- •2 Существующее положение горных работ и основные решения
- •3 Прогноз сдвижений и деформаций при доработке месторождения
- •4 Геомеханическое обоснование технологии подземной
- •4.3.2 Расчет параметров системы разработки подэтажного
- •10 Мероприятия по предупреждению и ликвидации
- •13 Техника безопасности и охрана труда
- •Введение
- •1 Геологическая характеристика месторождения
- •1.1 Геологическое строение месторождения
- •1.1.1 Залежь Новый Сибай
- •1.2 Морфология залежи Новый Сибай
- •1.3 Вещественный состав руд залежи Новый Сибай
- •1.4 Гидрогеологические условия разработки месторождения
- •1.4.1 Орография, гидрология и климат района
- •1.4.2 Гидрогеологические условия района
- •1.4.3 Характеристика действующей системы осушения месторождения
- •1.4.4 Общие выводы по гидрогеологическим условиям отработки Сибайского месторождения
- •1.5 Инженерно-геологические условия разработки месторождения
- •1.6 Запасы руды в залежи «Новый Сибай»
- •1.7 Эксплуатационная разведка
- •2 Существующее положение горных работ и основные решения по вскрытию месторождения
- •2.1 Существующее состояние горных работ на Сибайском подземном руднике
- •2.2 Основные решения по вскрытию месторождения
- •2.3 Проветривание рудника
- •3 Прогноз сдвижений и деформаций при доработке месторождения Новый Сибай подземным способом
- •3.1 Построения зоны сдвижения на земной поверхности
- •3.2 Построение зон сдвижения внутри массива горных пород
- •4 Геомеханическое обоснование технологии подземной доработки Ново-Сибайской залежи
- •4.1 Обоснование коэффициента запаса устойчивости бортов карьера при выемке законтурных руд
- •4.2 Обоснование выемки части прибортовых запасов без нарушения целостности рудного массива и существующего карьерного съезда
- •4.3 Геомеханическое обоснование параметров отработки основных запасов рудной залежи с обрушением вмещающих пород
- •4.3.1 Расчет параметров системы разработки подэтажного обрушения с одностадийным порядком отработки
- •4.3.2 Расчет параметров системы разработки подэтажного обрушения с двухстадийным порядком отработки (блоковое обрушение)
- •5 Системы разработки
- •5.1 Горно-технические особенности разработки рудной залежи
- •5.2 Выбор и обоснование систем разработки
- •5.2.1 Выемка прибортовых запасов руды открытыми камерами (прирезками)
- •5.2.2 Система подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды.
- •5.2.3 Система подэтажного обрушения с двухстадийным порядком отработки блоков (блоковое обрушение)
- •6 Подготовка и доработка рудной залежи
- •6.1 Общий порядок отработки
- •6.2 Отработка запасов в южном и северном бортах карьера выше горизонта 469 м
- •6.2.1 Порядок отработки запасов выше горизонта 469 м
- •6.2.2 Подготовка и отработка запасов выше горизонта 469 м
- •6.3 Отработка запасов ниже гор. 469 м
- •6.3.1 Первый вариант подготовки и отработки рудной залежи ниже гор. 469 м (рудная подготовка)
- •6.3.2 Второй вариант подготовки и отработки рудной залежи ниже гор. 469 м (полевая подготовка)
- •7 Буровзрывные работы
- •7.1 Параметры буровзрывных работ
- •7.2 Рекомендации по дополнительным мерам безопасности при отбойке сульфидных руд
- •7.3 Оценка сейсмического действия взрывных работ на горные выработки
- •7.4 Расчет толщины рудной корки, предотвращающей разлет рудной массы по выработанному пространству карьера
- •8 Потери и разубоживание руды
- •9 Производительность рудника
- •10 Мероприятия по предотвращению и ликвидации эндогенных пожаров
- •10.1 Характеристика вещественного состава руд участка «Новый Сибай»
- •10.2 Характеристика обрушенного пространства
- •10.3 Характер окислительных процессов сульфидных руд
- •10.4 Мероприятия по минимизации окислительных процессов
- •10.5 Мероприятия по обеспечению безопасного газового состава рабочих мест
- •10.6 Мероприятия по ликвидации возникших эндогенных пожаров
- •11 Основное технологическое оборудование
- •12 Крепление подземных горных выработок
- •12.1 Общие положения
- •12.2 Прогноз устойчивости руд и пород в выработках и выбор крепи
- •12.3 Дополнительные специальные мероприятия повышения устойчивости обнажений выработок
- •13 Техника безопасности, промсанитария и охрана труда при производстве горных работ
- •13.1 Безопасность производства горных работ
- •13.2 Мероприятия по предупреждению эндогенных пожаров
- •13.3 Мероприятия по борьбе с пылью
- •13.4 Мероприятия по борьбе с шумом и вибрацией
- •14 Основные технологические показатели
- •Список использованных источников
- •Приложения
10 Мероприятия по предотвращению и ликвидации эндогенных пожаров
10.1 Характеристика вещественного состава руд участка «Новый Сибай»
Геологическая характеристика участка «Новый Сибай», подлежащего отработке подземным способом, приведена в «ТЭО постоянных разведочных кондиций на совместную отработку Нижней и Ново-Сибайской залежей Сибайского месторождения медно-колчеданных руд. Геологическое обоснование кондиций», г. Верхняя Пышма, 2006.
Основными рудными минералами являются пирит, халькопирит, сфалерит, магнетит и пирротин. Оруденение представлено как сплошными, так и вкрапленными рудами. При этом пирротин в основном представлен локальными мелкозернистыми массами, гнездами, вкраплениями в пирите и халькопирите, тонкими зональными прожилками.
Институтом «Унипромедь» в свое время выполнена оценка склонности руд Сибайского месторождения к самовозгоранию, которая показала следующее:
пирротиновые руды относятся к первому классу руд, весьма склонных к окислению и самовозгоранию;
сплошные медные и медно-цинковые руды относятся ко второму классу: умеренно склонных к самовозгоранию.
Вмещающие породы не склонны к самовозгоранию.
Существующая «Инструкция по предупреждению и тушению подземных эндогенных пожаров на горно-рудных предприятиях Министерства цветной металлургии СССР» [11] рекомендует для отработки месторождений, представленных в основном рудами 2 и 3 класса, применять системы с твердеющей закладкой или системы с обрушением и профилактическим заиливанием.
Следует отметить, что требования упомянутой «Инструкции» базируются в основном на опыте борьбы с эндогенными пожарами 1950-60-х годов, когда системы разработки и применяемая техника существенно отличались от применяемых в настоящее время. В современных условиях самоходная техника позволяет быстро убирать отбитую руду, не допуская активной стадии ее окисления и, тем более, самовозгорания. В обрушенном пространстве отсутствует древесина, способствовавшая развитию и протеканию эндогенного пожара. Рабочие в подземных условиях обеспечены индивидуальными изолирующими самоспасателями, надежно защищающими от продуктов окисления руды в случае их появления в атмосфере рабочих мест.
В связи с невысоким содержанием полезных компонентов отработка участка «Новый Сибай» системами с твердеющей закладкой экономически нерентабельна.
Следует отметить, что проектом «Доработка Сибайского месторождения подземным способом. Дополнение к проекту» [10] предусмотрено применение систем с обрушением и профилактическим заиливанием.
Настоящим «Регламентом…» также предусматривается применение систем с обрушением. При этом конструкция системы разработки, применяемая техника и организация работ обеспечивают безопасные условия труда горнорабочих и сводят к минимуму возможность развития активных окислительных процессов.
Ниже изложен комплекс мер и условий, необходимых для предотвращения активных окислительных процессов и ликвидации возможных эндогенных пожаров.
10.2 Характеристика обрушенного пространства
Возникновение и развитие окислительных процессов, которые в конечном итоге могут привести к возникновению эндогенного пожара, как правило, связано с отбитой рудой, находящейся в обрушенном пространстве. При длительном сроке выпуска отбитой руды окислительные процессы могут достичь такой стадии, что выпускаемая руда может быть разогрета до значительных температур. Окисление потерянной руды, при наличии благоприятных условий, в крайнем случае, может привести к образованию локальных очагов эндогенных пожаров в выработанном пространстве.
Основными факторами, которые, при прочих равных условиях могут этому способствовать, являются следующие:
нахождение потерянной руды в виде локальных концентрированных массивов в выработанном пространстве;
значительная пустотность выработанного пространства, наличие в нем древесины;
наличие сбоек шахтных выработок с выработанным пространством, способствующих интенсивному поступлению в него воздуха.
В период 1940-60-х годов, когда на уральских медных рудниках наблюдался пик пожарных проявлений, применяемые системы разработки, уровень технического оснащения объективно создавали условия для интенсивного развития окислительных процессов. Среди них следует отметить:
малая интенсивность выпуска руды при использовании скреперных лебедок;
большой объем систем разработки с креплением деревом. В результате выработанное пространство характеризовалось значительной пустотностью (до 40-50%), наличием в нем древесины (до 10%), которая на определенной стадии интенсифицировала процессы самовозгорания руды;
повышенный объем нарезных выработок, что способствовало поступлению воздуха в выработанное пространство.
При отработке участка «Новый Сибай» планируется применять систему подэтажного обрушения с торцовым выпуском и отбойкой руды в зажиме. Этот вариант системы разработки, совместно с применением высокопроизводительной самоходной техники, существенно изменяет характеристику пространства, что влечет за собой уменьшение интенсивности окислительных процессов. Среди способствующих этому факторов следует указать:
уменьшение пустотности обрушенного пространства (как правило, не более 20%), отсутствие в нем древесины;
высокая интенсивность выпуска отбитой руды (в основном в течение 1-3 суток);
небольшое количество нарезных выработок.
Отдельно следует отметить, что при ведении очистных работ в дне и бортах карьера обрушенное пространство на большой площади будет контактировать с атмосферой.