Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
План:
Введение
1 ВИДЫ ОБНАЖЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК
1.1 Виды уклонов шахт
1.2 Оборудования, используемые при проходке наклонных стволов
1.3 Меры безопасности при проходке наклонных стволов
2 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА И ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОТРАНСПОРТНОГО УКЛОНА РУДНИКА «ВОСХОД»
2.1 Решения и показатели по генеральному плану
2.2 Основные планировочные решения, мероприятия по благоустройству и обслуживанию территории
3 ПРОХОДКА АВТОТРАСПОРТНОГО УКЛОНА НА РУДНИКЕ «ВОСХОД»
3.1 Паспорт буровзрывных работ
3.2 Расчет вентиляции
3.3 Уборка пород
4 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
5.ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
6 РЕКУЛЬТИВАЦИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЯ
8 ВЫЯВЛЕНИЕ АКТУАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ ПРИПРОХОДКИ АВТОТРАНСПОРТНОГО УКЛОНА И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ (СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ)
Заключение
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Хром и его соединения активно используются в промышленном производстве, особенно в металлургии, химической, огнеупорной промышленности [1].
Хромирование начали применять в промышленности с конца двадцатых годов нашего столетия. Этот процесс существенно отличается от большинства других катодных гальванических процессов в силу ряда химических, электрических и технологических особенностей. Несмотря на некоторую свою «необычность», хромирование получило очень широкое распространение. Вряд ли можно назвать другое гальваническое покрытие, обладающее более обширным ассортиментом технически полезных свойств и используемое в более разнообразных областях промышленности.
К хромовым рудам, используемым в различных отраслях народного хозяйства, предъявляются определённые требования. Наиболее ценные хромовые руды (сырьё для получения феррохрома) должны содержать не менее 40% Cr2О3. Для производства чугунов повышенной прочности, жаропрочности, кислотоупорности используются хромовые руды с содержанием Cr2О3 35-40%, для изготовления огнеупоров - не ниже 32%, для производства хромовых солей - не ниже 34-37%.
Актюбинская область обладает уникальной минерально-сырьевой базой [2]. На её территории сосредоточено около 10% разведанных и 30% прогнозных ресурсов углеводородного сырья (нефть, газ и газовый конденсат) Казахстана, все запасы отечественного хрома, 55% никеля, 40% титана, 34% фосфоритов, 4,7% цинка, 3,6% меди, 2% алюминия и 1,4% угля от общих запасов Республики. Поисково-разведочные работы ведутся на месторождениях: Жанажол, Кенкияк, Шубаркудук, Жаксымай, Алибек-Мола, Кожасай и др. Химически чистые хромовые соли, на базе местного сырья, производит Актюбинский завод хромовых соединений. АО "Ферросплав" производит металлический хром и безуглеродистый феррохром. Кроме основной продукции, выпускается карбид кальция, жидкое стекло и огнеупорные изделия. Около 90% продукции завод отгружает на экспорт в Европу, Америку, Японию, Южную Корею и страны СНГ. Продолжает расширять своё производство Актюбинский лакокрасочный завод, а также химический комбинат (г. Алга), производящий бор, серную и борную кислоту, большой ассортимент минеральных удобрений. В области развивается машиностроение и металлообработка, легкая и пищевая промышленность.
1 ВИДЫ ОБНАЖЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК
Существенными классификационными признаками средств труда, к которым относится горная выработка, могут быть её назначение, срок службы (время функционирования), пространственное расположение, размеры, форма и принцип работы [1].
Классификация горных выработок по назначению:
По назначению различают разведочные и эксплуатационные выработки (вскрывающие, подготовительные, очистные и специальные). Однако более правильное - деление их на классы (очистные и обслуживающие выработки), группы, подгруппы и виды. Так, обслуживающие состоят из трех групп (вскрывающие, подготовительные и специальные), вскрывающие из двух подгрупп (главные и вспомогательные), а вспомогательные - из многих видов (вентиляционные, людские, породные и т.д.).
Классификация горных выработок по времени функционирования:
По времени функционирования обслуживающие горные выработки можно классифицировать на долговременные или капитальные (действуют более десяти лет), кратковременные или участковые (срок службы до десяти лет) и временные (функционируют до года). К первым относятся все вскрывающие, ко вторым - большая часть подготовительных, к третьим - косовичники, печи и аналогичные выработки (очистные согласно рассмотренному признаку классифицировать нельзя, так как они постоянно обновляются, перемещаясь по месторождению полезного ископаемого).
По расположению:
Расположение горных выработок играет важную роль в конструировании схем вскрытия и подготовки шахтного поля, выборе способов разработки и проветривания, решении других производственных задач; он всегда привязывается к определенному ориентиру, в качестве которого могут быть:
земная поверхность (тогда по отношению к ней отличают открытые и подземные выработки);
горизонтальная плоскость (соответственно вертикальные, наклонные и горизонтальные выработки);
центр шахтного поля (центральные, фланговые, северные, южные, восстающие, диагональные и другие выработки);
месторождение полезного ископаемого (пластовые выработки, если они проходят по этому месторождению, или полевые, когда минуют его).
Ориентиром могут служить и соседние горные выработки, относительно к которым различают опережающие, отстающие, параллельные, верхние, нижние и т.д.
По размеру:
Общепринятой классификации выработок по размерам не существует. Обслуживающие, как правило, имеют значительную протяженность при сравнительно малом поперечном сечении; очистные условно делятся на длинные (лавы от 50 до 500 м), на выработки умеренной длины (полосы от 10 до 50 м) и короткие (камеры, заходки, уступы до 10 м).
По форме:
Строгой классификации обслуживающих горных выработок по внешней конфигурации также нет. Из всего многообразия их форм можно выделить два класса: с вытянутой простой трассой и криволинейной сложной (спиральной, закругленной, эллиптической). Последние встречаются реже в рудничной промышленности.
Существует общепринятая классификация выработок по формам поперечного сечения, то есть расположенного перпендикулярно трассе. Они бывают прямоугольные, квадратные, круглые, овальные, трапециевидные, полигональные, сводчатые [2].
Внешний вид очистных выработок определяется формой их забоя: плоской прямолинейной, ступенчатой, криволинейной. Форма поперечного сечения здесь чаще прямоугольная.
По принципам работы:
Сам по себе принцип работы для горных выработок не характерен. А вот способы их поддержания и охраны (в основном креплением) играют исключительно важную роль. Это довольно сложная и многогранная задача, требующая специального рассмотрения [3].
Устье выработки - место примыкания её к земной поверхности или другой выработке гораздо большего поперечного сечения.
Забой - поверхность горных пород или полезного ископаемого, на которую воздействуют орудиями труда с целью направленной выемки (отбойки), в результате чего он перемещается, а выработка удлиняется. Это основной процесс при подземной добыче руды.
Форма забоя зависит от размеров выработки, горно-геологических условий, физико-механических свойств пересекаемых пород, применяемых орудий труда и конкретных задач. Чаще он плоский, но может быть ступенчатым, уступным и т.д.
Когда выработка достигнет своей проектной длины, её забой закрепляют (консервируют), и он прекращает своё существование, преобразуясь в торец (стенку).
Забой и устье, следовательно, не могут быть постоянными элементами обслуживающих горных выработок.
Сопряжения - характерный элемент всех выработок, за исключением тех, которые имеют малый размер поперечного сечения (шпуры, скважины и др.) [2].
Постоянными элементами обслуживающих наклонных горных выработок являются бока (стенки - у вертикальных), почва и кровля, а действующих очистных - забой, рабочее и выработанное пространство, почва кровля и сопряжения. Бока имеют короткие очистные выработки и полосы.
Основными классификационными признаками подземных горных выработок считаются их пространственное расположение и назначение.
Эксплуатационные шахтные стволы бывают главные и вспомогательные. Первые служат для подъёма полезного ископаемого на поверхность, вторые подразделяются на вентиляционные (для проветривания), водоотливные (для откачки воды из шахты), закладочные (для спуска соответствующих материалов) и другие [1].
Главные стволы нередко выполняют одновременно несколько функций и различаются по основному назначению. Иногда их именуют по виду подъёмных сосудов - скиповые, клетевые или скипо-клетевые. Если ствол предназначен для выяснения структуры горных пород, то его называют разведочным. Обычно он имеет небольшое поперечное сечение прямоугольной формы.
1.1 Виды уклонов шахт
Шахта - производственный объект, осуществляющий добычу полезного ископаемого с помощью системы подземных горных выработок [3].
До середины 20 века под термином "Шахта" понималась вертикальная или наклонная горная выработка, пройденная с поверхности земли по полезным ископаемым для разведки или вскрытия месторождений.
Современная шахта представляет собой взаимосвязанную производственную систему подземного хозяйства и технологического комплекса поверхности шахты.
Наряду с сетью подземных горных выработок и комплексом зданий (помещений), сооружений и устройств на поверхности, составными элементами шахт служат: устройства, оборудование, а также средства механизации и автоматизации производственных процессов; оборудование и устройства энергоснабжения; средства и устройства, обеспечивающие безопасную и комфортную работу; средства связи и управления; сооружения и средства, обеспечивающие охрану окружающей среды [4].
Характер ведения горных работ на шахте связан с видом и условиями залегания полезных ископаемых, которые предопределяют средства и способы добычи, организацию работ, режим работы горного предприятия. В единой структуре шахт можно выделить взаимосвязанные в пространстве и во времени зоны ведения очистных работ, работ по воспроизводству фронта очистной выемки, работ, связанных с шахтным транспортом, вентиляцией шахты, дегазацией, водоотливом, энергообеспечением и др. Деятельность шахт в условиях разработки залежей, опасных по газу, внезапным выбросам и суфлярным выделениям, при выделении в шахтную атмосферу взрывоопасных или токсичных газов предопределяет особый режим работы подземного предприятия.
Современная шахта - предприятие, добыча полезных ископаемых на которых, как правило, ведётся на принципах комплексной механизации и автоматизации.
Очистные забои рудных шахт, выемка полезных ископаемых в которых осуществляется в процессе буровзрывных работ, оснащены самоходными буровыми, погрузочными, погрузочно-доставочными и другими машинами и оборудованием [3].
Подготовительно-нарезные работы и горнопроходческие работы характеризуются широким развитием комбайновой технологии на рудниках различных видов самоходного безрельсового оборудования, самоходных полков и другие. Все эти и другие основные и вспомогательные работы и производственные процессы, средства механизации и автоматизации, которыми они обеспечиваются, а также горные выработки, где они осуществляются, на современных шахтах взаимоувязаны в технологических схемах горнодобывающего предприятия. Наряду с шахтами, использующими традиционные технологии, на современном этапе организовано горнодобывающее производство на гидрошахтах, а также на шахтах, действующих на нефтяных месторождениях.
Срок существования шахт устанавливается технико-экономическим расчётом, который зависит от обеспеченности соответствующими запасами полезных ископаемых, вида добываемого сырья, производственной мощности предприятия и других факторов. Обычно этот срок составляет 15-40 лет. Минимальные сроки существования шахт 15-20 лет. Иногда золоторудные шахты, а при небольшой мощности также другие предприятия, эксплуатирующие богатые месторождения некоторых металлов, ценных видов неметаллического сырья, действуют 5-10 лет. Максимальные сроки 100 лет и более (в редких случаях), но обычно 40-50 лет у крупных угольных (сланцевых), а также рудных шахтах. При значительных запасах полезных ископаемых, определяющих длительную службу шахт, на предприятии производится реконструкция или техническое перевооружение. В случае изменения горно-геологических, гидрогеологических или технико-экономических условий разработки месторождения может производиться консервация шахт, а после полной отработки или списания балансовых запасов месторождения и при отсутствии перспектив их прироста - ликвидация шахт (порядок и условия их проведения регламентируются специальной инструкцией).
Штольня - горизонтальная или наклонная горная выработка, имеющая выход на земную поверхность и обычно предназначенная для добычи полезных ископаемых или обслуживания горных работ. Является основной вскрывающей выработкой при разработке месторождений в районах с гористым рельефом [4].
В зависимости от назначения штольни бывают вентиляционными, эксплуатационными, разведочными, водоотливными, очистными и др.
Штольни служат: 1) для разведки месторождения; 2) для отведения воды из рудника; 3) для проветривания его; 4) для уменьшения высоты подъема воды из выработок, лежащих ниже горизонта штольни; 5) для проведения воды к подземным машинам; 6) для доставки добытых ископаемых на поверхность и необходимых для производства материалов в рудниках; 7) для производства очистной добычи, когда штольня проводится по месторождению. Они разделяются так: разведочные штольни - исследуют детально более верхние горизонты месторождения, в отличие от глубоких штолен при глубоком залегании. Наследственный или главный - водоотливные штольни, при их проведении устанавливается известное право пользования ими. Окружные штольни - это длинные штольни, отводящие воду из целой системы рудников. Откаточные, вентиляционные штольни служат для откатки, для проветривания. Обводные штольни - проводятся вокруг шахт для удержания притока поверхностных вод.
Наклонный ствол - наклонная подземная горная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и служащая для тех же целей, что и вертикальный ствол. Наклонный ствол в большинстве случаев проводят по пласту, реже - по породам [3].
Ствол оборудуется канатным подъёмом для выдачи полезного ископаемого в вагонетках или скипах либо конвейерами. Применение рельсового транспорта практикуется при углах наклона до 35°. При больших углах наклона применяют скиповой подъём. На крупных шахтах стволы с углом наклона до 18° оборудуют конвейерами.
Достоинства наклонных стволов для вскрытия шахтного поля: возможность полной конвейеризации для выдачи полезного ископаемого от очистного забоя до поверхности, большая производительность ствола, сокращение сроков строительства шахты и меньшие по сравнению с вертикальными стволами капитальные затраты. Недостатки: большая длина ствола по сравнению с вертикальными при вскрытии одного и того же пласта, большая стоимость поддержания и обслуживания.
При вскрытии месторождения наклонным стволом, пройденным в породах лежачего бока параллельно месторождению, от ствола шахты до рудного тела проводят квершлаги, длина которых значительно меньше, чем при вскрытии вертикальным стволом. Разница в длине квершлагов тем ощутимее, чем меньше угол падения месторождения и чем глубже оно расположено. Вспомогательные стволы на флангах месторождения в этом случае могут быть также наклонными или вертикальными.
При вскрытии наклонным стволом, пройденным по месторождению, квершлаги отсутствуют, и стоимость проходки ствола частично окупается попутно добываемой рудой. Однако, кроме недостатков, присущих любому наклонному стволу, в этом случае возникает необходимость оставления охранного целика с обеих сторон от ствола; ширина этого целика возрастает с глубиной разработки.
Вскрытие наклонным стволом (рисунок 1.1) по месторождению может оказаться целесообразным только для тонких, слаборазведанных пологопадающих и наклонных жил с небольшой глубиной распространения.
Недостатки, присущие наклонным стволам, ограничивают область их применения.
Рисунок 1.1 - Схема вскрытия наклонным стволом
1- главный подъемный ствол; 2 - вспомогательный наклонный ствол на фланге месторождения; 3 - границы зоны сдвижения.
Когда подъем руды осуществляется с помощью подъемной машины в скипах или вагонетках, наклонные стволы целесообразно применять для вскрытия рудных тел с углом падения от 10 до 30°. В этом случае недостатки наклонных стволов компенсируются резким уменьшением длины квершлагов по сравнению со вскрытием вертикальным стволом.
1.2 Оборудования, используемые при проходке наклонных стволов
Выбор комплекта оборудования для проведения наклонной подземной горной выработки зависит от горнотехнических условий, объёмов работ и объективных возможностей предприятия по приобретению требующихся машин и механизмов [4].
Расположение наклонного ствола по месторождению позволяет отказаться от проходки квершлагов, сократить время на подготовку. При этом снижается стоимость проходки ствола вследствие попутной добычи руды. Область применения такого заложения ствола ограничивается необходимостью оставления охранного целика. Наклонные стволы чаще применяются при вскрытии месторождений небольшой мощности и неглубокого залегания. Наклонный ствол в породах лежачего бока, параллельный к контакту месторождения или к линии сдвижения пород лежачего бока, закладывается в том случае, если угол контакта или сдвижения меньше угла напластования. При этом уменьшается или полностью исключается длина вскрывающих квершлагов по сравнению со вскрытием вертикальным стволом.
