6


6. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
6.1 Горно – геологические сведения. Горно – технологические сведения о нижних горизонтах Шубинского месторождения.
Стратиграфически месторождение залегает в песчано - глинистых отложениях белоубинской свиты. Простирание пород белоубинской свиты северо – западное 31 - 93°, падение крутое 65 - 85° на северо - восток. Породы успенской свиты слагают юго - западную часть месторождения (лежачий бок оруденения). Мощность свиты в районе до 200 – 300 м. Граница с нижележащими образованиями ильинской свиты проводится по субвулканическим телам кислого состава. Разрез свиты представлен, в основном, эффузивными образованиями - лавами и лавобрекчиями кварцевых альбитофиров. Породы белоубинской свиты слагают северо - восточную часть площади месторождения (висячий бок оруденения), перекрывая отложения успенской свиты. Полная мощность белоубинской свиты в районе однозначно не определена. Изученная нижняя часть разреза белоубинской свиты мощностью 50 – 70 м представлена углисто - глинистыми, глинистыми алевролитами, алевропесчаниками с прослоями песчаников. Вблизи контакта с успенской свитой отмечаются редкие мелкие линзы туфов кислого состава в углисто-глинистых алевролитах. Кварцевые альбитофиры выделяются в виде двух небольших интрузий в северо - западной и юго – восточной частях месторождения. Тела интрузий имеют вытянутую в северо - западном направлении форму, характеризуются секущими контактами по отношению к вмещающим их породам. Первое прорывает породы успенской свиты, второе - алевролиты белоубинской свиты. Размеры тел соответственно 800 ∙ 320м и 750 ∙ 100м. Породы и, частично руды, в пределах месторождения рассланцованы и метаморфизованы повсеместно. На фоне этого выделяются локальные зоны интенсивного рассланцевания и дробления пород и руд. Ширина локальных зон интенсивного рассланцевания составляет в среднем 10 – 20 м при протяженности от 50 до 550 м. С ними генетически и пространственно связаны зоны дробления. Разрывные нарушения и зоны дробления на месторождении носят дорудный и пострудный характер. Для большей части рудовмещающих и подстилающих пород характерны лепидобластовые (чешуйчато - зернистые) структуры и пятнисто - полосчатые текстуры с элементами реликтовой слоистости в алевролитах. Для руд наиболее типичными текстурами являются массивные и полосчатые, реже гнездово - петельчатые и сланцевато – полосчатые. вШубинское месторождение концентрируется в пределах одной рудной зоны. Мощность рудной зоны колеблется от 50 до 120 м. Простирание рудной зоны северо - западное, согласное с простиранием вмещающих пород. На северо - востоке рудная зона в основном ограничивается контактом отложений белоубинской и успенской свит. С другой стороны юго - западная граница является условной и проводится по исчезновению полиметаллической минерализации и тел сплошных серно-колчеданных руд. Длина по простиранию рудной зоны 550 м, по падению прослежена на глубину 450 - 580 м от поверхности. Ниже глубины 500 м наблюдается уменьшение мощности рудных тел, отмечаются перерывы сплошности оруденения. В соответствии с промышленными кондициями на Шубинском месторождении выделено 5 рудных тел и 24 мелких линзы (по одиночным пересечениям) балансовых колчеданно - полиметаллических руд категории С1 и С2. Основная масса запасов руды (78.7%) сосредоточена в рудных телах № 1 и 2. При этом 63.9% всех запасов месторождения приходится на эти же тела на Северо-Западном участке, руды этого участка имеют и более высокие содержания металлов. В 24 мелких линзах сосредоточено всего лишь 0.9% запасов руды. Характеристики форм и параметров рудных тел нижних горизонтов Шубинского месторождения представлены в приложении А6.2 Гидрогеологические условия разработки нижних горизонтов.
Горные выработки Шубинского рудника будут обводняться трещинно - жильными водами. Водовмещающими породами являются, преимущественно, туфы кислого состава, глинистые алевролиты, серицит - кварцевые породы (сланцы), кварцевые альбитофиры, диабазы, габбро - диабазы.Вскрытие месторождения горными выработками привело к нарушению естественного положения уровней подземных вод и к развитию депрессионной воронки. В результате чего над месторождением произошло снижение уровней трещинных вод на 23 – 65 м, в районе стволов шахт составило 150 – 170 м. Трещинно-жильные воды зон тектонических нарушений развиты ниже толщи выветрелых пород и действуют в локальных зонах трещиноватости без сплошного пространственного распределения. Воды данного типа на месторождении изучались по глубоким скважинам и в подземных горных выработках. Обводненность зон тектонических нарушений в процессе скважинной разведки месторождения оценивалась пробными откачками из разведочных и специальных скважин до глубины 500 м (абс. отм. + 530 м).
Коэффициенты фильтрации пород тектонических зон составляют 0.005 - 0.26 м/сут. Коэффициент водопроводимости равен 0.08 - 12.60; в среднем - 7.3м2/сут. Водоотдача вмещающих пород в среднем равна 0.005.
По данным разведочных работ и наблюдений трещиноватость скальных пород месторождения отмечается на всю разведанную глубину, однако значительные полости - коллекторы для накопления подземных вод при этом не обнаружены. В период вскрытия месторождения 1985 – 1989 г суммарный водоприток в рудник в среднем равнялся 50 м3/ч, максимальный достигая 77.5 м3/ч. Доля технической воды составляла 7 - 24% от общего водопритока. Выработками нижних горизонтов месторождения (до глубины 570 м, уровень 9 горизонта, абс.отм. + 510 м) будут вскрываться породы с ненарушенным естественным режимом трещинно - жильных вод и статическими запасами воды, однако, значительных водопритоков в горные выработки не ожидается. Расчет водопритоков в проектируемые горные выработки выполнен гидравлическим способом по степенной зависимости и проверочно проведен расчет по методу гидрогеологической аналогии и балансовым методом. Результаты расчетов показывают хорошую сходимость прогнозных водопритоков, полученных разными методами. Общий ожидаемый водоприток в рудник при разработке месторождения до уровня 9 горизонта составит 69 - 142 м3/ч.Ожидаемый водоприток в углубляемую часть (между 6 - 9 горизонтами) стволов шахт "Вентиляционная" и РЭШ оценивается, соответственно, 20 и 16 м3/ч.
По химическому составу рудничные воды Шубинского месторождения преимущественно гидрокарбонатно - сульфатные или сульфатные магниево - кальциевые, пресные, с минерализацией 0.05 - 0.73 г/л, жесткостью 0.3 - 9.7 мг экв/л, рН воды среды равно 6.0 - 9.5. С глубиной отмечается увеличение минерализации рудничных вод, повышение содержания сульфат-иона и кальция.
6.3 Вскрытие нижних горизонтов Шубинского рудника.
Рассмотрим несколько вариантов оптимизации вскрытия нижних горизонтов Шубинского месторождения.
1 способ. Вскрытие блока 6 и 7 Шубинского рудника транспортным уклоном с сечением на сопряжении 9.21 м² и на прямом отрезке 7.06 м² с углом наклона 10 °, а также лифтовым восстающим с сечением 9 м² и вентиляционно – ходовым восстающим с сечением 9 м²
2 способ. Выбор оптимальных количественных параметров транспортного уклона графоаналитическим методом проектирования.
1 способ.
Вскрытие блока 6 и 7 начиная от горизонта 7 + 40 произведем транспортным уклоном под углом 10 ° с целью экономии длины откаточных путей и увеличения скорости проходки горных выработок.
Параметры транспортного уклона будем производить с учетом [Общесоюзных норм технологического проектирования подземного транспорта горнодобывающих предприятий]. При проходке и эксплуатации транспортного уклона будут использоваться следующие виды оборудования представленные в таблице 6.1
Таблица 6.1
Эксплуатационное самоходное оборудования
  Наименование оборудования Ед. изм. марка, тип Кол-во до 9 гор.
1 Транспортная машина шт. Самосвал MT 2010 1
2 Погрузодоставочная машина шт. ПДМ CAT-1300 1
3 Самоходная буровая установка шт. СБУ BOOMER 104 1
4 Вентилятор проходческий штВМЭ-8 1
Согласно нашему оборудованию проведем оптимальные решение для определения параметров транспортного уклона. Необходимую часть технических характеристик самоходного оборудования разместим в таблице 6.2.
Таблица 6.2
Технические характеристики самоходного оборудования
Высота, ммШирина, ммУгол наклона, ° Радиус поворота, °
Самосвал MT 2010
2444 2312 15 16
CAT-1300
2100 2200 40 20
СБУ BOOMER 104
2690 1220 10 42.5
Попытаемся сравнить средние параметры транспортного уклона, по проекту выполненным подразделением компании «Казцинк», и предлагаемым.
Расчет длинны транспортного уклона произведем с учетом коэффициента наклона транспортного уклона показанного в формуле (6.1). Данные проекта выполненного подразделением отобразим в таблице 6.3.
l= hвысi , (6.1)
где l – длинна выработки ,м;
hвыс – высота подэтажа, м;
i – коэффициент наклона.
Таблица 6.3
Средние параметры транспортного уклона
Сечение выработки в свету, м²
Длина, мОбъем, м³
Продолжение таблицы 6.3
7+40, 7 + 20, 7 горизонт
11.2 428.57 4799.9
8 + 40, 8 + 20, 8 горизонт
11.2 428.57 4799.9
9 + 40, 9 + 20, 9 горизонт
11.2 428.57 4799.9
Итого все горизонты
1285.71 14399.7
Примечание 1 - Проектный вариант компании
Подберем оптимальное сечение транспортного уклона по максимальным габаритам используемого оборудования в период проходки транспортного уклона, а также в период эксплуатации по [Требования промышленной безопасности при ведении работ подземным способом] и произведем краткий расчет. Результаты отобразим в таблице Microsoft Excel 6.4.
Высота свода при набрызгбетонной крепи при f > 12 и при штанговой и комбинированной крепи при f > 9 определяется по формуле (6.2).
h0=B4 , (6.2)
Где B ширина выработки, м.
Высота выработки от почвы до верхней точки свода высчитывается по формуле (6.3).
hв=h0+h , (6.3)
Где h - высота вертикальной стенки выработки от ее почвы, м.
Радиус осевой дуги свода определим по формуле (6.4).
R=0.905B , (6.4)
Где B ширина выработки, м.
Радиус боковой дуги свода определим по формуле (6.5)
r=0.173B , (6.5)
Где B ширина выработки, м.
Площадь поперечного сечения в свету определим по формуле (6.6)
Sсв=B(h1+0.196B) , (6.6)
где h1 – высота вертикальной стенки выработки от балластного слоя, м.
Таблица 6.4

Данные по предлагаемому варианту параметров транспортного уклона отобразим в таблице 6.5
Таблица 6.5
Средние параметры транспортного уклона
Сечение выработки в свету, м²
Длина, мОбъем, м³
7+40, 7 + 20, 7 горизонт
8.13 142.85 1161.42
8 + 40, 8 + 20, 8 горизонт
8.13 142.85 1161.42
9 + 40, 9 + 20, 9 горизонт
8.13 142.85 1161.42
Итого все горизонты
428.55 3484.26
Примечание 2 – Предлагаемый вариант
Проверим соответствие скорости движение вентиляционной струи в предлагаемом варианте сечения транспортного уклона с [Требованиями промышленной безопасности при ведении работ подземным способом]. Скорость движения воздуха в квершлагах, вентиляционных и главных откаточных штреках, капитальных уклонах должна быть не менее 8 м/с.
Общее расчетное количество свежего воздуха, необходимого для проветривания нижних горизонтов составляет 82,7 м3/сек. Для определения скорости движения воздуха по транспортному уклону воспользуемся формулой (6.7).
µ= QSпопер , 6.7)
где µ - скорость движения воздуха по выработке, м / сек;
Q – необходимое количество воздуха для проветривания нижних горизонтов, м3/сек;
Sпопер – площадь поперечного сечения выработки, м².
Определим количество воздуха по максимальному поперечному сечению горной выработки, которым является поперечное сечение транспортного уклона на закруглении.
µ= 82.79.20=8.98 м/секСоответственно условие выполняется и данное сечение рекомендуется применять при эксплуатации. Применение этого метода позволит сократить затраты на проходку транспортного уклона без негативных последствий на технологический процесс и позволит уменьшить вредное воздействие на окружающую среду. Разница в погонных метрах составляет 800.16 метров что в среднем объеме составит 2456 м³. На рисунке 6.1 изображены габаритные размеры наибольшего оборудования в предлагаемых сечениях. Примечание 6.3 – для открытия файла в автоматизированной программе AutoCAD кликните на рисунок 6.1

Рисунок 6.1. Габаритные размеры MTI 2010.
2 Способ Выбор оптимальных количественных параметров транспортного уклона определим для самоходного оборудования графоаналитическим методом проектирования. Говоря о самоходном оборудовании имеется в виду автосамосвалы, которые и будут являться объектом оптимизации.
Актуальность этого способа заключается в том что, что имеется плавная зависимость параметров и критерием оптимизации.
Рассмотрим количественные параметры, которыми являются:
Производительность самоходного оборудования;
Скорость движения самоходного оборудования;
Износ самоходного оборудования;
Сечение транспортного уклона;
Тип дорожного покрытия;
Длина транспортного уклона.
Критерием оптимизации будет являться сумма эксплуатационных затрат при транспортировании.
Рассмотрим первый параметр и начнем определение точки минимума и максимума, за пределами которых находиться невозможность или нецелесообразность исследования. Производительность самоходного оборудования можно выразить из других параметров присутствующих в перечислении. Параметрами производительности самоходного оборудования из представленных выше являются:
Длина транспортного уклона;
Тип дорожного покрытия;
Сечение транспортного уклона;
Скорость движения самоходного оборудования.
Длину транспортного уклона используем в качестве показателя угла наклона транспортного уклона, регулируя угол возможно уменьшение или увеличение длины. Угол наклона транспортного уклона произведем с учетом [Общесоюзных норм технологического проектирования подземного транспорта горнодобывающих предприятий] и при построении графика будем рассматривать экстремум значений от 6 до 8°.
Тип дорожного покрытия будем выбирать из [Общесоюзных норм технологического проектирования подземного транспорта горнодобывающих предприятий]. Экстремумами значений будет являться от 1 до 5, где цифрами указаны дорожные покрытия:
1 – бетон с частичным армированием сеткой;
2 – бетон с полным армированием сеткой;
3 – бетон и щебень с частичной пропиткой раствором;
4 – бетон и щебень с пропиткой раствором;
5 – без покрытия.
Экстремумами сечения транспортного уклона будут являться сечения регламентированные в [Общесоюзных нормах технологического проектирования подземного транспорта горнодобывающих предприятий], а также сечения, при которых дальнейшее увеличение не будет целесообразно. Скорость самоходного оборудования произведем с учетом [Общесоюзных норм технологического проектирования подземного транспорта горнодобывающих предприятий] и всех предоставленных выше параметров.
Теперь определим зависимость этих факторов на производительность самоходного оборудования и построим график 1 на котором найдем оптимальные параметры для производительности самоходного оборудования.

График 1. Определение производительности автосамосвала
Определим амортизацию по предлагаемым параметрам автосамосвала и отобразим на графике 2.

График 2. Определение амортизации автосамосвала
Построим график на котором отобразим влияние конфигураций на эксплутационные затраты.

График 3. Определение эксплутационных затрат
На последнем графике видно что параметр 2, 3, 4 являтся более рациональным изменением по отношению к эксплутационным затрам. Все 4 варианты по отношению к эксплутационным затратам показали хорошие результаты по снижению. Оптимальным считаемся вариант 4.

Приложенные файлы

  • docx 493952
    Размер файла: 174 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий