работы..........................……….………...7 стр

4.Транспорт на карьере......................................................9 стр

5. Отвальное хозяйство......................................................10 стр

Список использованной литературы………………...…...13 стр

Приложение А

 
ВВЕДЕНИЕ

 

 

Ведущими производственными процессами открытых горных работ являются подготовка горных пород к выемке, выемочно-погрузочные работы, перемещение горной массы, отвалообразование вскрышных пород, складирование добытого полезного ископаемого. Уголь является основным видом энергетического топлива, а также технологическим сырьём для коксования и использования в металлургическом производстве, химической промышленности для получения жидкого и газообразного топлива. По запасам каменного угля Россия занимает одно из первых мест в мире. Этим способом в настоящее время добывается примерно 2/3 общего объёма твердого минерального сырья, потребляемого народным хозяйством страны. Характерной особенностью минерального сырья, в том числе и каменного угля, является ограниченность невозобновляемость его запасов. Поэтому особое значение приобретает проблема создания ресурсосберегающих технологий, обеспечивающих более полное извлечение полезных ископаемых из недр, рациональное и комплексное использование их, максимально возможное извлечение всех ценных компонентов на всех стадиях переработки. Большую часть полезных ископаемых в настоящее время в стране добывают открытым способом, в карьерах. Открытые горные работы должны сыграть основную роль в обеспечении народного хозяйства сырьём и в обозримой перспективе. Правильный выбор технологии, способа процессов открытых горных работ и горнотранспортного оборудования, во многом определяет высокую производительность и эффективность разработки месторождения.

 

 

 

1. Общие сведения, о  районе месторождения

 

Добываемые угли на разрезе «Колыванский» Колыванского месторождения ЗАО «Сибирский Антрацит» относятся к марке – А (антрацит). На данный момент существуют следующие основные направления использования антрацитовой продукции:

- электродная промышленность;

- термоантрациты (алюминиевая промышленность);

- производство ферросплавов;

- абразивная промышленность;

- сталеплавильное и литейное  производство

- агломерация руд;

- получение фосфора, извести, сорбентов  для очистки сточных вод;

- керамическое  производство, производство кирпича;

- заменитель  кокса (до 59% в шихте);

- химическая промышленность;

- использование отсевов антрацитов  в качестве топлива в энергетических  целях в специальных топках.

 

Угли Колыванского разреза намечается использовать по указанным направлениям после обогащения. Обогащение планируется производить на действующей ОФ «Листвянская» (мощность 1500 тыс. тонн, глубина обогащения 6 мм), а также на строящейся в настоящее время обогатительной фабрике мощностью 1500 тыс. тонн и глубиной обогащения 0,2 мм. Часть угля – 500 тыс. тонн в год – будет отгружаться потребителям в рядовом виде.

Разрез «Колыванский», являющийся структурным подразделением ЗАО «Сибирский антрацит», осуществляет свою деятельность по добыче на Северном геологическом участке Колыванского месторождения антрацита. Площадь разреза в указанных границах составляет 342 га при протяжённости с севера на юг – 1,9 км , запада на восток – 1,8 км. Планируемый к развитию разрез «Колыванский» расположен на Северном (поле действующего разреза «Колыванский») и Крутихинском геологических участках Колыванского месторождения, входящего в состав Горловского антрацитового бассейна. Поверхность поля разреза представляет собой волнистую равнину, изрезанную эрозийной деятельностью рек Крутиха и Малый Елбаш. Последняя в настоящее время отведена за пределы разреза. Речка Крутиха пересекает геологический участок с запада на восток, делит его практически на две части. Административно рассматриваемый в настоящих материалах участок относится к Искитимскому району Новосибирской области и находится в 25 км от железнодорожной станции Искитим и 35 км от станции Линево. Ближайший населённый пункт с. Усть-Чем находится в 15 км.

Геологоразведочными работами выявлен ряд факторов, существенно осложняющих ведение горных работ:

-на поле  разреза Колыванский выделяется 20 основных синклиналей и антиклиналей, разбитых многочисленными разрывами типа взбросов и сбросов (всего более 220 нарушений);

-зоны самой  интенсивной трещиноватости, а значит  и самые слабые по устойчивости  в бортах разреза участки, находятся  в местах тектонических нарушений  и замковых частей складок;

-пространственное  положение водоносного горизонта  в основании достаточно мощной  толщи пород четвертичных отложений  с плохой водоотдачей, создает  дополнительные трудности в освоении  месторождения, связанные с возможностью  возникновения оползневых процессов.