Сложность и большая стоимость проходки наклонного ствола, увеличение затрат времени на спуско-подъемные операции, трудность поддержания в процессе эксплуатации снижают эффективность этого способа вскрытия.
Вскрытие штольней применяют при отработке месторождений в гористой местности. Каждый горизонт вскрывают или отдельной штольней, или кроме штольни проходят слепые стволы и капитальные рудоспуски для отработки нескольких горизонтов. По капитальным рудоспускам перепускают руду на капитальную штольню. Штольню можно располагать со стороны лежачего или висячего бока, параллельно или диагонально относительно месторождения [3].
Устье штольни необходимо располагать в местах, не подверженных завалам, осыпям или снежным лавинам, затоплению паводками или ливневыми водами. Размеры площадок перед устьем штольни должны обеспечить удобное размещение поверхностных сооружений и подъездных путей.
При вскрытии месторождений штольней достигается более низкая стоимость проведения и поддержания главной вскрывающей выработки, транспортирования руды, отсутствуют перегрузочные сооружения (дозаторная, бункера, камеры опрокидывания), уменьшаются затраты на водоотлив, не требуются и подъемные машины.
Основными технологическими процессами являются разрушение и отбойка породы или полезного ископаемого от массива в забое, погрузка и транспортировка породы (полезного ископаемого) и возведение постоянной крепи. Они выполняются непосредственно в забое или вблизи него [5].
Основные средства повышения производительности горнопроходческих работ - оснащение организации высокоэффективной техникой и обеспечение условий для её нормальной эксплуатации.
Практика показывает, что для проходки геологоразведочных выработок, относительно небольшого сечения, целесообразно применять лёгкое, мобильное горнопроходческое оборудование.
Проходческий комбайн - горная машина, предназначенная для разрушения массива горных пород, погрузки горной массы в транспортные средства (вагонетки, конвейер, перегружатель и др.). Применяется при проходке горных горизонтальных и наклонных выработок, стволов, строительстве тоннелей. Различают проходческие комбайны избирательного и сплошного разрушения [4].
Проходческие комбайны избирательного разрушения - машина со стреловидным исполнительным органом с фрезерной коронкой, снабжённой, как правило, резцовым режущим инструментом, обеспечивающим разработку забоя любой формы поперечного сечения (рисунок 1.2). Такой комбайн может выполнять раздельную выемку и транспортировку полезных ископаемых и вмещающих его пород. Современные проходческие комбайны избирательного разрушения характеризуются возможностью использования сменных фрезерных коронок в различных горно-геологических условиях, навесного оборудования для выполнения вспомогательных операций (подъёма верхних элементов крепи, анкерования кровли и боков выработки и т.д.), приспособлений для обеспечения устойчивости комбайна в наклонных выработках, средств автоматизации режима работы (лазерный контроль за направлением движения, программное управление и т.д.) и элементов диагностики.
Рисунок 1.2 - Проходческий комбайн
Проходческие комбайны избирательного разрушения подразделяют на машины: лёгкого типа (с массой до 20-25 т, мощностью двигателя исполнительного органа до 60-80 кВт), обеспечивающие разрушение горных пород с пределом прочности на одноосное сжатие cж до 70-80 МПа при сечении выработок до 20-25 м2; среднего типа (35-50 т, 100-160 кВт) для разрушения горных пород с cж до 100-110 МПа при сечениях до 35 м2; тяжёлого типа (до 100-110 т, до 300-400 кВт) для горных пород с cж до 140-150 МПа при сечениях до 40-45 м2. Все типы комбайнов оборудуются, как правило, гусеничным ходом. Средняя скорость проведения выработок такими комбайнами 140-160 м/месяц, максимальная - до 1500 м/месяц, производительность проходческого комбайна втрое выше, чем при буровзрывной проходке. Проходческие комбайны избирательного разрушения тяжёлого типа используются в горной промышленности и тоннелестроении.
Проходческие комбайны сплошного разрушения отличает наличие исполнительного органа роторного типа с буровой коронкой, снабжённой, как правило, шарошечным инструментом и специальными ковшами, одновременно разрушающей весь забой и обеспечивающей захват и погрузку горной массы. Диаметр буровой коронки проходческого комбайна от 4 до 10 м (наиболее распространённый - 5-6 м); комбайны могут быть оборудованы дополнительными фрезами для придания выработкам арочной формы. Проходческие комбайны сплошного разрушения проводят выработку в основном тоннельного (также шахтного) типа в крепких горных породах с cж до 180 МПа. Масса машин при диаметре 5-6 м - до 200 т, мощность двигателей исполнительного органа 500-700 кВт.
Рисунок 1.3 - Современные проходческие комбайны сплошного разрушения.
Современные проходческие комбайны сплошного разрушения (рисунок 1.3) характеризуются наличием средств автоматического управления и элементов диагностики. Ведутся работы по снижению массы комбайнов и их энерговооружённости путём совершенствования конструкций распорно-шагающих устройств и исполнительного органа [4].
Проходка стволов комбайнами имеет ряд преимуществ не только перед буровзрывным, но и перед роторным бурением, которое пока еще не позволяет бурить стволы большого диаметра на заданную глубину и обеспечивать при этом жесткие требования к их вертикальности. При комбайновом способе проходки осуществляется непрерывный технологический процесс благодаря совмещению во времени основных трудоемких операций: разрушения породы в забое, погрузки породы и крепления ствола. Комбайны превышают в 2 - 3 раза средние темпы проходки стволов по сравнению с обычными проходческими комплексами. При механическом разрушении пород не происходит нарушения породных стенок ствола взрывом, что позволяет уменьшить толщину постоянной крепи. Было сооружено пять стволов, при этом установлены мировые рекорды производительности труда проходчиков. Шарошечный инструмент комбайна СК-1у оказался работоспособным при проходке пород с коэффициентом крепости 15. Комбайн СК-1у был хорошо управляемым дистанционно с поверхности, что очень важно в период проходки по взрывоопасным пластам. Бригада, обслуживающая комбайн, состоит из трех человек (машиниста и двух помощников), которые выполняют в основном функции операторов. Основные трудозатраты возникают при выполнении проходческого цикла с креплением наклонного ствола, наращиванием става вентиляционных труб заменой режущего инструмента. Устройство стволопроходческого комбайна СК-1у, созданного на базе комбайна ПД-2. Исполнительный породоразрушающий орган планетарного типа состоит из двух дисков, на которых укреплено 20 резцов или шарошек. При напорном усилии на забой 900 кН обеспечивается рабочий ход исполнительного органа 1,3 м при диаметре ствола в проходке 7,7 м (в свету 7 м). Установленная мощность электродвигателей составляет 475 кВт, в том числе главного привода 400 кВт. Комбайн имеет массу 196 т. По сравнению с комбайном ПД-2 напорное усилие на забой увеличено на 300 кН. При оснащении комбайна вместо резцов штыревыми шарошками можно разрушать породы. Комбайн подвешивается в стволе через гидроусилительную систему и состоит из трехэтажного каркаса, на котором монтируются шарошечный или резцовый исполнительный орган с приводом. Для выдачи породы из забоя служит пневмоэлеватор, который подает пульпу в бункер. Скипо-клетевой установкой вместимостью 3 м. куб. пульпа выдается на поверхность и в специально переоборудованных автосамосвалах транспортируется в отвал. Комбайн распирают в стволе устройством (в виде трех лыж) в бетонную крепь ствола. Наращивание трубопроводов в стволе осуществляется с помощью телескопного механизма. Параллельно с выемкой породы возводят монолитную бетонную крепь с помощью металлической опалубки 4 высотой 3,9 м со спиральным поддоном, створки которой отрываются от бетона с помощью гидравлической системы. Для управления всеми механизмами и пневмо-гидросистемами имеется централизованный пульт, расположенный рядом с редуктором главного привода. Комбайн может управляться также дистанционно с поверхности и работать без присутствия людей в забое. При бурении ствола машинист находится на пульте комбайна и осуществляет следующие операции: включает и выключает двигатели исполнительного органа и привода насоса масло смазки, цилиндров распора и принудительной подачи; подает сигналы для работы скипового подъема и для управления четырьмя лебедками подвески комбайна. Также управляет загрузкой скипов и цилиндрами распора комбайна; регулирует усилие подачи. Конструкция комбайна предусматривала возможность перехода на буровзрывной способ проходки. Удельный расход энергии на разрушение 1м. куб. породы в целике составлял 4 - 25 кВт/ч при изменении коэффициента крепости пород от 3 до 10. Продолжительность проходки наклонного ствола была сокращена за счет осуществления безлюдной проходки по выбросоопасным пластам не менее чем на 5 - 6 мес.
Буровзрывные работы - совокупность производственных процессов по отделению скальных горных пород от массива с помощью взрыва. Термин буровзрывные работы возник с целью подчёркивания неразрывности, взаимосвязи и взаимозависимости процессов бурения, заряжания взрывчатых веществ и непосредственно взрыва. При проведении буровзрывных работ производится планирование буровых работ (виды скважин, их диаметр, расстояние между скважинами, глубина и т. д.), подготовка к взрыву (заряжание взрывчатых веществ, забойка скважин, монтирование взрывной сети и т. д.), инициирование и произведение взрыва [6].
С помощью буровзрывных работ разрушают горные породы в пределах проектного сечения ствола вчерне на заданную глубину заходки методом шпуровых зарядов. Буровзрывные работы проводят с соблюдением Правил безопасности шахт, Правил технической эксплуатации, Единых правил безопасности при взрывных работах. Для производства работ начальник участка (проходки) составляет по установленной форме паспорт, который проверяют опытным путем и доводят до необходимых требований, а затем утверждают главным инженером строительного управления. Для проходки ствола на всю глубину утверждают два-три паспорта буровзрывных работ - для пород средней крепости, крепких и очень крепких. Паспорт буровзрывных работ состоит из схемы расположения шпуров в трех проекциях с указанием их нумерации и расстояния между ними; схемы конструкции заряда; таблицы к схеме, которая содержит данные о длинах и углах наклона шпуров, массе заряда в каждом шпуре и очерёдности их взрывания; таблицы технико-экономических показателей с указанием сечения выработки, крепости породы; наименования и числа бурильных машин, типы и расхода взрывчатых веществ и другие. Разработку паспорта буровзрывных работ производят в следующей последовательности.
Обосновывают и выбирают тип взрывчатых веществ, средств инициирования и способ инициирования, принимают или рассчитывают удельный расход взрывчатых веществ, определяют число шпуров, выбирают тип вруба, длину шпуров в комплекте, определяют общий расход взрывчатых веществ, массу зарядов в каждом шпуре, фактический расход взрывчатых веществ и суммарную длину шпуров и другие. Рассчитывают интервалы замедления и взрывную сеть. Рассчитывают технико-экономические показатели буровзрывных работ. Составляют схему проветривания забоя и мероприятия безопасного ведения буровзрывных работ.
К паспорту прилагается акт его практической проверки с зарисовкой положения забоя после каждой серии взрывов и указанием расстояний от обнаженной плоскости до шпуров следующей очереди взрывания.
Акт проверки подписывают взрывник, начальник участка, начальник вентиляции и инженер по технике безопасности. После оформления паспорта по одному экземпляру он находится у начальника вентиляции, начальника участка, на складе взрывчатых веществ и у горного мастера (этот экземпляр передают по смене). С паспортом под расписку знакомят проходчиков, представителей технического и вентиляционного надзора горного участка, взрывников, заведующего складом взрывчатых материалов и их раздатчиков.
На схеме проветривания указывают место установки вентилятора, подающего свежий воздух в забой; направление движения воздуха; количество воздуха, проходящего мимо вентилятора и поступающего в забой; подачу вентилятора; места выставления постов, места замера газа и укрытия для взрывника [5].
В мероприятия безопасного ведения буровзрывных работ указывают способы защиты бурильщиков от поражений механизмами и кусками падающей породы и угля; профилактику заболевания силикозом; состояния забоя, когда разрешается заряжание шпуров; места, куда убирают механизмы, инструменты и материалы; местонахождение людей, не связанных с взрывными работами; лиц, учитывающих в заряжании и взрывании шпуров; способы проверки состояния забоя (наличие метана, осланцевание); результаты осмотра забоя после взрывных работ.
Следует ориентироваться на глубину шпуров, Глубина врубовых шпуров должна быть на 10-20 % больше глубины остальных. Глубина шпуров приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Глубина шпуров
|
Коэффициент крепости пород по школе проф. М.М. Протодьяконова |
Глубина шпуров, м |
|
1 |
2 |
|
<1,5 |
2-3 |
|
1,5-9 |
2-3 |
|
10-20 |
1.5-2 |
Выбор взрывчатых материалов производят согласно Единым правилам безопасности при взрывных работах, перечню рекомендуемых взрывчатых материалов и журнальным постановлениям госгортехнадзоров с учетом пылегазового режима шахты, крепости и водообильности пород.
В стволах, не опасных по пыли и газу, в крепких породах применяют скальный аммонит № 1, скальный аммонал № 3 и детонит М. Применение этих взрывчатых веществ повышает коэффициент использования шпуров и степень дробления горной массы, но эти взрывчатые вещества имеют высокую стоимость. В породах средней крепости применяют аммонит 6ЖВ.
В стволах, опасных по газу или пыли, нашли применение углениты Э-6, 12 ЦБ, аммониты АП-5ЖВ, ПЖВ-20 и Т-19.
При электрическом способе взрывания допускаются к применению электродетонаторы мгновенного, короткозамедленного и замедленного действия диаметром 7,2-7,7 мм и длиной 72 мм [6]. Электродетонаторы мгновенного действия применяют для взрывания врубовых шпуров, короткозамедленного действия - при взрывании отбойных и переферийных шпуров. Электродетонаторы короткозамедленного действия приведен в таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Электродетонаторы короткозамедленного действия
|
Взрывчатые вещества |
Гравиметрическая плотность г/см3 |
|
1 |
2 |
|
Аммонит скальный № 1 |
0,95-1,1 |
|
Аммонит 6ЖВ |
1-1,2 |
|
Динафталит – 200 |
1-1,15 |
|
Аммонит АП-5ЖВ |
1-1,15 |
|
Аммонит ПЖВ – 20 |
1-1,15 |
Коэффициент заполнения шпуров (отношение длины заряда к длине шпура) при взрывных работах в шахтах, не опасных по газу или пыли, в породах с f=2-9 и диаметре патронов взрывчатых веществ 32; 36, а также 45 мм, равен соответственно 0,6-0,7 и 0,35-0,45, а в породах с f=10-20 и тех же диаметрах патронов взрывчатых веществ соответственно 0,7-0,75 и 0,45-0,5.
Масса заряда каждого врубового шпура Q должна быть на 20-25 % больше средней массы заряда на шпур. Число патронов взрывчатых веществ в заряде (шпуре) определяется делением массы заряда на массу одного патрона [7].
Это наиболее широко распространенный способ проходки горноразведочных выработок. Он пригоден для любых видов горных работ. Применение его наиболее целесообразно лишь в крепких скальных породах и отчасти в многолетнемерзлых породах. В настоящее время этим способом проходят около 98% подземных горизонтальных выработок и около 15% шурфов. При буровзрывном способе проходки горные породы разрушаются силой взрыва зарядов взрывчатого вещества, размещаемых в искусственных углублениях во взрываемом породном массиве. При этом выполняется два вида работ: создание искусственных углублений в массиве горных пород, то есть бурение, а затем взрывные работы. Отсюда и происходит название способа - буровзрывной. Углубления, в которых размещают заряды взрывчатые вещества называются шпурами. Они имеют круглое сечение диаметром от 30 до 60 мм и могут быть глубиной до 5 м. Углубления большего диаметра или большей длины называют скважинами. При буровзрывном способе проходки работа взрыва состоит не только в отрыве от забоя выработки определенного объема породы, но и в равномерном дроблении ее на куски, наиболее пригодные для погрузки и транспортировки. При этом взрыв необходимо рассчитать так, чтобы целенаправленно и сосредоточенно отбросить раздробленную породу от забоя к месту погрузки. Кроме того, необходимо обеспечить заданные размеры и форму поперечного сечения выработки. Эти задачи нелегкие, особенно если принять во внимание, что теория разрушения горных пород взрывом еще недостаточно разработана и некоторые параметры буровзрывных работ приходится определять опытным путем. Эффективность данного способа проходки во многом зависит от знаний, опыта и мастерства проходчиков и в первую очередь бурильщика и взрывника, что еще раз говорит об особом значении этих профессий.
1.3 Меры безопасности при проходке наклонных стволов
1 Устья наклонных выработок должны возвышаться над поверхностью земли на 0,5 м и ограждены на высоту не менее 1,1 м. С нерабочих сторон высота ограждения должна быть не менее 2,5 м [8].
2 Наклонные выработки, по которым происходит перемещение грузов и проход людей, должны иметь отделения для прохода людей, которые должны быть расположены выше габарита подвижного состава. Ширина прохода должна быть не менее 0,7 м, высота - 1,8 м.
Допускается устройство прохода ниже габарита подвижного состава при условии ограждения его от грузового отделения в соответствии с ППР.
При спуске породы по наклонной выработке под действием собственного веса проход для людей должен быть отгорожен сплошной обшивкой.
3 Наклонные выработки в зависимости от угла их наклона должны быть оборудованы:
а) от 7 до 15° - перилами;
б) от 15 до 30° - ступеньками и перилами;
в) от 30 до 45° - лестницами и перилами;
г) более 45° - лестничными отделениями.
4 Работающие в забое должны быть защищены от опасности обрыва скипа или падения предметов двумя заграждениями, выполняемыми в соответствии с ППР.
Одно из заграждений устанавливается в устье выработки, другое - не дальше 20 м от места работы.
Места остановки скипа должны оборудоваться стопорами.
5 Рельсовые пути должны быть оборудованы устройствами, препятствующими смещению рельсов вниз. Конструкция этих устройств должна быть разработана в ППР.
6 Стволовой на нулевой площадке должен быть обеспечен двусторонней связью с машинистом подъемной лебедки и с забоем.
7 При сооружении наклонной выработки со спуском породы по пилотной скважине в ППР должны быть предусмотрены меры, исключающие падение работающих в скважину (решетка с ячейкой размером не более 0,3 м или раструб высотой 1,1 м).
8 Забой следует разрабатывать сверху вниз с заходками на одно кольцо обделки. Плоскость забоя должна быть параллельной плоскости колец обделки.
9 Кронштейны под пути укладчика обделки должны ежесменно осматриваться лицом технического надзора.
Установка новых или замена дефектных кронштейнов должна производиться с применением средства механизации в присутствии лица технического надзора.
Эти работы, а также результаты осмотра кронштейнов должны заноситься в журнал.
1.4 Борьба с горным давлением
Горное давление - напряжения, возникающие в массиве горных пород, вблизи стенок выработок, скважин, в целиках, на поверхностях контакта порода - крепь в результате действия главным образом гравитационных сил, а также тектонических сил и изменения температуры верхних слоев земной коры. Наиболее общей формой проявления горного давления является деформирование горных пород, которое приводит к потере ими устойчивости, формированию нагрузки на крепь, динамическим явлениям (горным ударам, внезапным выбросам). Поэтому при проведении горных выработок предварительно рассчитывают горное давление для определения прочности несущих элементов подземных сооружений (стенок выработок, целиков и крепей) и выбора способов управления горным давлением [7].
При проведении капитальных и подготовительных выработок главные нормальные напряжения изменяются, а главные оси тензора напряжения поворачиваются по сравнению с начальными. В плоском сечении, перпендикулярном оси выработки (вдали от забоя), напряжённое состояние каждой точки можно охарактеризовать главными нормальными напряжениями s1 и s2 и линиями, указывающими направление главных осей в каждой точке, траекториями главных напряжений.
Горное давление в капитальных выработках (рисунок 1.4). При капитальной выемке длинными забоями (лавами) характер горного давления и его проявлений существенно иной, чем в подготовительных выработках и стволах. Это связано с обнажением пород на больших площадях и наличием постоянного перемещения забоя, играющего существенную роль в формировании проявлений горного давления [8].
При определенной величине подвигания забоя возможно разрушение слоев горных пород и обрушение их в выработку. Чтобы не допустить массового обрушения в призабойное пространство с разрушением крепи, применяют различные способы управления горным давлением (например, полное обрушение и закладку выработанного пространства). При полном обрушении индивидуальная крепь выбивается за задней границей призабойного пространства, вследствие чего нижний слой кровли (так называемая непосредственная кровля) обрушается по границе, которая обычно усиливается специальной посадочной крепью. Оставшаяся над призабойным пространством непосредственная кровля может быть надёжно поддержана призабойной крепью.
Рисунок 1.4 - Горное давление в капитальных выработках
Угольный пласт впереди забоя является опорой для кровли, поэтому в нём возникают повышенные нормальные напряжения (опорное давление), вызывающие частичное разрушение и выдавливание призабойной части пласта (отжим угля). В кровле очистной выработки основным видом смещений пород является послойный изгиб с образованием зазоров и щелей между отдельными слоями (расслоение и отслоение). Процесс обрушения в выработанном пространстве по мере подвигания забоя распространяется в висячий бок, захватывая вначале идущую вслед за непосредственной основную кровлю, а затем и вышележащие слои. По мере удаления от пласта беспорядочное обрушение сменяется упорядоченным обрушением и плавным опусканием слоев, уменьшающимся с увеличением степени разрыхления и мощности обрушающейся непосредственной кровли [9].
Горное давление в целиках. Напряжённое состояние достаточно высоких (по сравнению с характерным размером основания) междукамерных столбчатых и ленточных целиков является соответственно приближённо одноосным или двухосным. Расчёты и экспериментальные исследования показывают, что междукамерные целики, находящиеся вблизи массивных панельных или барьерных целиков, а также вблизи границ залежи, в известной степени разгружены от горного давления. В широких целиках распределение напряжений по сечению существенно неравномерно и зависит от механических свойств горных пород целика почвы и кровли. В целиках, сложенных крепкими, хрупкими породами и залегающими в таких же породах, значительные концентрации напряжений наблюдаются вблизи стенок. При существенно пластичных породах (уголь, некоторые руды) у стенок целика происходит спад напряжений. В средней части широкого целика может образоваться "ядро", находящееся в объёмном напряжённом состоянии, что повышает несущую способность целика. Для учёта этого повышения применяют эмпирические коэффициенты, а также используют закономерности, полученные на основе использования теории предельного равновесия.
Горное давление и его влияние на сечение горной выработки [8].
Горные породы внутри земной коры находятся в состоянии напряженного равновесия, вызываемого действием сил гравитационного и тектонического характера. Из-за отсутствия свободных пространств внутри массива без влияния внешних сил породы не могут перемещаться, изгибаться или изменять свою форму.
При проведении в толще пород горных выработок вокруг них происходит перераспределение напряжений, в процессе которого породы стремятся перейти в новое состояние равновесия и претерпевают те или иные деформации. Напряжения или силы, возникающие внутри массива горных пород вследствие проведения выработки и вызывающие деформации окружающих выработку горных пород, называются горным давлением.
Характер и величина горного давления зависят от физико-механических свойств горных пород, глубины заложения выработки от поверхности, формы и размеров ее поперечного сечения, положения выработки в пространстве и других факторов.
Под действием горного давления породы в кровле пройденной горизонтальной или наклонной выработки первоначально прогибаются. Затем, когда прогиб достигает известного предела (временного сопротивления на изгиб), в них образуются трещины, вначале незаметные, а затем все увеличивающиеся и разветвляющиеся. По мере расширения трещин происходят нарушение связи между частицами пород, выпадение отдельных ее кусков и обрушение кровли. После обрушения пород кровля выработки часто принимает форму свода. Наиболее правильная форма свода на блюдается в однородных породах, равномерно разбитых трещинами. Трещиноватые сланцы при обрушении образуют уступную форму свода, а пластичные и вязкие породы не обрушаются, а прогибаются.
Для сохранения заданной формы и размеров выработок в неустойчивых породах необходимо возведение крепи, которая, воспринимая горное давление, замедляет процесс прогиба и препятствует обрушению пород. Горное давление, воспринимаемое выработкой, достигает максимального значения не сразу после ее проведения. Вначале оно возрастает и называется первичным. Через некоторое время нарастание давления прекращается, оно остается по величине постоянным и называется вторичным или установившимся.
Управление горным давлением - совокупность мероприятий по ограничению интенсивности проявлений горного давления в целях обеспечения безопасности и необходимых производственных условий в горных выработках [7].
Управление горным давлением в капитальной или подготовительной выработке имеет своей целью ограничить смещения контура выработки и предотвратить вывалообразование в кровле. Оно осуществляется путём назначения адекватных конструктивных параметров крепей горных - несущей способности и податливости. Для блочных и тюбинговых крепей эти параметры регулируются моментом сопротивления, прочностными свойствами материала и деформационными свойствами податливых прокладок между элементами (если они имеются). У рамных крепей несущая способность регулируется, кроме того, расстоянием между рамами и конструкцией соединительных замков (узлов податливости). Управление горным давлением в подготовительных выработках, сохраняемых после прохода лавы, осуществляется также возведением охранных сооружений (полос, органной крепи и т.п.) за контуром выработки (см. Охрана горных выработок). Одним из способов в капитальных и подготовительных выработках является расположение их в разгруженных зонах, которые образуются при надработке очистными работами (подработка c этой целью практикуется редко). Управление горным давлением в очистных выработках сводится к недопущению больших зависаний пород кровли. Наиболее распространено полное Обрушение кровли и в значительно меньшем объёме полная закладка выработанного пространства. При первом из этих способов непосредственно кровля самопроизвольно обрушается за задним рядом стоек призабойной крепи (индивидуальной или механизированной). Основная кровля в благоприятных условиях подбучивается обрушенной породой и сохраняет свою целостность. Когда мощность непосредственно кровли мала, подбучивания не происходит и основная кровля обрушается со сравнительно большим шагом. Для уменьшения этого шага применяется разрушение основные кровли взрывами спец. зарядов - торпед (торпедирование) и др. подобные мероприятия. При полной закладке выработанное пространство заполняется закладочным материалом. Применяются также способы частичной закладки, частичного обрушения, плавного опускания кровли и удержания на кострах. Управление горным давлением при камерно-столбовой системе разработки рудных месторождений осуществляется путём оставления целиков, достаточных для поддержания вышележащих пород.
Устройство для проветривания наклонного ствола [8].
Компрессор ЭК-4,Эк-7. Отгрузка от 2-х дней
|
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для вентиляции горных выработок в виде наклонных конвейерных стволов циклично-поточной технологии доставки руд. Цель изобретения - повышение эффективности проветривания путем снижения потерь на аэродинамическое сопротивление при выходе воздуха из вентиляционного канала в зону расположения технического оборудования. Арочная перегородка круглого сечения размещена на подошве и имеет выпускные отверстия на сводовой ее части, площадь которых возрастает в направлении движения воздуха. Внутренняя поверхность арочной перегородки и подошва образуют зону технического оборудования. Возле устья размещается вентиляционная установка, соединенная с вентиляционным каналом. Последний образован внутренней поверхностью и наружной поверхностью арочной перегородки и в нем расположено коммуникационное оборудование. Воздух вентиляционной установкой нагнетается в канал и через отверстия подается сверху в рабочую зону технического оборудования. Подача чистого воздуха осуществляется направленными и рассредоточенными по всей длине поперечными струями. В данном техническом решении обеспечивается более плавный выход воздуха непосредственно и вентиляционного канала, в то время как, в прототипе воздух поступает в зону расположения технологического оборудования через дополнительные вентиляционные каналы с повышенной турбулентностью, таким образом, устройство позволяет снизить потери на гидравлическое сопротивление и тем самым уменьшить энергетические затраты, подача свежего воздуха в верхнюю часть зоны технологического оборудования позволяет нормализовать санитарно-гигиенические условия труда обслуживавшего персонала. Устройство для проветривания наклонного ствола, включающее вентиляционную установку, соединенную с вентиляционным каналом, размещенным между внутренней поверхностью ствола и арочной перегородкой с выпускными отверстиями, установленной на подошве ствола и соединенной с зоной расположения технологического оборудования, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности проветривания путем снижения потерь на аэродинамическое сопротивление при выходе воздуха из вентиляционного канала в зону расположения технологического оборудования, вентиляционный канал размещен над зоной расположения технологического оборудования с возможностью ее изоляции, а выпускные окна размещены на сводовой части перегородки. Крепление. |
По форме сечения выработки различают: трапециевидную, арочную (замкнутую и незамкнутую), кольцевую, эллиптическую, полигональную. Это, как правило, рамная крепь, состоящая из отдельных крепежных рам, устанавливаемых в выработке на некотором расстоянии одна от другой. Кровля и бока выработки в промежутках между рамами закрепляются затяжками. От продольного смещения рамы удерживаются рошпанами, представляющими собой поперечину, соединяющую соседние рамы. Это придает конструкции жесткость и стабильность. Деревянную крепь в основном применяют в выработках небольшого сечения и с небольшим сроком службы [9].
Разновидностями бетонной крепи являются: торкрет (заполнитель цементного раствора имеет крупность 0-8 мм); набрызг-бетон (заполнитель цементного раствора имеет крупность от 10 мм до 25 мм) и тюбинговая - крепь из составных частей (бетонных или металлических), связанных между собой болтами или другим крепежом.
Анкерная крепь использует породу слоёв за контуром выработки для удержания породы по контуру выработки, поэтому её применение позволяет сократить металлоемкость крепления при повышении темпов проходки; однако возможно только при проходке тоннелей в скальных и полускальных породах, устойчивых и средней устойчивости; в более слабых породах анкерную крепь применяют совместно с набрызг-бетонной или металлической арочной крепью.
В зависимости от способа соединения элементов крепи подразделяются на жесткие, шарнирные, податливые и комбинированные.
Податливые крепи выполняются из специального профиля (например, СВП-профиля) и способны сокращать поперечное сечение выработки под действием горного давления без нарушения работоспособности конструкции. Податливость достигается за счёт скольжения элементов крепи в местах их соединения. Установка такой крепи выполняется обычно вручную. Использование специальной техники в настоящее время позволяет лишь ненамного повысить производительность труда, что не оправдывает стоимость устройства такой крепи.
Анкерная крепь - горная крепь, основной элемент которой металлический, железобетонный, полимерный или деревянный стержень (анкер), закреплённый в шпуре (скважине) [10].
Предназначена для упрочнения массива горных пород и повышения устойчивости его обнажений путём скрепления различных по прочности породных слоев.
При подземной разработке месторождений полезных ископаемых анкерной крепи применяют для крепления капитальных, подготовительных и очистных горных выработок (независимо от формы, поперечного сечения и срока службы) самостоятельно или в сочетании с рамными крепями; используют также как средство борьбы с пучением пород почвы, укрепления угольного или породного массива, который впоследствии должен разрушаться комбайном (полимерная и деревянная анкерная крепи), для предотвращения отжима угля в очистных забоях, подвески труб различного назначения и закрепления горно-шахтного оборудования. Различают анкерные крепи с закреплением анкеров в донной части шпура, скважины (точечное закрепление) с помощью различных механических замков и по всей длине или значительной её части (сплошное закрепление) химическими составами (рисунок 1.5) на основе синтетических смол, цементными (песчано-цементными) растворами, с помощью энергии взрыва. Она состоит из металлического анкера длиной 0,8-2,5 метров и диаметром 20 мм, имеющего на одном конце (в замковой части) клиновидную головку, на другом — резьбу, двух полумуфт, опорной плиты и натяжной гайки.
В подземном транспорте и гидротехническом строительстве анкерная крепь служит для стабилизации массива горных пород в процессе строительства, а иногда и эксплуатации подземного сооружения.
Рисунок 1.5 - Закрепление анкеров химическим составом в скважину
Анкерные крепи со сплошным закреплением анкеров целесообразно применять в слабых неустойчивых горных породах прочностью на одноосное сжатие менее 29 МПа; не исключается применение и в более крепких породах. При закреплении анкеров химическим составом в скважину вводится необходимое количество ампул с химическим закрепителем (смола и отвердитель), а затем стержень, вращаемый с помощью сверла или перфоратора и подаваемый ко дну скважины [9].
Оболочка ампул разрывается, их содержимое перемешивается. После затвердения химического состава и закрепления анкера устанавливают опорную плиту, создают предварительное натяжение гайкой. При закреплении анкеров (железобетонных) цементными (песчано-цементными) растворами последние подаются в скважину в ампулах или специальным насосом. Анкеры, закрепляемые энергией взрыва (в стадии промышленного освоения), представляют собой металлическую трубу, заполненную взрывчатым веществом. Помещённый в скважину трубчатый анкер после взрывания заряда взрывчатых веществ развальцовывается, принимая форму скважины, и прочно закрепляется. Несущая способность анкера: с точечным закреплением 49-69 кН, со сплошным - 147-196 кН. Применение анкерной крепи позволяет в 2- 2,5 раза снизить трудоёмкость работ по креплению (по сравнению с рамными крепями); значительно снижается расход крепёжных материалов.
Применение анкерной крепи, возможно, как в крепких скальных породах, так и нарушенных полускальных при достаточно ровном контуре выработки.
В выработках большого поперечного сечения устанавливают предварительно напрягаемые железобетонные анкеры, которые вступают во взаимодействие с массивом породы до проявления в ней деформаций. Железобетонные и полимербетонные анкеры могут входить в состав постоянной крепи подземных выработок [11].
Анкерные крепи можно использовать в сочетании с другими видами крепи: полигональной, арочной или из набрызг-бетона. В анкерной крепи используют металлические анкеры с замковыми устройствами (клинощелевые и распорные), железобетонные (набивные, нагнетаемые, "перфо") и полимербетонные, закреплённые по всей глубине шпура.
Анкеры располагают преимущественно в сводовой части выработки: в радиальном направлении в однородных трещиноватых породах, вкрест простиранию пластов и трещин в слоистых породах; шаг установки вдоль и поперёк тоннеля одинаков. Во избежание местных вывалов породы между анкерами по контуру выработки подвешивают стальную сетку с ячейками 0,05х 0,05, 0,1х 0,1 м, а иногда устанавливают металлические подхваты. Длина ненапрягаемых анкеров 1,5-4 м, напрягаемых - 5-15 м. Несущая способность ненапрягаемых анкеров металлических 59-78 кН, железобетонных 98-118 кН, напрягаемых 294-980 кН и более. Анкерные крепи широко используется в зарубежных странах.
Для крепления наклонных выработок наибольшее распространение получили металлические арочные и кольцевые податливые рамные крепи. Податливые крепи способны под действием давления горных пород сокращать свои размеры, а следовательно, и поперечное сечение выработки в результате смещения элементов или их деформации при сохранении несущей способности и работоспособности конструкции. Элементы металлических податливых рам выполняют из спецпрофиля, соединяя их между собой внахлёстку с помощью хомутов и болтов; податливость крепи достигается за счёт скольжения элементов крепи в местах их соединения [9].
Смешанные рамные крепи состоят из железобетонных пустотелых (трубчатых и прямоугольных) стоек и металлических верхняков, соединяемых при помощи подвесной скобы. Как самостоятельный вид крепи, особенно в горнорудной промышленности, в сочетании с рамными крепями используют анкерную крепь.
Крепь очистных выработок предназначена для поддержания призабойной части очистной выработки, где размещается оборудование и производятся работы по добыче полезного ископаемого. Эту крепь выполняют в виде рам, состоящих из металлических или деревянных стоек и верхняков. Рамы располагают правильными рядами вдоль линии очистного забоя и переносят по мере подвигания забоя; схемы установки крепи различаются для пологих и крутопадающих угольных пластов. В современных очистных забоях (лавах) угольных шахт получил распространение более прогрессивный вид крепи - передвижная механизированная крепь. Анкерное закрепление трубопроводов (рисунок 1.6). Для управления кровлей (управления горным давлением) в очистных выработках применяют специальные посадочные крепи [9].
Рисунок 1.6 - Анкерное закрепление трубопроводов: а – винтовыми анкерами; б – забивными раскрывающимися анкерами; в – анкерами, выстреливающимися в грунт
Применяют (преимущественно на рудных шахтах) также жёсткие металлические крепи (трапециевидные, арочные и кольцевые) из двутавровых балок и бывших в употреблении рельсов с соединением элементов накладками и болтами с гайками, реже - с помощью специальных башмаков. Крепёжные рамы устанавливают в выработке обычно на расстоянии 0,5-1 м одна от другой. Кровля и бока выработки между рамами ограждаются т. н. затяжками — железобетонными плитами, металлическими решётками и сетками различных конструкций, досками, распилами. Деревянную рамную крепь (в т. ч. деревянные затяжки) в основном применяют в выработках небольшого сечения и с небольшим сроком службы (до 3-5 лет). Выработки со значительным сроком службы, как правило, закрепляются негорючими материалами (металлом, бетоном и т. д.). Рамы трапециевидной формы устанавливают обычно через 0,5-1 м (вразбежку) с закреплением кровли и боков выработки между рамами деревянными затяжками или всплошную. При давлении со стороны почвы выработки применяют замкнутые (полные) рамы с лежнем. Деревянная венцовая крепь, возводимая в подготовительных вертикальных и наклонных (свыше 45°) выработках небольшого сечения (шурфах, гезенках, скатах, сбойках и др.), бывает сплошная, когда венцы укладывают один на другой, и на стойках, когда между венцами устанавливаются стойки длиной 0,5—2 м. Венцы изготавливают из круглого леса или брусьев и соединяют между собой заделкой «в лапу», а стойки с венцами - обычно в паз [11].
Развитие конструкций для капитальных и подготовительных выработок осуществляется за счёт снижения расхода материалов на единицу несущей способности крепи, применения полимерных материалов, создания сборных секционных и инвентарных многократно используемых крепей, механизированных передвижных крепей для сопряжения подготовительных выработок с очистными, временных крепей для проходческих забоев, анкерных крепей с закреплением их в породах полимерными смолами и патронированными быстротвердеющими минеральными вяжущими, винтовых анкеров.
Рисунок 1.7.1 - Крепи капитальных выработок: а - бетонная круглая крепь вертикального ствола (продольный разрез); б и в - бетонные монолитные сводчатые крепи горизонтальных выработок; г - бетонная монолитная круглая крепь горизонтальной выработки
Рисунок 1.7.2 - Сборные железобетонные крепи: а - тюбинговая; б - арочная шарнирная; в - эллиптическая замкнутая; 1 - верхний сегмент; 2 - стойка; 3 - затяжка; 4 - забутовка; 5 - соединительные болты
Рисунок 1.7.3 - Металлические крепи из спецпрофиля: а - арочная податливая; б - кольцевая податливая; 1 - верхняк; 2 - соединительный хомут; 3 – болт
Рисунок 1.7.4 - Деревянные крепи: а - трапециевидная крепёжная рама; б - полная рама (с лежнем); в - сплошная венцовая крепь; г - венцовая крепь на стойках; 1 - верхняк; 2 – стойки
Рисунок 1.7.5 - Крепление очистного забоя (лавы) индивидуальной крепью: а - на пологом пласте; б - на крутопадающем пласте; 1 - металлическая стойка; 2 - металлическая посадочная стойка (тумба); 3 - углеспускной рештак
2 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА И ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОТРАНСПОРТНОГО УКЛОНА РУДНИКА «ВОСХОД»
Месторождение Восход находится в Хромтауском районе Актюбинской области и расположено в 110 км восточнее г. Актобе и в 10 км северо-восточнее г. Хромтау [12].
Месторождение расположено в районе с развитой инфраструктурой. Основная отрасль промышленности - горнодобывающая, на базе месторождений хромитовых и силикатно-никелевых руд Кемперсайского массива. В 2,5-3 км севернее, вблизи шахты «Молодежная», находится обогатительная фабрика, перерабатывающая хромитовые руды данных месторождений.
Транспортные условия района благоприятные для промышленной деятельности. В трех километрах от месторождения проходит железная дорога, в одном километре автомобильная дорога. В г. Хромтау, удаленном от месторождения на 10 км, расположена железнодорожная станция «Донская», с которой поставляется продукция «Восход» на ферросплавные заводы России.
В 25 км северо-западнее от железнодорожной станции «Донская» проходит железнодорожный путь Кандагаш-Орск.
В 2004 году построен железнодорожный путь Хромтау-Алтынсарына, соединяющий горнопромышленный Северный Казахстан с нефтедобывающим Западным Казахстаном. Пуск указанной дороги благоприятно повлиял на темпы экономического развития Хромтауского горнопромышленного узла и в целом Актюбинской области.
С областным центром г. Актобе г. Хромтау соединен асфальтированной дорогой протяженностью 110 км. В районе хорошо развита сеть автомобильных дорог.
Энергоснабжение района производится от системы Актюбинской РЭК по линиям 220 и 110 киловольт. На промплощадке построена электроподстанция 110/10 кВ. В 650 м западнее месторождения проложена кабельная ЛЭП, а также линия телефонной связи. Снабжение питьевой и технической водой всего предприятия - от скважинных водозаборов расположенных на промплощадке рудника «Восход».
На севере промплощадки проходит глубокая балка речки Караагаш, с южной стороны балка речки Акжар.
По рекомендации СНиП РК 2.04-01-2001 «Строительная климатология» район, где расположено месторождение Восход, характеризуется следующими климатическими параметрами:
- климат района резко континентальный с жарким летом и холодной зимой;
- средняя годовая температура воздуха плюс 4,2С;
- абсолютная максимальная температура воздуха 42С;
- абсолютная минимальная температура воздуха - минус 48С;
- средняя месячная температура воздуха в январе - минус 14,9С;
- средняя месячная температура воздуха в июле - плюс 22,5С;
- количество осадков за ноябрь-март - 87 мм;
- количество осадков за апрель-октябрь - 192 мм;
- преобладающее направление ветра:
а) летом - северо-западное;
б) зимой - южное;
- глубина промерзания почвы 1,8 м.
Подземные воды залегают на глубине от 1 до 13 м.
Рельеф на участке относительно спокоен, общий уклон с северо-запада на юго-восток. Абсолютные отметки поверхности земли колеблются в пределах от 375,00 до 402,00 м. Сейсмичность района 6(шесть) баллов.
Вся площадь месторождения сложена ультраосновными породами, которые перекрыты рыхлыми палеоген-неогеновыми отложениями мощностью от 05, - 0,7 до 130 м, представленными глинами с обломками нижележащих пород.
В приповерхностной части до глубины от 60 до 80 м все разновидности ультраосновных пород выветрелые, сильно трещиноватые, раздробленные. В отличие от более крупных месторождений массива данный объект не осложнен тектоническими нарушениями.
Площадь месторождения Восход находиться в мелкосопочнике Мугоджарских гор, в типичном ландшафте мелкосопочной комплексно-солонцовой степи.
Почвенный покров площади месторождения представлен в основном комплексом темно-каштановых солонцеватых почв и солонцами степными.
Растительность типичная для зон умеренно-жарких резко засушливых пустынных степей - ковыльно-полынно-типчаковская на темно-каштановых почвах.
Существующие зеленые насаждения на участке проектирования отсутствуют.
2.1 Решения и показатели по генеральному плану
Разработка месторождения ведется подземным способом [13].
На территории «Восход» в пределах ограждения кроме шахты рудника «Восход» расположены следующие существующие объекты поверхности:
- главная вентиляторная установка с калориферной, предназначенная для проветривания шахты нагнетательным способом;
- породный отвал;
- ремонтно-механические мастерские для технического обслуживания и текущего ремонта оборудования;
- склад ГСМ для хранения нефтепродуктов и заправки автотранспорта;
- базисный склад взрывчатых материалов;
- административно-бытовой корпус;
- котельная;
- комплекс зданий и сооружений обогатительной фабрики;
- объекты водоснабжения и канализации.
Местоположение данных объектов обусловлено Проектом строительства рудника на месторождении хромитовых руд «Восход», расположенных на землях, предоставленных «Восход» во временное возмездное землепользование, а также:
- действующими нормами и правилами;
- технологией производства;
- расположением существующих объектов;
- санитарными и противопожарными нормами;
- рельефом местности;
- господствующим направлением ветров;
- прокладкой транспортных и инженерных коммуникаций.
Ведомость объемов работ приведен в таблице 2.1
Таблица 2.1 - Ведомость объемов работ
|
Наименование работ |
Единица измере-ния |
Коли-чество |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
1 |
Снятие растительного слоя грунта Н=0,4 м с перемещением в отвал растительного грунта |
м3 |
15050 |
|
2 |
Устройство выемки в грунтах II гр. (пруд-испаритель) |
м3 |
330 |
|
3 |
Устройство кювета в грунтах II гр. |
м3 |
1330 |
|
4 |
Устройство противофильтрационного экрана |
м2 |
49250 |
|
- защитный слой из супесчаного грунта Н = 0,2 м |
|||
|
- глина мятая, Кj = 10-7 см/с |
|||
|
- спланированный, уплотненный, протравленный грунт |
|||
|
5 |
Устройство противофильтрационного экрана пруда-испарителя |
м2 |
220 |
|
- глина мятая, Кj = 10-7 см/с |
|||
|
6 |
Устройство противофильтрационного экрана кювета |
м2 |
2660 |
|
- глина мятая, Кj = 10-7 см/с |
Снятый плодородный грунт складируется на существующих отвалах плодородного слоя почвы, которые находятся с юго-западной и с северной стороны от проектируемого породного отвала. Общий объем отвалов плодородного слоя почвы составляет 15,05 тыс.м3.
Под породный отвал устраивается противофильтрационное покрытие следующей конструкции: на уплотненный грунт, обработанный гербицидами, укладывается изолирующий слой глины толщиной 0,5 м с коэффициентом фильтрации 10-7 см/сек и защитный слой из грунтощебня толщиной 0,3 м. По периметру породного отвала устраивается водоотводная канава, которая является сборником-испарителем ливневых вод. С нагорной стороны породный отвал защищен водоотводной дамбой из местного грунта высотой 1 м. Способ формирования принят бульдозерный. При высоте отвала 15 м отсыпка создается в два яруса с углом откоса 360каждогои бермой безопасности между ярусами 50 м. При необходимости высоту отвалов можно увеличивать до 20 м.
2.2 Основные планировочные решения, мероприятия по благоустройству и обслуживанию территории
Основные планировочные решения на площадке проектируемого автотранспортного уклона определены из условий:
- технологии производства;
- размещения в плане существующего устья автотранспортного уклона [14].
Порода от проходческих работ при отработке запасов вывозится по транспортному уклону на породный отвал. Формирование автотранспортного уклона следует производить сверху-вниз. Планировочные отметки увязаны с отметками существующего породного отвала.
Все мероприятия по обслуживанию территории выполняются оборудованием и механизмами заказчика.
Водоотвод на площадке предусмотрен открытого типа. Район месторождения «Восход» представляет собой мелкосопочный ландшафт с уклоном с северо-запада на юго-восток. Для защиты от дождевых и талых вод со стороны косогоров по периметру рудника вырыты нагорные водоотводные канавы.
3 ПРОХОДКА АВТОТРАСПОРТНОГО УКЛОНА НА РУДНИКЕ «ВОСХОД»
3.1 Паспорт буровзрывных работ
Настоящий паспорт на проходку горной выработки - Наклонно-транспортный съезд составлен в соответствии:
1 Паспорт буровзрывных работ - § 128 Единые правила безопасности при взрывных работах [15].
2 Паспорт вентиляции - § 109, 111, 150 «Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом».
3 Паспорт крепления - § 43 приложение № 2 «Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом».
Мероприятия по соблюдению газового режима и техники безопасности:
- Запретить производство взрывных работ, при неисправной вентиляций!
- Бурить опережающие скважины длиной не менее 3м, диаметром не менее 65 мм.
- Режим работы вентилятора местного проветривания нагнетательный, не допускать остановку вентилятора более 30 минут.
- Перед началом буровзрывных работ и непосредственно перед заряжанием проверить состояние атмосферы забоя на наличие водорода. При обнаружении водорода в атмосфере забоя запретить производство взрывных работ, вывести людей на «гора».
- После проветривание забоя, произвести отбор проб воздуха на СО и NО (ПДК СО=0,0017, NO=0,00025) и проверить наличие отказов. При обнаружении отказов все работы в забое прекращаются, кроме работ по ликвидации отказов.
2 Паспорт буровзрывных работ на проходку Наклонно-транспортного съезда.
2.1 Расчет основных параметров буровзрывных работ при проходки Наклонно-транспортного съезда.
2.1.1 Расчет удельного расхода взрывчатых веществ производим по формуле Ибраева:
q = (√f - a√S)/β (3.1)
где:
f - коэффициент крепости породы 8
a - коэффициент зависящий от вида выработки 0.3
S - сечение в проходке 25.8м²
β - коэффициент относительной концентрации энергии в единице объема взрывчатых веществ (β=0.8-1.4) для расчетов коэффициент примем равным 1 в случае применения разносортных взрывчатых веществ.
q (√8-0.3*25.8)/1 = 1.31 кг/м³
2.1.2 Количество шпуров определяем по формуле:
N = 1.27*q*S*ƞ/ (a*δ*d²) (3.2)
где:
ƞ - коэффициент использования шпура 0.9
а - коэффициент заполнения шпура 0.7
δ - плотность взрывчатых веществ, кг/м³ (δ = 1200)
d - диаметр патрона, мd = 0.034м
N = 1.27*1.31*25.8*0.9/ (0.7*1200*0.034²) = 39.7
Примем N = 40шт
2.1.3 Окончательное количество шпуров на забой устанавливается путем проведения опытных взрывов, после которых корректируется паспорт буровзрывных работ.
2.2 Общий расход взрывчатых веществ за цикл
Q = q*L*S*ƞ, кг (3.3)
где:
q - удельный расход взрывчатых веществ
L - глубина шпура
S - поперечное сечение горной выработки в проходке
ƞ - коэффициент использования шпура
Q = 1.31*3.5*25.8*0.9 = 106.5
Принимаем Q = 106.5кг
Расчет электровзрывной сети
Принимаем параллельное соединение электродетонаторов
2.3.1 Сопротивление магистрального провода, Ом
R = p*L*2/S (3.4)
где:
р - удельное сопротивление провода (для меди р = 0.018)
L - длина провода, м (L = 300м)
S - сечение провода ,мм² (для ВП 0.7 – S = 0.7мм², для ПУГНП 2 * 2.5 - S = 2.5мм²)
R = 0.018*300*2/2.5 = 4.32 Ом
2.3.2 Сопротивление соединительного провода, Ом
R = p*L/S (3.5)
R = 0/018*100*2/0.7 = 5.14 Ом
2.3.3 Общее сопротивление в сети
К = г*Т+К+К (3.6)
где:
г - сопротивление электродетонатора = 3 Ом
N - количество электродетонаторов
R = 3*2+5.14+4.32 = 15.46 Ом
2.3.4 Ток в магистрали
I = U/R (3.7)
I = 1500/15.46 = 97.02 A
I = 97.02 A, условие выполняется I > 1A
Таблица 3.1 - Проведения опытных взрывов для условий месторождения хромитовых руд «Восход» в забое наклонно-транспортного съезда
|
№ |
Показатели |
Ед. изм |
Варианты опытных взрывов |
||
|
1 |
2 |
3 |
|||
|
1 |
Крепость породы |
Шт |
8 |
8 |
8 |
|
2 |
Количество шпуров |
Шт |
40 |
37 |
37 |
|
3 |
Тип вруба |
прямой |
прямой |
прямой |
|
|
4 |
Взорвано взрывчатых веществ |
Кг |
106.5 |
114.5 |
94.5 |
|
5 |
Коэффициент использования шпуров |
0.8 |
0.9 |
0.9 |
Врубовые и отбойные шпуры следует заряжать гранулированным взрывчатым веществом «Anfo», оконтуривающие шпуры заряжать патронированным взрывчатым веществом. В случае если забой обводнен, следует все шпуры заряжать патронированными взрывчатыми веществами. На основании результатов опытных взрывов принимаем вариант №2 для «сухого» забоя и вариант №3 для обводненного, так как КИШ высокий, нет негабаритов по почве, бортам и кровле выработки.
Параметры буровзрывных работ по забою Наклонно-транспортного съезда:
площадь сечения вчерне S = 25.8 м²;
расход гранулированного взрывчатого вещества на 1 п.м шпура 1.76кг, плотность заряжания 1.1г/мс³;
способ взрывания электрический, средства инициирования не электрические;
врубовые и отбойные шпуры заряжаются гранулированным взрывчатым веществом Анфо, патроны-боевики изготовляются из патронированного взрывчатого вещества Нобелит;
шпуры обуренные по почве выработки заряжаются патронированным взрывчатым веществом Нобелит;
характеристика патронов Нобелит: масса - 0.5 кг, диаметр - 34 мм, длина – 40см.
Таблица 3.2 - Параметры буровзрывных работ с применением гранулированных взрывчатых веществ.
|
Наименование шпуров |
Глубина |
Диаметр |
Количество шпуров |
Шпурометров |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
М |
Мм |
шт |
М |
|
|
Компенсационные во врубе |
3.7 |
76 |
5 |
18.5 |
|
Врубовые |
3.7 |
45 |
4 |
14.8 |
|
Отбойные |
3.5 |
45 |
15 |
52.5 |
|
Оконтуривающие в кровле |
3.6 |
45 |
5 |
18 |
|
Оконтуривающие в бортах |
3.5 |
45 |
8 |
28 |
|
Оконтуривающие в почве |
3.6 |
45 |
5 |
18 |
|
Всего |
42 |
149.8 |
||
|
Тип вруба – прямой Время проветривания – 1800 сек |
Таблица 3.3 - Расчет длины заряда и недозаряда в шпурах
|
Наименование шпуров |
Длина шпура, м |
Длина боевика, м |
Длина заряда, м |
Длина недозаряда, м |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
патронир.вв |
гранулр.вв |
||||
|
Врубовые |
3.7 |
0.4 |
2.25 |
2.15 |
1.15 |
|
Отбойные |
3.5 |
0.4 |
1.8 |
1.7 |
1.4 |
Таблица 3.4 - Расчет необходимого количества взрывчатых веществ и средства инициирования на забой
|
Количество шпуров |
Величина заряда на 1 шпур, кг |
Взрывчатые вещества на забой, кг |
|||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||
|
Наименование шпуров |
Шт |
Powergel |
Nobelit |
Anfo |
Итого |
Powergel |
Nobelit |
Anfo |
Итого |
|
Компенсация во врубе |
5 |
||||||||
|
Врубовые |
4 |
0.5 |
3.75 |
4.25 |
2 |
0 |
15.0 |
17.0 |
|
|
Отбойные |
15 |
0.5 |
3.0 |
3.5 |
7.5 |
0 |
45.0 |
52.5 |
|
|
Оконтуривающие в кровле |
5 |
0.5 |
1.5 |
2 |
2.5 |
7.5 |
0 |
10 |
|
|
Оконтуривающие в бортах |
8 |
0.5 |
2 |
2.5 |
4 |
16 |
0 |
20 |
|
|
Итого |
37 |
31.0 |
23.5 |
60.0 |
114.5 |
Пояснительная записка.
Место укрытия взрывника: насосная камера горизонта 1180 [16].
Посты охраны и место установки аншлагов «Стой! Ведутся взрывные работы»: на НТС, на безопасном расстоянии по действию ударной волны.
Произвести осмотр забоя на наличие «стаканов», последние промываются водой, закрываются деревянными пробками.
Бурению шпуров по забою производится со смещением от «стаканов» на 300 мм не нарушая при этом схемы расположения шпуров.
Место расположения вруба определяется в зависимости от конкретных условий, необходимая корректировка шпуров производится горным мастером.
Взрывные работы вести согласно утвержденного графика, очередности взрывания.
Монтаж сети производить от забоя к источнику тока.
Способ взрывания электрический, способ инициирования неэлектрический.
Безопасное расстояние по действию ударной волны на человека 80м.
R₁ = 15*³√A (3.8)
R₁ = 15*³√114.5 = 72.9
R₁ примем равным 80м.
3.2 Расчет вентиляции
Вентиляция тупиковых выработок - комплекс мероприятий по обеспечению свежим воздухом тупиковых выработок шахт. Вентиляцию тупиковых выработок производят с помощью продольных перегородок, вентиляционных труб и параллельных выработок за счёт работы вентиляторов местного и главного проветривания [17].
Вентиляция тупиковых выработок вентиляторами местного проветривания в зависимости от условий проходки осуществляется нагнетательным, всасывающим или комбинированным способами. При нагнетательном способе, наиболее распространённом, а на газовых шахтах единственно допустимом, вентилятор (несколько вентиляторов) устанавливается в сквозной воздухоподающей выработке, проветриваемой за счёт общешахтной депрессии. Нагнетаемый им воздух по вентиляционным трубам поступает в призабойное пространство тупиковой выработки.
Эффективная вентиляция призабойного пространства обеспечивается при удалении конца трубы от забоя на расстояние l не более чем 4S, где S - площадь поперечного сечения выработки. Ввиду того, что исходящая струя проходит по всей тупиковой выработке, вентиляция должна обеспечивать снижение концентрации вредных газов до допустимой нормы в любой точке выработки. При всасывающем способе вентилятор местного проветривания устанавливается в сквозной выработке, проветриваемой за счёт общешахтной депрессии, а конец вентиляционной трубы подводится в зону забоя тупиковой выработки. Впроцессе работы вентилятора воздух, засасываемый из призабойного пространства, выдаётся в сквозную воздухоподающую выработку. Эффективная вентиляция призабойной тупиковой выработки достигается при l = 0,5S. Объём пространства, подлежащий вентиляции, сравнительно невелик. Близкое расположение конца трубы от забоя выработки вызывает необходимость защиты его при ведении взрывных работ.
Комбинированный способ вентиляции тупиковых выработок сочетает в себе достоинства нагнетательного и всасывающего способов вентиляции. При этом всасывающий вентилятор считается основным; количество воздуха, поступающее во всасывающий трубопровод, должно не менее чем на 30% превышать расход вспомогательного вентилятора (нагнетательного) [16].
При вентиляции тупиковых выработок вентиляторами главного проветривания продольные перегородки (рисунок 3.1) перекрывают сечение сквозной выработки, по которой за счёт общешахтной депрессии подводится свежий воздух, а также делят тупиковую выработку на две части. По одной из них воздух поступает к забою, по другой - удаляется. Продольные перегородки выполняются из навесных полотнищ, досок, кирпича, других материалов и наращиваются по мере продвижения забоя тупиковой выработки. Используют их, когда для вентиляции тупиковых выработок (протяжённостью до 60 м) требуется большое количество воздуха.
Рисунок - 3.1 а) Вентиляторами главного проветривания продольные перегородки; б) Вентиляцию тупиковых выработок с помощью вентиляционных труб; в) Вентиляцию с использованием параллельных выработок
Вентиляцию тупиковых выработок с помощью вентиляционных труб осуществляется путём перекрытия сечения воздухоподающей сквозной выработки перемычкой, через которую проходит вентиляционная труба, направляемая далее к забою тупиковой выработки. Ввиду значительного аэродинамического сопротивления труб, проходящих через перемычку, способ применяется для вентиляции коротких тупиковых выработок. Вентиляцию с использованием параллельных выработок применяют при необходимости подачи значительных объёмов воздуха на большие расстояния. В этом случае рядом с основной проходят вспомогательную выработку (главным образом выработки по полезным ископаемым) и соединяют их между собой сбойками (через каждые 10-20 м) или скважинами. По мере проходки новой сбойки (скважины) предыдущая перекрывается перемычкой (герметизируется). Непосредственно в забои воздух подаётся с помощью продольных перегородок, вентиляционных труб или вентиляторов.
Все схемы вентиляции тупиковых выработок за счёт общешахтной депрессии, ввиду непрерывности действия вентиляции и отсутствия в выработке дополнительных побудителей тяги воздуха, отличаются высокой надёжностью и безопасностью [17].
Технические условия
Длина выработки L = 1200м
Сечение выработки в свету S = 24.8м²
Количество взрываемого взрывчатых веществ за цикл А = 114.5 кг
Время проветривания 1800 сек
Минимальная скорость движения воздуха V= 0.25 м/с
Диаметр прорезиненных вентиляционных труб d = 1.4м
Расчет вентиляции по людям
Q = qmx; m³/c (3.9.1)
Q = 0.1*9 = 0.9 m³/c
По пылевому фактору
Q = i*b₁/([n]-hbx) (3.9.2)
Q = 6.5*0.5/ (4-0.3) = 0.88 м³/сек
где
i - интенсивность пылевыделения
b₁ - коэффициент обеспылевания
По разжижению ядовитых газов, выделяемых самоходным оборудованием
Q = q*(K₁*M₁+K₂*M₂)/60 = 5*(0.7*325+0.4*589)/60 = 38.59 м³/сек
K - коэффициент одновременной работы в забое определен хронометражом, для TORO 1400 К = 0.7, для TORO 40DК = 0.4 машин
Таблица 3.5 - Результаты расчета количества воздуха
|
№ |
Факторы, по которым произведен расчет |
Расчетное количество воздуха м³/м |
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
По наибольшему числу людей находящихся одновременно в выработке |
0.9м³/сек |
|
2 |
По пылевому фактору |
0.88м³/сек |
|
3 |
По газам образующимся при взрывных работах |
22.23м³/сек |
|
4 |
По выделению ядовитых газов при работе самоходного оборудования |
38.59м³/сек |
По монограмме выбираем вентилятор местного проветривания производительностью 41.2м³/сек.
3.3 Уборка пород
Уровень механизации основных проходческих операций значительно ниже, чем при проведении горизонтальных выработок. Из основных операций механизирована только уборка породы. Эти машины предназначены для уборки породы в выработках площадью сечения до 12 м². В горнорудной промышленности наиболее применяемыми наклонными выработками являются стволы площадью сечения более 20 м². Поэтому основным видом уборки породы в забое наклонного ствола является скреперная погрузка [18].
Выбор организации работ при проведении горных выработок зависит от заданной скорости проведения выработок, физико-механических свойств горных пород, площади поперечного сечения выработки, уровня механизации основных проходческих операций и других факторов.
В зависимости от принятой организации работ основные проходческие операции выполняют последовательно или некоторые из них совмещают во времени и ведут параллельно.
Основную часть времени цикла при проведении выработок в крепких породах занимают бурение шпуров и уборка взорванной породы. Поэтому при последовательном выполнении операций целесообразно применять буровые установки с мощными перфораторами и высокопроизводительные машины для уборки горной породы, обеспечивающие минимальную продолжительность проходческого цикла.
3.4 Крепление
Характеристика выработки и крепи.
Наименование – Наклонно-транспортный съезд [19].
Назначение – Выход на поверхность, транспортировка горной массы, вентиляция
Сечение в свету - 24.8 м²
Срок службы выработки - до окончания эксплуатации месторождения.
Конструкция крепи.
Исходя из геологической характеристики пород, назначения, срока службы выработки принимаем постоянное комбинированное крепление: торкретбетон толщиной не менее 70 мм, цанговые болты. На участках где породы характеризуются как неустойчивые, а также наблюдается средняя и выше средней трещиноватость дополнительно устанавливается металлическая сетка и производится повторное торкретирование толщиной не менее 50 мм. Общая толщина крепление с учетом дополнительного торкретирования – 120 мм. Допускается применение цанговых болтов DCP и металлической сетки как временной крепи с последующим торкретированием. Металлическая сетка крепится анкерными и клиновыми болтами.
Технология крепления выработки.
По завершению буровзрывных работ, проветриванию забоя, производится уборка горной массы и оборка бортов, кровли и забоя выработки от заколов. Затем наносится слой торкретбетона толщиной 50 мм и устанавливается металлическая сетка по бортам и кровли выработки внахлест на 200мм, которая пришивается анкерными и клиновыми болтами. Все болты обязательно цементируются. Анкерные болты устанавливаются рядами в шахтном порядке. В первом ряду устанавливается 9 болтов, во втором ряду устанавливается 8 штанг. Расстояние между рядами болтов – 1.30 м, расстояние между болтами в ряде – 1.30 м.
По окончании установки сетки, производится цементация анкерных и клиновых болтов. Затем выполняется повторное торкретирование толщиной не менее 70 мм. Общая толщина торкретирования должна быть не менее 120 мм.
В зонах интенсивной трещиноватости и на контактах руды и породы толщина повторного торкретирования 80 мм, и поэтому толщина торкретирования должна составлять не менее 150 мм. В случае применения временного крепления металлическая сетка устанавливается на тщательно отобранные от заколов борта и кровлю выработки, пришивается анкерными клиновыми болтами. Болты цементируются, затем выполняется торкретирования выработки. Толщина наносимого слоя торкретбетона не менее 120 мм, отставание торкрета от забоя не более 30 м.
4 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
В проекте все технические и технологические решения приняты в соответствии с требованиями «Правил промышленной безопасности при ведении работ подземным способом», «Инструкцией по безопасной эксплуатации машин» и «Технологических инструкций по креплению горных выработок», а также нормативных документов по обеспечению охраны труда и безопасности горных работ [20].
При производственной необходимости на отдельные технологические процессы и операции должны быть разработаны специальные инструкции по безопасности работ в конкретных условиях в соответствии с ППБ, которые утверждаются руководителем предприятия и согласуются с госгортехнадзором.
Запасными механизированными выходами при отработке запасов месторождения ниже подэтажа 160 м предусмотрены лифтовые восстающие № 1, № 2 и № 3, № 4 оборудованными подъемными установками Алимак U-600 грузоподъемностью 1000 кг, количество пассажиров 9 человек. Предусматривается сбойка лифтовых восстающих № 1 с горизонтом 180 и № 2 с подэтажом 160 м.
Дополнительными выходами на флангах месторождения между подэтажами являются ВХВ воздухоподающие, в центре месторождения запасными выходами являются ВХВ воздуховыдающие и автотранспортный уклон.
С горизонта 180 м используются существующие запасные выхода: ствол «Вентиляционно-Нагнетательный», оборудованный подъемной установкой Алимак для выдачи людей на поверхность и вторым запасным выходом является автотранспортный уклон. Запасные выхода обеспечиваются камерами аварийного воздухоснабжения (КАВС) с автономным поддержанием жизнедеятельности людей и местами стоянки дежурных машин для перевозки людей по автотранспортному уклону на поверхность.
Предусматривается составление инструкции по эксплуатации автотранспортного уклона и лифтового подъемника с отражением вопросов ответственности и контроля за поддержанием механизированных запасных выходов, КАВС и маршрутов следования людей, ознакомления ИТР и рабочих с правилами пользования запасными выходами и проведения учений ИТР и рабочих при эвакуации в аварийных случаях с совмещением мероприятий по плану ликвидации аварий рудника. Инструкция утверждается руководителем предприятия и согласуется с органами Государственного контроля за ЧС и промышленной безопасностью.
В целях повышения безопасности движения транспорта на автотранспортном уклоне предусматриваются разминовочные камеры для автотранспорта через 100 м и ниши безопасности для людей через 50 м на транспортных штреках.
Схема вентиляции рудника и расчетное количество подаваемого на подэтаж свежего воздуха для проветривания горных выработок обеспечивает достижение ПДК при нормативных требованиях по разжижению выхлопных газов ДВС применяемого самоходного дизельного оборудования, по подаче воздуха на число занятых на подземных работах людей, по пылеулавливанию на рабочих местах и нейтрализации выделяемых газов при взрывных работах, а также минимально допустимой скорости движения воздуха по горным выработкам [19].
Подаваемый в блок воздух подогревается калориферами до температуры не менее +2º С.
Процессы и операции на горных работах (бурение, погрузочно-разгрузочные и взрывные работы) производят с применением пылеподавляющих средств мокрое бурение шпуров и скважин, орошение водой горной массы перед уборкой из забоев, применение водяных завес на воздухоподающих квершлагах и штреках.
При принятой технологии разработки подэтаж кроме заезда имеет три независимых запасных выхода: по воздухоподающим ВХВ и воздуховыдающим ВХВ.
При системе с обрушением налегающих пород в случае отставания обрушения пород производят их принудительную посадку взрывом скважинных зарядов как средство управления горным давлением. Контроль за состоянием обрушения пород осуществляет горный надзор участка и геолого-маркшейдерская служба рудника.
По окончанию отбойки и выпуска руды рудные орты на подэтажах блока предусматривается изолировать глухими перемычками.
В проекте принят последовательный сплошной порядок выемки слоев, исключающий нарушение технологической дисциплины отработки выемочной единицы (подэтаж), значительно снижающий степень деформационных проявлений в рудных массивах, что повышает устойчивость горных выработок и безопасность проведения в них работ.
Принятые основные параметры конструктивных и технологических элементов системы разработки обеспечивают безопасность ведения горных работ.
При ведении взрывных работ предусматривается:
- взрывные работы производить в межсменные перерывы при отсутствии людей в шахте, кроме лиц, связанных с производством взрывных работ;
- перед началом взрывных работ поверхность выработки предусматривается смачивать водой на расстояние не менее 10 м от забоя;
- взрывные работы в проходческих и очистных забоях должны вестись строго по паспортам, утвержденным техническим руководителем предприятия.
Сечения горно-капитальных и нарезных выработок приняты с учетом необходимых зазоров при движении транспортного и проходческого оборудования, а также обеспечения пропуска требуемого количества воздуха при допустимой по ППБ скорости его движения [20].
Для целей подземного пожаротушения предусматривается использование подземного промводопровода, подача воды в подземные выработки осуществляется от хозяйственного водопровода, проложенного по основным вентиляционным и лифтовому восстающим, а так же по подготовительным выработкам. Противопожарный трубопровод должен быть оборудован пожарными кранами Ø63 мм. Сварочные и газопламенные работы производят в строгом соответствии с «Инструкцией по производству сварочных и газопламенных работ в подземных выработках и надшахтных зданиях».
Самоходные машины должны быть оснащены порошковыми огнетушителями. Хранение и транспортировка должны производиться в соответствии с требованиями «Инструкции по безопасному применению самоходного (нерельсового) оборудования в подземных рудниках» [19].
Все противопожарно-профилактические мероприятия должны осуществляться в соответствии с «Проектом противопожарный защиты рудника».
На рабочих горизонтах должно быть предусмотрено устройство противопожарных складов (ППМ) с набором инструментов, оборудования и материалов в соответствии с требованиями ППБ.
Все транспортно-доставочные и ходовые отделения вентиляционно-ходовых и лифтового восстающих оборудуются стационарным освещением, проходческие и очистные забои – переносным [20].
На каждом горизонте и подэтаже предусматриваются передвижные биотуалеты, в технологических камерах – медицинские аптечки.
При ведении горных работ на руднике составляется план ликвидации аварий в соответствии с требованиями ППБ и «Инструкции по составлению планов ликвидации аварий».
5 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Состояние атмосферного воздуха и оценка воздействия на него.
Казахским научно-исследовательским гидрометеорологическим институтом произведено районирование территории Республики Казахстан с точки зрения благоприятности отдельных ее районов для самоочищения атмосферы от вредных выбросов в зависимости от метеоусловий [21].
В соответствии с ним территория Республики Казахстан поделена на пять зон, показано распределение значений потенциала загрязнения атмосферы для территории Казахстана (рисунок 5), характеризующего рассеивающую способность атмосферы. Так, I зона - низкий потенциал (благоприятные, условия рассеивания), II - умеренный, III - повышенный, I - высокий и V - очень высокий (крайне неблагопрятные).
Рисунок 5.1 - Распределение значений потенциала загрязнения атмосферы для территории Республики Казахстан
Город Хромтау находится в зоне II с умеренным потенциалом загрязнения атмосферы (ПЗА), то есть климатические условия для рассеивания вредных веществ в атмосфере являются благоприятными. В этом районе возможно развитие промышленного строительства.
Регулярные наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха в городе не проводятся.
Республиканским государственным предприятием «Казгидромет» для города Хромтау были установлены фоновые концентрации по следующим вредным веществам (приложение Б):
- взвешенные вещества - 0,23 мг/м3;
- серы диоксид - 0,03 мг/м3;
- азота диоксид - 0,04 мг/м3;
- углерод оксид - 1,0 мг/м3.
По данным действующего проекта нормативов предельно-допустимых выбросов для «Восход» на предприятии 42 источника выбросов загрязняющих веществ из них 14-организованных и 28-неорганизованных. Количество выбросов в 2009 году составило 378,2275 тонн, в том числе: твердых-108,3779 тонн, жидких и газообразных 269,8495 тонн. По результатам расчетов рассеивания, выполненных в проекте ПДВ, приземные концентрации по всем загрязняющим веществам на границе санитарно-защитных зон и в жилой зоне не превышают санитарных норм.
Принятые в настоящем проекте проектные решения повлекли изменения по существующим источникам выбросов загрязняющих веществ 0001-шахте и 6001— породному отвалу. По источнику 0001 пересчитаны выбросы загрязняющих веществ на проектную производительность, исходя из потребного количества и марки используемой взрывчатки, откорректированного удельного расхода взрывчатки, единиц работающего оборудования, расхода горюче-смазочных материалов при работе подземного транспорта. Предусмотрена организация нового породного отвала, поэтому по источнику 6001 выбросы откорректированы, так как работы по формированию существующего отвала производиться не будут, остается только сдувание пыли с поверхности отвала. В результате принятых проектных решений по вентиляции горных выработок, организации породного отвала и разгрузки руды, появляются дополнительные источники выбросов загрязняющих веществ: штольня транспортного уклона; породный отвал; складирование руды.
Годовые выбросы загрязняющих веществ по рассматриваемым источникам на производительность 870 тыс. тонн руды в год составят 90,568 тонн в год.
Размеры санитарно-защитной зоны для производственной площадки месторождения «Восход» - 1000 м, для административно-бытового комплекса в г.Хромтау - 150 м, для складов готовой продукции на железнодорожном терминале станции Сарысай - 1000 м.
В настоящем локальном проекте проектные решения касаются только
производственной площадки месторождения «Восход».
Состояние водного бассейна и оценка воздействия на водные объекты
Резко континентальный засушливый климат, малое количество выпадающих осадков и высокая испаряемость, в несколько раз превышающая количество осадков, все эти факторы, характеризующие данный район, не способствуют формированию здесь как поверхностных, так и подземных вод.
Хозяйственно-питьевое и производственное водоснабжение промышленной площадки осуществляется от 3 эксплуатационных скважин [19].
На объектах шахты вода потребляется на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды. Расходы воды на наружное и внутреннее пожаротушение составляют: для здания РММ объемом 7156 м3; для пожаротушения в шахте 22,4 л/с. На пожаротушение в шахте дополнительно предусмотрены пожарные резервуары V-150 м'.
Объем резервуаров рассчитан на хранение трех часового пожарного запаса воды.
Для хранения хозяйственно-питьевых вод проектируется два железобетонных резервуара емкостью по 25 м3 каждый.
Вода для производственных нужд используется для приготовления растворов реагентов, гидроуплотнения сальников насосов, пылеподавления в узлах перегрузки, смыва обратного хода лент конвейеров, мокрой уборки помещений, полива территории и пожаротушения.
Бытовые стоки самотечной сетью отводятся во внутриплощадочную сеть. Ливневые стоки с площадки склада, стоянки автотранспорта и дорожного покрытия отводятся в аккумулирующую ёмкость, из которой по мере наполнения насосной станцией перекачиваются на очистные сооружения ливневой канализации.
Объемы водоотведения рудника Восход составляют: бытовых сточных вод - 14052,5 м3 \год; производственных - 45,5 м3\год; ливневые стоки 467,1 м3\год.
Проектом предусмотрено несколько видов очистных сооружений:
• Механическая очистка сточных вод осуществляется в приемном резервуаре V=50m3 С1, выполняющем роль отстойника;
• Биологическая очистка в виде активного ила. На данном объекте предполагается мощность очистки хозяйственно-бытовых вод равная 21900 м3/год;
• Поля фильтрации. Величина расхода фильтрационных вод равна: 870650 м3.
Состояние почв и земель
Площадь месторождения «Восход» находится в мелкосопочнике Мугоджарских гор. В типичном ландшафте мелкосопочной комплексно-солонцовой степи. Он представляет древний пенеплен, расчлененный до состояния сглаженного мелкосопочника. Ввиду незначительных новейших поднятий и неглубокого размыва здесь сохранились остатки мезозойско-палеогенной каолинитовой коры выветривания. Лишь на вершинах сопок из-под нее проглядывают скальные породы палеозоя. В межсопочных понижениях кора перекрыта четвертичными суглинисто-щебенчатым пролювием [18].
Для оценки современного состояния почвенного покрова и почв месторождения «Восход» были выполнены полевые работы экспедицией. В местах с наиболее характерными условиями местности были заложены станции наблюдения.
Почвенный покров месторождения «Восход» представлен в основном комплексом темно-каштановых солонцеватых почв и солонцами степными.
Темно-каштановые солонцеватые почвы занимают склоны невысоких гряд и межсопочные понижения и образуют комплексы с солонцами степными. Почвообразующими породами служат делювиальные и древнеаллювиальные суглинки и элювий третичных, преимущественно засоленных глин.
Межсопочные понижения с темно-каштановыми суглинистыми солонцеватыми почвами заняты полынно-типчаковой растительностью.
Солонцы степные приурочены к микропонижениям и нижним частям склонов холмов, где в прошлом, развивались засоленные почвы, которые затем осолонцовывались.
В настоящее время идет дальнейшее рассоление солонцов и постепенное сближение их с зональными почвами.
Вершины сопок заняты темно-каштановыми малоразвитыми сильнощебнистыми почвами. На отдельных выровненных слабодренированных поверхностях формируются темно-каштановые карбонатные сильнощебнистые почвы.
Темно-каштановые малоразвитые щебенистые почвы приурочены к сопкам, повышенным участкам и их склонам. Они характеризуются следующими признаками: малой мощностью почвенного профиля, измеряемой несколькими сантиметрами (не более 40 см); наличием в составе почвенной массы значительного количества щебня, дресвы, крупных обломков подстилающей плотной породы при незначительном количестве мелкозема; близким подстиланием плотными породами; незначительной гумусностью и изреженным растительным покровом.
Вершины сопок с темно-каштановыми малоразвитыми щебнистыми почвами заняты кустарниковыми степями с полынно-типчаково-ковыльными ассоциациями.
Обеспеченность подвижными питательными веществами под травы оценивается как среднее, емкость катионного обмена составляет 14,15-37,46 мг-экв/100г [19].
В ботанико-кормовом отношении территория месторождения Восход не представляет особой ценности, так как отсутствуют хорошо поедаемые злаковые и бобовые растения, а также редкие охраняемые виды растений.
Растительность
Месторождения «Восход» расположено в степной зоне в подзоне сухих разнозлаковых степей. Для этой зоны характерно господство ксерофитных дерновинных злаков - ковылей и типчака, с участием полыней, разнотравья и степного кустарника - таволги зверобоелистной. В природном растительном покрове зарегистрировано 98 видов цветковых растений, относящихся к 21 семейству, 66 родам.
Несмотря на значительное разнообразие встречающихся растений, доминантами в травостоях является небольшое число видов, относящихся, в основном, к дерновинным злакам и полукустарникам. Среди дерновинных злаков на каштановых почвах преобладают ковыль волосатик (тырса), ковыль сарептский (тырсик), ковыль Лесинговский (ковылок), овсяница бороздчатая (типчак). Из полукустарников - это, главным образом, полыни Лерховская, узкодольчатая, черная, кустарниковая, селитряная.
Широко распространены волосатиковоковыльные, разноковыльные и типчаковые степи, которые используются в качестве пастбищ весной, летом и осенью. Изредка они выкашиваются, давая корм хорошего качества, но, вследствие того, что местами травостой низок и изрежен, продуктивность их невелика. В результате усиленного выпаса скота на значительных участках наблюдается выпадение злаков из травостоя.
Характерной чертой растительности региона является его значительнаязакустаренность степными кустарниками, главным образом таволгой.
Среди степной растительности равнин небольшими участками встречаются луга. Они приурочены к местам, где есть дополнительное увлажнение - долины ручьев, понижения равнин. Растительность лугов богаче по флористическому составу, она представлена мезофильными видами злаков, разнотравья и полыней.
На территории объекта помимо растений, обладающих кормовыми достоинствами, имеются виды, которые являются лекарственными: кровохлебка, пижма обыкновенная, подмаренник настоящий, тысячелистник обыкновенный, тимьян Маршаллиевский (чабрец), подорожник большой, одуванчик обыкновенный.
На территории «Восход» могут быть встречены редкие виды растений, занесенные в Красную книгу Казахстана: василек Талиева, наголоваткамугоджарская из семейства сложноцветных и люцерна Комарова из семейства бобовых.
Животный мир [21].
Наземные позвоночные животные района расположения месторождения «Восход» представлены 31 видом наземных позвоночных животных. Среди этих групп животных в рассматриваемом регионе встречается 13 видов птиц, относящихся к категории редких исчезающих животных, занесенных в Красную книгу РК.
Земноводные и пресмыкающиеся
В районе г. Хромтау и прилежащих территорий обитает 4 вида земноводных. С водоемами бассейна р. Илек связано распространение одного из наиболее многочисленных видов земноводных – озерной лягушки, численность которой здесь достигает не менее 3 особей на 1 м береговой полосы. В пойме р. Джарлы–Бутак и водохранилищ Джарлы-Бутак и Уйсыл-Кара достаточно обычны остромордая лягушка и чесночница. Широко распространена в регионе зеленая жаба, которая в период размножения использует лишь временные водоемы. Устойчивость этой жабы сухим местам обитания определяет ее повсеместное распространение.
Среди пресмыкающихся в районе Хромтау и прилежащих территорий наиболее обычны прыткая ящерица, степная гадюка и узорчатый полоз. В прибрежных зонах чаще встречается водяной и обыкновенный ужи и болотная черепаха.
Птицы
Фауна птиц региона представлена 224 видами, из которых гнездится 120 видов, зимует около 20 видов и только на пролете встречается более 80 видов.
Наиболее плотно птицами заселены древесно-кустарниковые насаждения в г. Хромтау, дачные массивы, лесозащитные насаждения, где отмечено более 150 видов птиц, из них гнездящихся - более 80 видов.
В населенных пунктах и в районах животноводческих комплексов встречаются до 50 видов птиц, из них до 20 видов гнездится. Здесь многочисленны и обычны на гнездовье воробьи, ласточки, вороновые птицы и скворцы.
На большей части территориипромзоны (карьеры, обогатительные фабрики, подъездные пути и пр.) численность и плотность населения птиц и других наземных позвоночных очень низкая.
В период миграций (апрель-май, сентябрь-октябрь) численность птиц возрастает. Причем здесь встречаются как типичные обитатели степей, так и птицы древесно-кустарниковых насаждений и околоводные (особенно в весенний период). Особое место в период весенней миграции представляют временные водоемы в понижениях рельефа и вдоль отвалов. В зависимости от обводненности территории птицы могут задерживаться здесь до конца мая–начала июля (кулики, чайки и др.). Основные пути миграций водоплавающих и околоводных птиц проходят в стороне от Донского ГОКа - в поймах рек Илек и Эмбы.
Особое внимание следует уделить редким и исчезающим видам региона, которых в районе Донского ГОКа встречается не менее 16 видов. Из них гнездование 7 видов возможно на рассматриваемой территории и прилежащих ландшафтах (степного орла, могильника, балобана, серого журавля, журавля-красавки, дрофы и филина), а 9 видов встречаются только на пролете (краснозобая казарка, лебедь-кликун, скопа, беркут, орлан-белохвост, сапсан, дрофа, стрепет, саджа).
Млекопитающие
Фауна млекопитающих региона довольно многообразна. По количеству видов на первом месте стоит группа грызунов. На втором месте - группа хищных млекопитающих. Кроме того, здесь обитает ряд ценных промысловых млекопитающих - косуля, кабан, зайцы русак и беляк. Самой многочисленной в количественном отношении в регионе является группа мышевидных грызунов (лесная и домовая мыши, обыкновенная полевка и др.), которые составляют до 90 % от числа всех обитающих здесь млекопитающих. В этой группе по численности доминирует лесная мышь, обычными на степных участках являются малый и желтый суслики, а в поймах - обыкновенный хомяк.
Антропогенное воздействие на природные комплексы, особенно усилившееся во второй половине 20-го столетия (распашка целинных степей, зарегулирование стоков рек, усиление пресса животноводства, освоение месторождений полезных ископаемых), резко ускоряет все процессы, связанные с жизнью животных. Это в первую очередь проявляется в изменениях видового состава отдельных групп, колебаниях численности и увеличении фаунистических контрастов между населением животных в преобразованных и сохранившихся участках степи [22].
Непосредственно на территории проектирования, учитывая близость промышленной зоны, животные практически отсутствуют.
Территория месторождения Восход находится на чрезвычайно техногенно нагруженной зоне воздействия Донского горно-обогатительного комбината.
Для предотвращения пыления с поверхности породного отвала предусматривается изоляция поверхности по мере его заполнения. Поверхность отвала изолируется уплотненным слоем местного грунта толщиной 0,5 м.
При расширении породного отвала будут нарушены земли на площади 4,925 га в условной границе проектирования.
В целях сохранения и предотвращения загрязнения почвы при строительстве и эксплуатации рудника предусматривается снятие плодородного слоя почвы, его складирование в бурты для последующего использования для рекультивации нарушенной территории.
Таблица 5.2 - Расчет объемов образования отходов
|
№ |
Наименование отходов |
Объемы образования, т/год |
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
Твердые бытовые отходы |
79,92 |
|
2 |
Отработанное моторное масло |
37,35 |
|
3 |
Огарки сварочных электродов |
0,525 |
|
4 |
Грунт |
0,685 |
|
5 |
Промасленная ветошь |
0,0157 |
|
6 |
Отработанные люминесцентные лампы |
0,01192 |
|
7 |
Отработанные шины |
3,2556 |
|
8 |
Отработанные свинцовые аккумуляторы |
1,2596 |
|
9 |
Лом черных металлов |
0,7549 |
|
10 |
Лом цветных металлов |
0,04116 |
|
11 |
Строительные отходы |
605,0 |
|
Итого |
728,818 |
|
|
12 |
Вмещающая порода |
343 413,33 |
|
Итого |
343 413,33 |
После завершения работ все нарушенные земли будут рекультивированы. Объектами рекультивации являются надземные здания подземных выработок, отвалы горных пород, территории, занятые под производственными зданиями и сооружениями, поверхности, нарушенные при строительстве дорог, трубопроводов, электросетей.
Образование и размещение отходов
Основным отходом при отработке подэтажей с +140 до - 60 метров является пустая порода.
Годовое количество образования породы составляет 343 413,33 тонн породы. Порода будет складироваться на проектируемом отвале.
6 РЕКУЛЬТИВАЦИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
После завершения работ горнодобывающего комплекса все нарушенные земли будут рекультивированы. Объектами рекультивации являются надземные здания подземных выработок, отвалы горных пород, хвостохранилище, территории, занятые под производственными зданиями и сооружениями, поверхности, нарушенные при строительстве дорог, трубопроводов, электросетей [22].
Рекультивация подразделяется на два этапа: технический и биологический.
В соответствии с указаниями по составлению проектов рекультивации нарушенных и нарушаемых земель в Республики Казахстан, выбор земельных участков, подлежащих рекультивации выполняется комиссией. При этом уточняются границы фактически нарушенных земель и границы земель, подлежащих рекультивации, выбирается направление рекультивации и оформляется акт обследования.
На основании материалов отбора земельных участков, акта обследования разрабатывается задание на проектирование.
Возможно использование площадок проектирования по следующим направлениям:
- сельскохозяйственное;
- водохозяйственное;
- лесохозяйственное;
- природоохранное и санитарно-гигиеническое;
- строительное.
Технический этап рекультивации включает подготовку земель для последующего целевого использования в хозяйстве и к нему относятся следующие виды работ:
- засыпка стволов и шахт рудника насыпным грунтом;
- ликвидация покрытия автодорог;
- засыпка водоотводных канав;
- освобождение рекультивируемой поверхности от производственных зданий;
- демонтаж трубопроводов, столбов;
- грубая и чистовая планировка поверхностей;
- выполаживание недостаточно пологих откосов;
- нанесение плодородного слоя почвы.
Породный отвал запроектирован с откосами, обеспечивающими стабильность форм рельефа. При рекультивации поверхность отвала планируется без изменения поверхности, уклоны и формы откосов сглаживаются. После планировки отвала на его поверхность отсыпается, в зависимости от выбранного направления рекультивации, плодородный слой почвы или при ограниченном количестве плодородного слоя почвы - слоем местного грунта с добавлением 10 % плодородного слоя почвы в верхний слой грунта определенной толщины.
Покрытие автомобильных дорог снимается и складируется на внутренних отвалах рудника. Водоотводные канавы засыпаются грунтом от автодорог. Затем поверхность объектов планируется и восстанавливается плодородный слой почвы. Трубы, опоры, столбы внутренних и внешних сетей демонтируются и в дальнейшем используются повторно.
После проведения технического этапа рекультивации проводится этап биологической рекультивации, включающий комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий по восстановлению плодородия нарушенных земель.
Для создания постоянного растительного покрова на нарушенных землях рудника проводится комплекс работ по первичному освоению рекультивируемых земель (2-3 года) используя растения малотребовательные к плодородию почвы и при этом накапливающие в почвогрунтах органические остатки. К таким относятся виды почвопокровных растений, как бобовые и злаковые.
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЯ
Экономический расчет по определению стоимости 1 м наклонного ствола приведен в таблице 7.1
Таблица 7.1 - Заработная плата
|
Квалификационный разряд рабочего |
Количество рабочих в сменном звене |
Тарифная ставка, тг |
Общая тарифная оплата, тг |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Итого - Поясной коэффициент (30%) Итого по забойной группе - Неучтенная зарплата (5%) -Премия за выполнение нормы (20%) Итого: основная зарплата -Дополнительная зарплата (10%) Итого: зарплата - начисления на зарплату (9%) |
1587,2 |
||
|
476,16 |
|||
|
2015,1 |
|||
|
100,75 |
|||
|
403,02 |
|||
|
2518,87 |
|||
|
251,88 |
|||
|
2770,75 |
|||
|
249,36 |
|||
|
Всего |
3020,11 |
Стоимость 1 м проходки наклонного ствола рассчитывается по следующим статьям затрат:
А) (7.1)
где Vсм – скорость проходки ствола, м/смену.
Расходы на материалы и электроэнергию приведены в таблицах 7.2 и 7.3
Таблица 7.2 - Материалы
|
Наименование материалов |
Ед. изм. |
Расход на 1 м выработки |
Стоимость единицы |
Стоимость 1 м выработки |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1. Арки металлической крепи 2. Железобетонная затяжка 3. Режущий инструмент комбайна |
т м3 шт |
1 0,475 2,74 |
4410 3205 195,5 |
4410 1568,9 498,4 |
|
Итого |
6477,3 |
|||
|
Неучтенные материалы (3,5%) |
226,7 |
|||
|
Итого |
6704 |
|||
|
Транспортные расходы (4,5%) |
301,68 |
|||
|
Складские расходы (1,9%) |
127,37 |
|||
|
Всего |
7133,05 |
Таблица 7.3 - Расход электроэнергии
|
Наименование потребителей |
Кол-во |
Мощность, кВт |
Число часов работы в смену, час |
Стоимость, тг |
||
|
Ед. |
Общая |
1 кВт/час |
Общая |
|||
|
1. Комбайн ГПКС 2. Вентилятор ВГП 3.Перегружатель |
1 |
180 |
180 |
2,5 / 3,1 |
3,5 |
1575 |
|
1 |
80 |
80 |
8 |
3,5 |
280 |
|
|
1 |
20 |
20 |
3,4/ 4,2 |
3,5 |
238 |
|
|
Всего |
2471,6 |
Стоимость 1 м наклонного ствола по расходу электроэнергии
(7.2)
Расчет амортизационных затрат выполняется по форме в таблице 7.4
Таблица 7.4 - Амортизация оборудования
|
Наименование оборудования |
Кол-во |
Стоимость, тг |
Норма амортизации, % в год |
Годовая амортизация, тг |
|
|
Ед. |
Общая |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Вентилятор ВГП |
2 |
154712 |
309424 |
36 |
109000 |
|
Итого - Неучтенное оборудование (3,5%) - Запасные части (2,5%) Итого - текущий ремонт (15%) - содержание оборудования (10%) Итого |
656278,5 |
||||
|
22969,7 |
|||||
|
16406,9 |
|||||
|
695654,4 |
|||||
|
104348,16 |
|||||
|
69565,44 |
|||||
|
Всего |
869568 |
Стоимость 1 м выработки по амортизации оборудования
(7.3)
где Np – число рабочих дней в году, Np=307;
Nсм – количество смен в сутки по проходке.
Таблица 7.5 - Стоимость 1 м наклонного ствола
|
Элементы затрат |
Стоимость 1 метра, тенге |
|
1 |
2 |
|
1. Заработная плата |
1313,09 |
|
2. Материалы |
7133,05 |
|
3. Электроэнергия |
1074,6 |
|
4. Амортизация оборудования |
410,5 |
|
Итого затрат по забою |
9931,24 |
|
Обшешахтные расходы (45%) |
4469,05 |
|
Итого прямых затрат |
14400,29 |
|
Накладные расходы (26,8%) |
3859,27 |
|
Итого с накладными затратами |
18253,56 |
|
Плановые накопления (8%) |
1460,28 |
|
Сметная стоимость 1 метра выработки |
19713,84 |
8 ВЫЯВЛЕНИЕ АКТУАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ ПРИПРОХОДКИ АВТОТРАНСПОРТНОГО УКЛОНА И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ (СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ)
Проветривание шахты - вентиляция шахт, создание в подземных выработках шахт нормальных атмосферных условий; исключает вредное воздействие на человека содержащихся в рудничной атмосфере ядовитых газов, высоких и низких температур, а также предотвращает образование опасных скоплений вредных газов. Проветривание шахты осуществляется непрерывно действующими вентиляторами, устанавливаемыми на поверхности и подающими в шахту чистый атмосферный воздух. В исключительных случаях допускается проветривание отдельной группы горных выработок (выемочных участков) подземными вспомогательными вентиляторами. Все горные выработки шахты должны проветриваться за счёт тяги (депрессии), создаваемой общешахтным вентилятором [23].
Различают центральную, фланговую и комбинированную (центрально-фланговую) схемы проветривание шахты. Комбинированная схема включает различные варианты центральной и фланговой схем.
В зависимости от способа создания необходимого перепада давления различают нагнетательный, всасывающий и нагнетательно-всасывающий (комбинированный) способы проветривания.
Нагнетательный способ заключается в том, что вентилятором повышается давление в воздухоподающем стволе (по сравнению с нормальным атмосферным). Нормальное атмосферное давление Ро увеличивается на выходе из вентилятора до Р1, а в устье ствола отводящего воздух на поверхность, оно остается равным атмосферному.
Схемой вентиляции называется план горных работ с нанесенным на него направлением движения свежей и исходящей струи воздуха.
В зависимости от числа и взаимного расположения выработок, по которым подается свежий и отводится загрязненный воздух, различают центральные, фланговые и комбинированные схемы вентиляции. Центральные схемы, в свою очередь, делятся на центрально-сдвоенные и центрально-отнесенные.
При центрально-сдвоенной схеме воздухоподающий и воздуховыдающий стволы расположены в центре шахтного поля. Эта схема применяется, как привило, по глубине разработки более 200 м.
При центрально-отнесенной схеме стволы располагаются на значительном расстоянии друг от друга, в направлении падения (восстания) пласта, в центре шахтного поля относительно простирания пласта. Эта схема применяется при отработке верхней части шахтного поля.
Центральные схемы относятся к возвратночным.
Фланговые (диагональные) схемы применяются при вскрытии шахтного поля в центре и на границах. Как правило, в центре шахтного поля располагаются один или два воздухоподающих ствола, а на границах шахтного поля - фланговые воздухоотводящие стволы. Воздух по всей длине крыла движется в одном направлении, поэтому фланговые схемы относятся к прямоточным схемам.
Комбинированные схемы сочетают в себе элементы центральных и фланговых схем. В этих схемах в качестве воздухоподающего используется центральный ствол, а в качестве воздухоотводящих - центральные и фланговые стволы.
Вентиляция шахты - система мероприятий, направленная на поддержание во всех действующих горных выработках шахты атмосферы с параметрами, необходимыми для ведения горных работ [24].
Различают вентиляцию общешахтную, при которой воздух, подаваемый с поверхности, омывает основные выработки шахты, и местную вентиляцию. Средства инженерного обеспечения вентиляции шахты: вентиляторные установки, вентиляционные сооружения шахт, вентиляционные регуляторы, вентиляционные трубопроводы (обычно при местной вентиляции), горные выработки, проходимые специально для вентиляции (вентиляционные выработки), средства снижения аэродинамического сопротивления выработок и утечек воздуха. Основные схемы вентиляции шахты: центральная и фланговая; их сочетание - комбинированная схема.
При центральной схеме вентиляции шахты воздух поступает в шахту и выходит из неё через стволы в центре шахтного поля. Схема применяется при ограниченных размерах шахтного поля по простиранию и относительно небольшой мощности шахты, ведении работ на глубоких горизонтах; обеспечивает быстрый ввод в действие главного вентилятора и создание сквозной струи при строительстве шахты; характеризуется большой протяжённостью пути движения воздуха, наличием параллельных струй чистого и загрязнённого воздуха, их неоднократными пересечениями и, как следствие, большими утечками и депрессией шахты [23].
Разновидность центральной схемы - схема с центрально-отнесённым расположением вентиляционного ствола. При фланговой схеме вентиляции шахты воздух поступает в шахту через ствол в центре шахтного поля, выходит через стволы (шурфы), расположенные на флангах. Схема применяется на неглубоких шахтах, когда невозможно или нецелесообразно поддерживать единый вентиляционный горизонт; практически исключает встречное движение поступающей и исходящей струй; длина пути движения воздуха, утечки и депрессия шахты меньше, чем при центральной схеме.
При небольших и средних размерах шахтных полей, небольшой мощности и газообильности шахты применяют единые схемы вентиляции шахты. На крупных шахтах с высокой газообильностью, при объединении нескольких шахт и разработке одной шахтой нескольких удалённых друг от друга залежей используют секционные схемы вентиляции шахты, при которых шахтное поле делится на обособленно вентилируемые секции [24].
При всасывающем способе вентиляции шахты вентилятор отсасывает воздух из шахты, создавая в ней разрежение, в результате чистый воздух через воздухоподающие выработки засасывается в шахту. При этом возможно засасывание воздуха с поверхности через зоны обрушения (при наличии трещин, достигающих поверхности). Способ применяется на рудных шахтах (до глубины 1500 м).
При нагнетательном способе вентиляции шахты вентилятор нагнетает воздух с поверхности в шахту; применяется на неглубоких шахтах, при небольшом газовыделении и аэродинамическом сопротивлении вентиляционной сети, аэродинамической связи выработок с поверхностью через зоны обрушения, фланговой схеме вентиляции шахты.
При комбинированном способе вентиляции шахты один вентилятор работает на нагнетание, другой - на всасывание; применяется при большом аэродинамическом сопротивлении вентиляционной сети шахты, разработке полезных ископаемых, склонных к самовозгоранию (при аэродинамической связи выработок с поверхностью через зоны обрушения), при фланговой схеме вентиляции. Для расчёта расхода воздуха для вентиляции шахты (количество воздуха, подаваемое в единицу времени, м3/с или м3/мин) используют позабойный, общешахтный и статический методы.
При позабойном методе расход воздуха определяется как сумма расходов на отдельных участках (забоях, камерах и т.п.); позволяет наиболее полно учесть особенности вентиляции шахты.
При общешахтном методе расход воздуха рассчитывается для шахты в целом по обобщённым показателям (суточная добыча шахты, расход взрывчатых веществ и др.) и общешахтным коэффициентам запаса. Метод отличается простотой, однако недостаточно учитывает специфику вентиляции шахты.
Статический метод (основной метод расчёта расхода воздуха) основан на предположении равномерного распределения вредных примесей по всему объёму потока; не учитывает динамику переноса вредных примесей. Расход воздуха для вентиляции отдельных участков рассчитывается по газовыделению, наибольшему числу людей, занятых в смену, расходу взрывчатых веществ, пыли, теплу, выхлопным газам двигателей внутреннего сгорания; для дальнейших расчётов принимается наибольшее из подсчитанных значений.
Одна из проблем вентиляции шахты - утечки воздуха, которые происходят через вентиляционные сооружения в шахте и на поверхности, обрушенные породы, нарушенные целики. Они уменьшают поступление воздуха к участкам потребления, могут вызвать нарушение вентиляции шахты. Борьба с ними ведётся герметизацией вентиляционных сооружений, изоляцией выработанных пространств, использованием полевых выработок, рациональных схем вентиляции, снижением общешахтной депрессии. Важная задача вентиляции шахты - обеспечение безопасности людей при авариях (пожарах, взрывах газа и пыли, внезапных выбросах угля и газа) и их ликвидации. Требования к вентиляции шахты при авариях: предупреждение распространения ядовитых газов по шахте; быстрое и надёжное реверсирование вентиляционных струй; предупреждение образования опасных концентраций взрывчатых газов и другие. Режимы вентиляции шахты при авариях: нормальная вентиляция; уменьшение или увеличение расхода воздуха; прекращение вентиляции; реверсирование.
Вентиляция шахты обеспечивается вентиляционной службой шахты, в задачи которой входит контроль правильности распределения воздуха по выработкам и соблюдения норм подачи воздуха на участки потребления, контроль качественного состава воздуха, проведение воздушных и депрессионных съёмок, ремонт вентиляционных выработок и сооружений. Для повышения эффективности и надёжности вентиляции шахты осуществляют автоматизацию управления на основе дистанционного контроля параметров вентиляции шахты, применяют ЭВМ [25].
Проводимые в настоящее время экономические реформы, диктуют необходимость улучшения работы базовых отраслей производства, повышение производительности труда.
При перехода к разработке более глубоких горизонтов, рудные предприятия следует обеспечить комплексом совершенного и высокопроизводительного стационарного оборудования, включающего вентиляторные установки главного проветривания. Эти установки должны получить дальнейшее совершенствование и в конструктивном, и в эксплуатационном отношениях. Проведенные статистические исследования параметров проветривания действующих рудников за длительный период их эксплуатации показали, что свыше 40% рудников имеют большой диапазон изменения количества воздуха подаваемого, в подземные выработки для их проветривания, а давление (депрессия) для перемещения воздуха по выработкам изменяется в два и более раза. Это приводит к тому, что более половины всех вентиляторов работают с КПД ниже 0.6. Эксплуатация непрерывно круглосуточно работающего вентилятора с низким КПД приводит к чрезмерно большому расходу электроэнергии.
Снизить неоправданный расход электроэнергии можно, используя на вентиляторах регулируемый электропривод. Опыт эксплуатации электрооборудования регулируемого электропривода на вентиляторных установках показал целесообразность их применения, как с точки зрения экономичности работы вентилятора, так и с точки зрения настройки вентилятора на заданный режим работы [26].
Центробежные вентиляторы выполняются правого или левого вращения и изготавливаются в двух исполнениях - односторонние и двусторонние. Осевые вентиляторы главного проветривания выполняются двухступенчатыми с четырьмя лопаточными венцами. По принципу передачи энергии потоку воздуха центробежные и осевые вентиляторы относятся к турбомашинам. Основу рабочего процесса турбомашин составляет силовое взаимодействие лопаток рабочих колес с обтекающим потоком.
Преимущества центробежных вентиляторов: монотонная кривая давления, что обеспечивает устойчивую работу вентиляторов; меньший, чем у осевых вентиляторов, уровень шума при тех же угловых скоростях; возможность получения больших, чем у осевых вентиляторов, давлений; доступность ротора для осмотра. Это повышает надежность, и увеличивает по сравнению с осевым их максимальный статический КПД. Недостатки: сложность реверсирования воздушной струи (с помощью обводных каналов); меньшая по сравнению с осевыми глубина регулирования по давлению - 0,52-0,55 (кроме машин с изменяемой частотой вращения ротора); больший момент инерции ротора (например, для ВОД-50 он составляет 103000 кг-м2, а для ВЦД-47,5А - 206000 кг-м2), что осложняет пуск машины; при больших подачах и низких давлениях необходимы малые частоты вращения, что в ряде случаев требует установки понижающего редуктора между вентилятором и двигателем; большие в поперечном сечении габариты.
Преимущество осевых вентиляторов - простота реверсирования воздушной струи; большая глубина регулирования по давлению (0,68-0,79) за счет поворота лопаток рабочих колес и направляющих аппаратов; малые в поперечном сечении габариты; большие в сравнении с центробежными средневзвешенные статические КПД (0,76 - 0,77 против 0,74 - 0,76 у большинства центробежных вентиляторов); удобство включения на последовательную работу. Недостатки - седлообразная или с разрывами кривая давления, что характеризует неустойчивую работу вентиляторов, особенно при параллельном включении; сильный шум при работе со скоростями 90 - 95 м/с и более того уровень звукового давления 55-60 дБ, на расстоянии 150 м от установки, достигается уже при окружных скоростях 80-85 м/с; подшипники ротора недоступны для осмотра, что снижает надежность установки; большие габариты по длине; высокая чувствительность к точности балансировки ротора. Центробежные вентиляторы указанный выше уровень шума создают при окружных скоростях около 125 м/с.
Рекомендуется при давлениях более 3000 Па и малых подачах применять центробежные вентиляторы, при давлениях до 1500 Па и больших подачах - осевые. В диапазоне давлений 1500-3000 Па необходимо проводить технико-экономический анализ вариантов и отдавать предпочтение лучшему [27].
В связи с большой энергоемкостью вентиляторных установок к ним предъявляют высокие требования, с одной стороны, отношении их правильной эксплуатации и работы в энергосберегающем режиме, с другой - экономичности самих машин. Повышение КПД вентиляторной установки даже на 1% дает значительную экономию.
Система проветривания шахты включает в себя вентиляционную сеть, главную вентиляторную установку, вентиляторы местного проветривания, средства контроля содержания метана в шахтной атмосфере и калориферные установки.
Автоматизация вентиляторных установок в настоящее время сводится к применению дистанционного управления вентиляторами и устройствами реверсирования струи воздуха с пульта, установленного в месте нахождения постоянного дежурного персонала, и осуществлению необходимых видов контроля работы установки.
Аэродинамическое сопротивление шахтной вентиляторной сети по отношению к первоначальному может изменяться в довольно широких пределах: при центральной системе проветривания в 4 - 10 раз, при диагональной - в 1.5 - 2.5 раза. В зависимости от характеристики сети изменяется режим работы вентилятора - подача и давление. Необходимый расход воздуха изменяется в 1.5 - 4 раза, а статическое давление в 2 - 6 раза. То есть в процессе работы шахты обеспечить её проветривание только за счет регулирования вентилятора невозможно, да и срок службы вентиляторной установки значительно меньше срока работы шахты. Регулирование необходимо в процессе эксплуатации вентиляторной установки, когда не считая необходимости постепенного увеличения или уменьшения производительности вентиляторной установки из-за развития или свертывания горных работ потребное количество воздуха изменяется еще по нескольким причинам:
-из-за сезонных колебаний температуры (расчетный диапазон 10-15%);
-из-за изменения суточного режима работы (диапазон изменения 15-20%);
в праздничные дни (диапазон изменения 35-50%).
При проектировании шахт с учетом развития горных работ, принятой системы проветривания и изменения потребного количества воздуха составляют прогноз изменения необходимых давлений и расхода воздуха по годам на период до 20 лет, определяемый сроком службы вентиляторной установки.
Практически в любой шахтной вентиляционной сети действует естественная тяга. Природа ее возникновения обусловлена разностью температур в подающем и вентиляционном стволах. Зимой в шахту поступает холодный воздух. В соответствии с ПБ калориферные установки должны обеспечить его подогрев всего до 275 К (+20С) [28].
Электроснабжение вентиляторной установки главного проветривания.
Вентиляторная установка главного проветривания состоит из двух самостоятельных агрегатов, один из которых находится в работе, а другой в резерве. Питание агрегатов осуществляется напряжением 6 кВ. Кроме оборудования высокого напряжения, установка главного проветривания имеет вспомогательное оборудование: маслостанции для смазки подшипников, приводы направляющих аппаратов, лебедки для открывания и закрывания воздухо-направляющих ляд, грузоподъемные механизмы для выполнения монтажных и ремонтных работ. Питание вспомогательного оборудования осуществляется напряжением 380 В.
Главные вентиляторные установки относятся к важнейшему шахтному энергомеханическому оборудованию. От надежности их работы зависят производительность труда, здоровье и безопасность шахтеров. Установки - один из основных потребителей электроэнергии на шахтах. Высокая надежность и экономичность их работы могут быть обеспечены только при правильном техническом обслуживании [29].
При эксплуатации вентиляторных установок их осмотр, ревизию, ремонт и наладку производят в установленные нормативами сроки [30]. В процессе эксплуатации вентиляторных установок выполняются операции пуска, остановки, регулирования, а также надзор за их работой. Плановые включения резервного вентилятора производятся с местного щита управления. В этом случае перед пуском выполняют осмотр вентилятора (проверяется крепление рабочих колес, лопаток, обтекателя, подшипниковых опор, состояние вспомогательного оборудования), устанавливают наличие смазки во всех узлах согласно карте смазки. При циркуляционной смазке производят до запуска вентилятора опробование системы включением ее в работу на 5 - 10 мин. После пуска вентилятора по контрольно-измерительным приборам определяют: подачу, статическое давление, температуру подшипников. Проверяют герметичность стыковых соединений; прослушивают стетоскопом, металлическим стержнем или трубкой работу каждого подвижного соединения; визуально или на ощупь определяют уровень вибраций. Устанавливают соответствие перечисленных выше параметров необходимым уровням.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе выданного задания с учетом требований и критерий предъявляемые к дипломной работе, исследованы технологии при проходки наклонных стволов, оборудования, использованные при проходке наклонных стволов и меры их безопасности. Также изучена борьба с горным давлением.
Проведен анализ основных планировочных решении, мероприятия по благоустройство и обслуживанию территории.
В специальной части дипломной работы рассматривался проветривание шахты, создание в подземных выработках шахт нормальных атмосферных условий; исключает вредное воздействие на человека содержащихся в рудничной атмосфере ядовитых газов, высоких и низких температур, а также предотвращает образование опасных скоплений вредных газов.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1 Покровский Н. М. Сооружение и реконструкция горных выработок, 1962.
2 Справочник по креплению горных выработок, 1972.
3 Гелескул М. Н. Основные направления технического развития в области крепления горных выработок, «Шахтное строительство» 1971.
4 Скочинский А., Комаров В. Б. Рудничная вентиляция 1959.
5 Бурчаков А., Мустель П. И., Ушаков К. З. Рудничная аэрология.
6 Баклашев И.В. Строительные конструкций и зданий и сооружение горных предприятий.
7 Кратозия Б.А. Механика подземных сооружение и конструкций крепей - М.: Недра, 1992.
8Барановский И.В., Першин В.В. Строительство и углубка наклонных стволов - М.: Недра, 1995.
9 Ищук И.Г., Поздняков Г.А. Средства комплексного обеспыливания горных предприятий - М.: Недра, 1991.
10 Каменский Л.Е., Шибаев Е.В. Экономика шахтного и подземного строительства - М.: Недра, 1987.
11 Максимов А.П. Горнотехнические здания и сооружения - М.: Недра, 1983.
12 Насонов И.Д., Федукин В.А. Технология строительства горных предприятий – М.: Недра, 1990.
13 Шуплик М.Н. Научное обоснование подземного строительства - М., изд-во АГН, 2001
14 Мартынюк Г.К., Поздняков Г.А Теория и практика борьбы с пылью в механизированных и подготовительных забоях – М.: Наука, 1983.
15 Покровский Н.М. Технология подземных сооружений и шахт - М.: Недра, 1982.
16 Попов В.Л. Проектирования строительства подземных сооружений - М.: Недра, 1989.
17 Правила строительства подземных сооружений - М.: ТИМР, 1992.
18 Петров Л.П. Шахтное строительство, 1977.
19 Смирнов В.В., Вихарев И.В., Очкурев В.И. Технология строительства горных предприятий – М.: Недра, 1983.
20 Нильва Э.Э. Техника и технология горноподготовительных работ - М.: Недра, 1991.
21 Шахтное и подземное строительство - М.: изд-во АГН, 1999.
22 Алиев И. И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. - М.: Высшая школа, 2000.
23 Шевяков Л. Д. Разработка месторождений полезных ископаемых, 4 изд., М., 1963
24 Агошков М. И., Малахов Г. М., Подземная разработка рудных месторождений, М., 1966
25 Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых, М., 1969.
26 Гейер В. Г., Тимошенко Г. М. Шахтные вентиляторные и водоотливные установки: Учебник для вузов.- М.: Недра, 1987.
27 Малашкина В. А., Малеев В. Б. Ремонт и эксплуатация стационарного оборудования шахт: Справочник рабочего. - М.: Недра, 1990.
28 Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами / Под ред. В. И. Круповича, Ю.Г. Барынина, М.Л. Самовера. - М.: Энергоиздат, 1982.
29 Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. - М : Энергоатомиздаг, 1986.
30 Агрикола Г. О горном деле. Шухардина С. В., - Москва: Недра, 1986.
PAGE \* MERGEFORMAT11