Вскрытие и подготовка горизонта –890 м в условиях шахты “Кальинской” СУБРа, страница 6

Перспективным для рудника является вариант с предварительно создаваемой искусственной кровлей, который позволяет достаточно безопасно и эффективно отрабатывать участки большой мощности (свыше 10 м) с различными по устойчивости налегающими породами. Сущность этого варианта заключается в том, что в первую очередь под висячим боком отрабатывается верхний слой. При неустойчивой кровле высота верхнего слоя не превышает 3 м, и его отрабатывают заходками с креплением деревом. При устойчивой кровле верхний слой отрабатывают камерами высотой 8 - 10 м с креплением металлическими штангами. По мере отработки слоя его заливают твердеющей смесью, которая затвердевает и в последующем служит искусственной кровлей для выемки оставшихся под ней запасов. Работы под искусственной кровлей ведутся камерами по восстанию шириной 6 м, которые располагаются через целик такой же ширины. Отработанные камеры закладывают и таким же способом отрабатывают междукамерные целики - вторичные камеры. Заполнение вторичных камер не обязательно. В отдельных случаях их заполняют смесями с меньшим расходом цемента.

При испытании варианта с камерной выемкой на участках с устойчивой кровлей получены высокие технико-экономические показатели. Так, средняя производительность труда забойного рабочего за всё время испытаний составила более 8 м3/смену, максимальная 22 м3/смену (за месяц работы под искусственной кровлей).

Одним из основных элементов испытаний системы разработки является искусственная кровля из твердеющей закладки. Прочность закладки на одноосное сжатие находилась в пределах 4 – 5 МПа. При проходке под ней подсечного слоя искусственную кровлю дополнительно упрочняли  путём установки железобетонных или сталеполимерных штанг. При исследованиях штанги выдерживали нагрузку 60 – 80 кН. Отработка камер под упрочнённой кровлей показала достаточную безопасность работ, случаев обрушения искусственной кровли не отмечалось.

1.3. Исходные данные для проектирования

Мощность  рудного тела нормальная 10-15 м (средняя 12,5 м).

Угол падения рудного тела 30 градусов.

Длина по простиранию 7000 м.

Глубина распространения рудного тела 890 м.

Глубина залегания рудного тела от поверхности 770 м.

Плотность руды 2,6 т/м3.

Плотность породы 2,6 т/м3.

Крепость руды по шкале Протодьяконова 6.

Крепость породы по шкале Протодьяконова 5.

Мощность наносов 50 м.

Годовая производственная мощность 4 млн. т/год.

2. Балансовые и промышленные запасы руды в месторождении

           

Qпром= Б=404905000 т   

Б – балансовые запасы руды на участке месторождения:

H - вертикальная высота рудного тела, м;

- угол падения рудного тела, градусы.

3. Срок существования и годовая производительность рудника

Производственная мощность рудника по горным возможностям в тоннах в год может быть получена из годового понижения уровня выемки рудных тел с углом падения 300

                                                       (2.1)

V – годовое понижение очистной выемки,

К1 – поправочный коэффициент от угла падения,

К2 – коэффициент, зависящий от мощности рудного тела,

К3 – коэффициент, зависящий от применяемой системы разработки,

К4 – коэффициент корректирует годовое понижение,

S – средняя горизонтальная рудная площадь этажа, м2,

g - объёмный вес руды, т/м3,

n – коэффициент потерь,

p – коэффициент разубоживания .

Для вновь вскрываемого месторождения при известной расчётной годовой производственной мощности рудника срок существования:

4. Выбор способов вскрытия месторождения

            Возможны следующие варианты вскрытия:

1)  Вскрытие тремя вертикальными стволами;

2)  Вскрытие конвейерным стволом с узлом перегрузки в скиповой ствол и двумя вертикальными стволами;

3)  Вскрытие спиральным автосъездом и двумя вертикальными стволами.

В связи с затруднительностью обеспечения заданной производственной мощности в 4 млн. т/год при вскрытии спиральным автосъездом и конкурентноспособности данного вида подъема со скиповым до глубины 300 м для сравнения принимаются первые два варианта.

4.1. Расчет и обоснование сечений вскрывающих выработок

Необходимо знать величину полезного груза скипа:

                                                              

Часовую производительность следует проектировать, исходя из максимальной годовой производственной мощности рудника при конечной перспективной глубине ствола.

При скиповом подъёме:

                         

Крез – коэффициент резерва производительности скипового подъёма,

ТР – число рабочих дней в году,

tсм – режим работы скипа,

n – число подъёмов в час

                                             

nn.c. – число подъёмных сосудов в одновременной работе,

НР – высота подъёма, м,

Vср – средняя скорость подъёма, м/с

Q – пауза на загрузку и разгрузку скипов, с

Высота подъёма:

    

                                                       

,

Требуемый для выполнения заданной производительности объём  скипа:

                                                          

Принимаем скипы 3 СН 15-2, вместимостью 15 м3, грузоподъемностью  35 т.

Средства для транспортировки горной массы– вагонетка ВГ-4,5: вместимость 4,5 м3, грузоподъемность 13,5 т, колея  750, 900 мм, ширина 1350 мм, высота от головки рельса 1550 мм, длина 4100 мм, масса 4200 кг.

Рудничный электровоз марки КР-14, ширина колеи 750,900 мм, ширина 1350 мм, высота 1650 мм, длина 5800 мм.

Расчет ширины ленты конвейера в конвейерном стволе:

где kрез – коэффициент резерва, 1,5;

Тр – количество рабочих дней в году;

tк – продолжительность работы конвейера в сутки, 18 час.;

С – коэффициент, учитывающий углы наклона конвейера, роликов и роликоопор;

Vл – cредняя скорость движения ленты, 3 м/с;

g - насыпной вес руды, т/м3.

м

4.2. Выбор поперечного сечения вскрывающих выработок по каждому варианту вскрытия в соответствии с производительностью рудника и проверка их по условиям вентиляции

Выбранные сечения проверяем по условиям вентиляции, скорость воздуха по ним не должна превышать допустимую.

а) По max числу людей, одновременно находящихся в руднике: