- •4.1 Геолого-промышленная характеристика месторождения
- •4.2 Горные работы
- •4.3 Технологический транспорт
- •4.3.1 Реконструкция и развитие транспортной схемы карьера в период 2010-2020 гг.
- •Транспортная схема карьера на 2010 год
- •4.3.2 Железнодорожный транспорт
- •4.3.3 Автомобильный транспорт
- •4.3.4 Транспорт отвального хозяйства
- •4.4 Проветривание карьера
- •4.5 Карьерный водоотлив
- •4.6 Гидрозащита карьера и отвалов
- •4.6.1 Гидрозащита Левобережных отвалов
- •4.6.2 Гидрозащита Правобережных отвалов
4.2 Горные работы
Разработка Скелеватского Магнетитового месторождения осуществляется карьером ОАО „ЮГОК” с 1955 г. Первоначальная мощность его составляла 9,0 млн. тонн сырой руды в год. Последующими этапами реконструкции и расширения мощность карьера была доведена до 35 млн. тонн по добыче и переработке магнетитовых кварцитов.
За прошедший период горные работы велись без расширения ранее сформированных границ карьера по поверхности.
Границы карьера по поверхности определяются контурами рудного тела, выходящими под покрывающие породы, а также наличием на юге реки Ингулец, протекающей в непосредственной близости от карьера, и на севере – границей карьера № 3 ОАО „АМКР”.
В настоящем проекте южная и северная границы карьера по поверхности принимаются в соответствии с проектом реконструкции карьера I очереди. Западная граница принимается согласно выполненной документации 01-10-1210.1-ГО.ГТ. За Восточную границу карьера принимается существующее положение верхних горизонтов Восточного борта.
Таблица 4.5 – Основные показатели по карьеру
Наименование |
Показатели карьера |
| ||
при отработке запасов под восточным бортом |
без отработки восточного борта |
| ||
Глубина карьера, м |
660 |
660 |
| |
Размеры карьера в плане |
|
|
| |
− по верху: длина, м |
3000 |
3000 |
| |
ширина, м |
2550 |
2550 |
| |
− по низу: длина, м |
350 |
140 |
| |
ширина, м |
175 |
160 |
| |
Эксплуатационные запасы неокисленных (магнетитовых) железистых кварцитов по состоянию на 01.01.2008 г., млн. т |
1053,3 |
913,5 |
| |
Наименование |
Показатели карьера | |||
при отработке запасов под восточным бортом |
без отработки восточного борта | |||
Эксплуатационные запасы окисленных (мартитовых) железистых кварцитов по состоянию на 01.01.2008 г., млн.т/млн. м3 |
62,9 18,7 |
55,984 16,662 | ||
Породы вскрыши всего, млн. м3 |
138,5 |
121,9 | ||
в том числе: − мягкие, млн. м3 |
3,379 |
3,379 | ||
− скальные, млн. м3 |
135,3 |
118,500 | ||
Средний коэффициент вскрыши без использования в качестве руды окисленных кварцитов, м3/т |
0,15 |
0,15 |
По состоянию на 01.01.2009 г. карьер вскрыт до горизонта минус 285 м, что соответствует глубине по замкнутому контуру 330 м.
Вовлечение в разработку восточного борта карьера возможно при условии выполнения требований нормативов, обеспечивающих безопасное ведение буровзрывных и других горных работ.
На основании анализа выполненных НТФ „НОВОТЭК-2” геомеханических расчетов устойчивости единичных уступов, групп уступов и бортов в целом в настоящем проекте приняты следующие параметры бортов карьера:
− углы откосов уступов по наносам |
− 30о; |
− углы откосов уступов высотой 30 м в раздробленно-мелкоблочных породах |
− 60о; |
− углы откосов уступов высотой 30 м в монолитных средне и крупноблочных породах |
− 70о; |
− результирующий угол наклона бортов карьера вогнутого профиля |
− 30÷40о; |
− результирующий угол наклона борта карьера, сложенного группой уступов |
− 40÷56о. |
В связи с отсутствием достоверных данных о физическом состоянии горного массива на конечных контурах, принято в проекте считать массив раздробленно-мелкоблочным до отметки ± 0 м.
При построении карьера в отработанном виде углы откосов уступов в наносах были приняты 30о, по скальным породам восточного и западного бортов карьера 60о, по скальным породам северного борта до отметки минус 60 м − 55о, ниже – 70о.
Основные показатели по карьеру приведены в таблице 4.5.
Ширина предохранительных берм принята равной 10 м, ширина транспортных берм принимается расчетная, в соответствии с действующими нормативами, и составляет:
для автотранспорта
28,7 м – для двухполосной автодороги,
18,7 м − для однополосной автодороги;
для железнодорожного транспорта
для размещения однопутной дороги – 10,2 м;
для размещения двухпутной дороги:
17,4 м – при подвеске контактного провода на самостоятельных опорах для каждого электрифицированного пути,
15,8 м – при расположении опор контактной сети в междупутье.
Конечное положение эксплуатационных горизонтов принято по контуру рудной залежи при бортовом содержании Fe магнитного 10 %.
В отстроенном таким образом карьере будет отработано 1053328,0 тыс. т неокисленной руды при расширении карьера на восток и 913560,0 тыс. т неокисленной руды без отработки восточного борта.
Для определения порядка разработки месторождения и первоочередного направления развития горных работ, в проекте карьерное поле условно разделено на четыре участка: северный, восточный, южный и западный.
По основному показателю горнотехнических условий разработки – коэффициенту вскрыши, предпочтительным является восточный участок, но, так как отработка восточного борта без уменьшения утвержденной 750-метровой СЗЗ в восточном направлении в настоящее время не представляется возможной, проектом принимается следующий порядок отработки:
− интенсивная углубка и отработка центральной части и постановка северного борта до отметки минус 270 м в конечное положение;
− разнос западного борта карьера с 2009 г., с тем, чтобы к 2018 г. обеспечить на нем добычу руды в количестве 2 млн. тонн в год;
− после решения вопроса об уменьшении СЗЗ от жилпоселка необходимо приступить к интенсивной отработке восточного борта;
− отработка запасов южного борта производится в последнюю очередь после ликвидации расположенных на нем транспортных коммуникаций.
Проектом предусматривается комплекс мероприятий по развитию горных работ, реконструкции транспортной схемы и обновлению горного оборудования, которые позволяют произвести наращивание мощности карьера по добыче руды до 30 млн. тонн в год.
Срок службы карьера при намечаемых объемах добычи с учетом развития и затухания при полной отработке месторождения составит 50 лет, в том числе со стабильной добычей – 25 лет.
Как показал анализ параметров рабочей зоны карьера, с понижением горных работ уменьшаются размеры дна карьера, что не позволяет производить вскрытие нижних горизонтов с необходимым темпом на железнодорожный транспорт.
В соответствии с выполненным проектом развития карьера до 2010 г., переход к отработке нижних горизонтов на автотранспорт планировался начиная с 2003 года, с выдачей неокисленной руды на намечаемый к строительству дробильно-перегрузочный пункт горизонта минус 210 м рудного тракта ЦПТ.
В связи с отставанием строительства, ввод в эксплуатацию ДПУ горизонта минус 210 м предполагается осуществить в 2012 г.
Анализ работы карьера за период 2010-2025 гг. показывает, что использование строящейся рудной линии ЦПТ с приемными устройствами на горизонте минус 210 м обеспечивает выдачу руды с нижних горизонтов в намечаемых объемах при удовлетворительных технико-экономических показателях работы автотранспорта до 2025 гг. В последующий период, в связи с возрастающим объемом руды с нижних горизонтов, возникает необходимость в переносе приемных устройств рудного тракта ЦПТ на горизонт минус 300-330 м.
Так как удлинение существующей рудной линии ЦПТ до горизонта минус 210 м не позволит осуществить полную отработку карьера, настоящим проектом рассмотрено строительство нового рудного конвейера с горизонта минус 300 м на поверхность, с примыканием к существующему конвейеру в районе станции приводов СП-2 и устройством ДПУ на восточном борту карьера.
В проекте рассмотрены следующие варианты строительства восточного рудного тракта:
− вариант 1 – подземный комплекс ЦПТ в восточном борту карьера с размещением ДПУ в колодце;
− вариант 1.1 – подземный комплекс ЦПТ в восточном борту карьера с размещением ДПУ в открытом исполнении;
− вариант 2 – поверхностный комплекс ЦПТ с применением крутонаклонного конвейера на восточном борту карьера с размещением ДПУ в открытом исполнении.
Для ввода в карьер технологического автотранспорта предусматривается строительство однобортной полутраншеи по северному борту карьера, по которой будет осуществляться подача большегрузных автомобилей от базы ТО и ТР, расположенной на территории бывшего кислородного завода.
В связи с намечаемым разносом западного борта, на котором расположены станции горизонтов ± 0 м, минус 60 м и минус 120 м, обеспечивающие ввод желдортранспорта на нижние горизонты карьера, проектом предусматривается строительство однобортной железнодорожной траншеи с руководящим уклоном 40‰ по северному борту, которая позволит осуществить глубокий ввод железнодорожного транспорта от поста плюс 42 м восточного борта карьера до горизонта минус 180 м в обход станций ±0 м, минус 60 м, минус 120 м.
При расширении карьера на север, в перспективе, после ликвидации транспортного целика между карьером № 3, ОАО „АМКР” и карьером ОАО „ЮГОК”, система существующих железнодорожных и автомобильных коммуникаций будет нарушена, поэтому при постановке западного, южного и восточных бортов в конечное положение предусматривается формирование дублирующей системы транспортных коммуникаций, позволяющих осуществить отработку запасов Скелеватско-Магнетитового месторождения до XI профиля – границы утвержденных запасов.
Технология разработки горной массы в настоящем проекте не претерпевает существенных изменений по сравнению с ранее принятой.
В качестве погрузочных механизмов на добычных и вскрышных работах в начальный период используются имеющиеся на карьере в достаточном количестве одноковшовые экскаваторы ЭКГ-8И и ЭКГ-10.
Учитывая, что средний возраст экскаваторного парка составляет 23 года, при расчете потребного количества экскаваторов производительность их определялась с применением возрастного коэффициента 0,55 с его последующим увеличением по мере обновления экскаваторного парка.
Бурение скважин предусматривается станками шарошечного бурения СБШ-250 МН.
Производительность основного горного оборудования принята согласно „Норм технологического проектирования горнодобывающих предприятий с открытым способом разработки месторождений полезных ископаемых” (СОУ-Н МПП 73.020-078-1:2007) с учетом корректирующих коэффициентов на возраст, вид транспорта, крепость пород, глубину отработки и др.
Для взрывания горных пород предусматривается применение взрывных веществ, включенных в «Перелік вибухових матеріалів промислового призначення, допущенних до постійного виробництва і застосування», утвержденного Государственным комитетом Украины по промышленной безопасности, охране труда и горного надзора, а также допущенных к испытаниям в условном порядке.
Максимальное количество применяемого ВВ на один массовый взрыв должно обеспечивать необходимые объемы добычи и принимается (рассчитывается) в соответствии с действующими нормативами, обеспечивающими безопасное ведение взрывных работ.
В карьере, наряду с основными технологическими процессами, имеют место вспомогательные работы: дробление негабарита, заоткоска уступов, очистка берм, планировочные работы в зоне работы экскаваторов.
По отчетным данным комбината, выход негабарита в карьере ЮГОКа составляет 0,1 %. Дробление негабарита предусматривается гидравличенским молотом различных фирм, установленном на экскаваторе Liebherr 944, или на другом подобном оборудовании на гусеничном или пневмоколесном ходу, а также установкой 2 УРН-2 и при помощи повторного дробления взрывом накладными или шпуровыми зарядами..
Порядок ведения БВР, технология оборки уступов, контроля и приемки участка борта на конечном контуре, регламентируются паспортами ведения работ на этих участках, утвержденными главным инженером ГОКа.
Для заоткоски уступов при оформлении постоянных бортов по скальным породам предусматривается контурное взрывание, с предварительным щелеобразованием рядом наклонных скважин с гирляндными зарядами. Бурение рядов щелеобразующих скважин предусматривается станками Atlas Copco ROCL-8-64.
Очистка от просыпей горной массы транспортных берм и берм безопасности производится бульдозерами Т-330, Т-25, ДЭТ-250, погрузчиками на пневмоколесном ходу и другой техникой, обеспечивающей безопасное выполнение работ. Планировочные работы в зоне действия эксковаторов производятся бульдозерной и грейдерной техникой с обязательной подсыпкой дорог щебнем фракции 5-20 мм.
Орошение взорванной горной массы в забоях и на отвалах производится гидропоездами и поливочными автомобилями.
Действующими отвалами, на которых размещаются вскрышные породы и складируются окисленные руды, являются отвалы Левобережный и Правобережный с отдельным отвалом суглинков в районе п/с № 97.
Отвалообразование скальных вскрышных пород в настоящее время осуществляется на Левобережном отвале, складирование окисленных кварцитов осуществляется на Левобережном и Правобережном отвалах. Отвалообразование мягкой вскрыши производится на отвале суглинков в районе п/с № 97. Часть скальной вскрыши (0,4 − 1,1 млн. м3 в год) используется для строительства дамб обвалования хвостохранилищ и производства щебня для внутренних нужд.
Левобережный отвал расположен юго-западнее карьера, на левом берегу реки Ингулец. Площадь отвала составляет 995,0 га. Наибольшая высота отвала 160 м. Доставка вскрышных пород производится железнодорожным транспортом, укладка пород в ярусы − экскаваторами ЭКГ-8И и ЭКГ-6,3ус. На 01.01.2009 года остаточная емкость Левобережного отвала для скальной вскрыши составляет 134,2 млн. м³, для окисленных кварцитов − 19,5 млн. м³.
Отвал Правобережный отсыпан по основной площади до отметки +160 м. Ассоциацией „Укррудпром” в 2009 году была выполнена научно-исследовательская работа „Увеличение емкости Правобережных отвалов. Разработка технологических параметров Правобережного отвала ОАО „Южный ГОК” по его наращиванию до отм. +180 м и противооползневые мероприятия”, на основании которой конечный ярус отвала предусматривается отсыпать до отм. +180 м, что позволит избавиться от дефицита емкости для складирования окисленных кварцитов верхних горизонтов северного борта карьера. Доставка окисленных кварцитов осуществляется с верхних горизонтов северного борта карьера автотранспортом. Вид применяемого отвалообразования − бульдозерное. Отсыпка яруса +180 м осуществляется с учетом существующих границ стратиграфических горизонтов.
Площадь Правобережного отвала составляет 350,5 га. Остаточная емкость отвала для складирования окисленных руд по состоянию на 01.01.2009 года составляет 2,2 млн. м³.
Складирование мягкой вскрыши, вывозимой с западного борта карьера автотранспортом, осуществляется на южном участке Правобережного отвала в районе п/с № 97. Проектная емкость отвала 4,5 млн м³. Проектная отметка +100 м. Отсыпка отвала начата в конце 2008 года. Площадь отвала в отсыпанном виде составит 28,4 га. Отвалообразование осуществляется бульдозерами.
Рекультивации после отсыпки подлежит участок Правобережного отвала площадью 14,2 га, а также участок складирования суглинков в районе п/с № 97 − 28,4 га.
До 2020 года проектом предусматривается рекультивация:
− участков складирования сланцев на восточном борту Правобережного отвала ярус +140 м и ярус +160 м (согласно принятым стратиграфическим горизонтам) площадью 8,05 га под самозаростание и откосы 5,6 га под залужение;
− отвал суглинков в районе п/с № 97 − под самозаростание.
Участки Левобережного и Правобережного отвалов, где складируются окисленные кварциты, рекультивации не подлежат.
На отдельных участках территории расширения Левобережных отвалов предусматривается поэтапное снятие потенциально-плодородного слоя почвы. Для этого будут задействованы скреперы и бульдозеры.
Складирование потенциально-плодородного слоя будет производиться во временные отвалы, с последующим использованием его при рекультивации нарушенных земель.