Согласно «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых» поле разрезе, как и все месторождения Горловского бассейна, отнесены к месторождениям очень сложного строения – группа 3.

На поле разреза «Колыванский» основное промышленное значение имеют пласты: Новый, Главный и Двойные 1, 2, 3, 1-2, 2-3, 1-2-3. Средняя рабочая мощность по угольным пачкам пластов колеблется от 4,16 до 40,99 м, рабочая с породными прослоями – от 4,27 до 43,02 м. как правило, наибольшие мощности угольные пласты имеют в замковых частях складок. Углы падения пластов изменяются в широких пределах – от 15-30 до 70-85 градусов. Простирание пластов невыдержанное. Остальные пласты на значительных площадях утрачивают рабочее значение мощности и отнесены настоящим проектом к пластам попутной добычи. Вмещающие породы имеют осадочное происхождение, состав их неоднороден и представлен рыхлыми четвертичными отложениями(наносами) и коренными породами ( в основном – невыветрелыми). Уголь всех пластов, включенных в отработку, по ГОСТ 25543-88 относится к антрацитам. Балансовые запасы в проектных границах отработки разреза составляют 165211,0 тыс. т, в том числе, категории С1 -145232,4 тыс. т, категории С2- 19978,6 тыс. т.

 

 

2. Система разработки. Вскрышные, добычные  работы. участок Крутихинский

 

 

Существующее поле разреза «Колыванский» в соответствии с Лицензиями на право пользования недрами и утвежденным проектом, выполненным ЗАО «Гипроуголь» разделено на два эксплуатационных участка:

• участок №1 (базовый – геологический участок «Северный») отрабатывает запасы центральной и восточной части Северного геологического участка (Елбашинская и Центральная синклинали) и блок 2б Крутихинского геологического участка. Мощность участка по добыче угля составляет 2,5 млн. тонн угля в год. Горные работы развиваются, от места фактического проведения горных работ на Северном геологическом участке в южном направлении с переходом на блок 2б Крутихинского геологического участка;
• участок №2 (базовый – геологический участок «Крутихинский») отрабатывает запасы блока 2а Крутихинского геологического участка и западную часть Северного геологического участка (Шипунихинская синклиналь). Мощность участка по добыче угля составляет 2,0 млн. тонн угля в год. Горные работы развиваются в северном направлении.

На поле разреза «Колыванский» основное промышленное значение имеют пласты: Новый, Главный, Двойной I, Двойной II, Двойной III, Двойной I-II, Двойной II-III и Двойной I-II-III. Остальные пласты имеют крайне невыдержанное простирание, на значительных площадях утрачивают рабочее значение мощности и отнесены настоящим проектом к пластам попутной добычи. Средняя рабочая мощность пластов по чистым угольным пачкам колеблется от 4,16 до 40,99 м., рабочая с породными прослоями – от 4,27 до 43,02 м. Углы падения пластов изменяется в широких пределах – от 15-30° до 70-85°.

Горно-геологические условия залегания угольных пластов предопределили применение транспортной системы разработки горизонтальными уступами. На экскавации рыхлых отложений (наносов) используются импортные гидравлические экскаваторы фирмы «Liebherr» R-984C с рабочим оборудованием типа «обратная лопата». На экскавации коренных пород вскрыши участка используется существующий парк отечественных экскаваторов ЭКГ-5А с заменой их по мере списания на более производительные экскаваторы ЭКГ-10. На участке Крутихинский коренные породы вскрыши отрабатываются гидравлическими экскаваторами R-984С с рабочим оборудованием обратная лопата. Транспортирование вскрышных пород осуществляется автосамосвалами БелАЗ-75131 г/п 130 т и БелАЗ-75306, г/п 220 т которые толко начинают вводить вэксплуатацию. Добычные работы осуществляются экскаваторами ЭКГ-5А (участок Северный) и гидравлическими экскаваторами R-984С с рабочим оборудованием обратная лопата. Транспортирование угля осуществляется автосамосвалами Scania грузоподъемностью 35-42 т.

В соответствии с принятой системой разработки, основным горнотехническим фактором, определяющим возможную мощность разреза «Колыванский» по добыче является время подготовки нового горизонта (темп углубки). Темп углубки зависит от горно-геологических условий участка, схемы вскрытия и подготовки горизонтов, типа и количества горнотранспортного оборудования, длины фронта горных работ, количества вскрышных и добычных уступов. Расчеты по определению времени подготовки нового горизонта (темпа углубки) произведены на ПЭВМ по программе «Выбор основных параметров подготовки нового горизонта - PNG». Расчеты выполнены по каждому эксплуатационному участку. Расчеты по определению времени подготовки нового горизонта (темпов углубки) выполнены для следующих условий:

Развитие (углубка) горных работ производится по пластам основной добычи. Нарезка новых горизонтов осуществляется проходкой разрезной траншеи в кровле пластов. Ширина траншеи по дну равна 25,0 м. Глубина траншеи равна высоте уступа и составляет 10,0 м.

Работы по отгону вышележащего уступа и прохождению разрезной траншеи в кровле пласта на участке № 2 отгон вышележащего уступа и прохождение разрезной траншеи может осуществляться одним типом экскаватора.

Расчетная мощность рассматриваемых участков разреза по добыче угля определена с учетом полученных величин темпов углубки и данных горно-геометрического анализа поля разреза «Колыванский». При этом горно-геометрическим анализом были определены усредненные объемы промышленных запасов угля, попадающие в отработку при понижении горных работ на один горизонт. В настоящем схема вскрытия разреза определена с учетом принятого порядка отработки поля разреза (двумя эксплуатационными участками), оптимального направления транспортирования вскрышных пород с участков разреза и местоположения обогатительной фабрики, на которую транспортируется добываемый уголь. На эксплуатационном участке №2 по мере приращения фронта горных работ, по простиранию угольных пластов в северном направлении, для оптимизации грузопотоков и сокращения расстояния вывозки вскрыши, вводится в эксплуатацию центральный заезд на отвал «Елбашинский», с выходом верхнего горизонта непосредственно на поверхность, с которого посредством системы скользящих съездов вскрываются рабочие горизонты юго-восточного, южного и восточного бортов участка. По этим же скользящим съездам западного борта, с выходом на соединительную автодорогу, осуществляется вывозка угля на поверхность. Рабочие горизонты восточного борта участка вскрываются с юго-западного заезда ( породовозная автодорога на «Елбашинский» отвал) посредством внутренней полу траншеей и системы скользящих съездов с выходом на южную часть «Елбашинского» отвала. Данная схема вскрытия сохраняется на весь стабильный период эксплуатации разреза.

 

 

3. Буровзрывные работы

 

 

Настоящий раздел разработан с учетом «Единых правил безопасности при взрывных работах (ПБ13-407-01)», «Правил безопасности при разработке угольных месторождений открытым способом (ПБ05-619-03)» , «Методических указаний по обеспечению, устойчивости откосов и сейсмической безопасности зданий и сооружений при ведении взрывных работ на карьерах», «Методического руководства по выбору схем, ведения взрывных работ на угольных разрезах с учетом физико-механических свойств пород и использования средств механизации» , «Типовой инструкции по безопасному проведению массовых взрывов на земной поверхности» и других нормативных документов.

- «Методика  расчета сейсмобезопасных расстояний  и безопасных расстояний по  действию ударной воздушной волны».

- «Методика  определения расстояния возможного  разлета осколков породы».

Комплекс пород верхнего палеозоя (коренные породы) представлен переслаиванием песчаников, алевролитов, аргиллитов и антрацита, собранных в серию крупных складок. Коренные породы различаются как по своему литологическому составу, так и по физико-механическим и прочностным свойствам. Наибольшим распространением пользуются мелкозернистые песчаники и алевролиты, меньшим – среднезернистые песчаники и аргиллиты. Средний коэффициент крепости по шкале проф. М.М. Протодъяконова у песчаников равен 7, у алевролитов- 6. Эффективная трщиноватость палеозойских пород находится, в основном, на глубинах до 60-80 м от их кровли. С увеличением глубины прочность и крепость вмещающих пород увеличиваются, пористость уменьшается. Объемы коренных пород вскрыши в технических границах проектируемого разреза составляют 761,1 млн., м. куб.