2.3. Комбинированная схема вскрытия рудника
Месторождение “Котсельваара”
- штольня с поверхности L=6800 м., S=9,0 м2. Однопутевая со свободным проходом.
- наклонная эксплуатационная шахта (НЭШ) гор. 170 м. до гор.-200 м. L=760 м, S=10,8 м2. Оборудован грузовой подъемной установкой и ходовым отделением.
- западный наклонный ствол (ЗНС) с поверхности до гор.-170 м. L=1100 м., S=10,8 м2. Оборудован людской подъемной установкой и ходовым отделением.
- вертикальный вспомогательный ствол (ВВС) с поверхности до гор. -110м L=500 м, S=28,2 м2. Оборудован грузовой и людской подъемной установкой и ходовым отделением.
- эксплутационный вертикальный ствол (ЭВС) гор.200 до гор.-110 м. L=300 м, S=19,6 м2. Оборудован грузовой подъемной установкой и ходовым отделением.
- восточный наклонный ствол (ВНС) с поверхности до гор. - 70 м L=800 м, S=11,3 м2. Оборудован людской подъемной установкой и ходовым отделением.
Месторождение “Семилетка”
- штольня с поверхности L=1700 м., S=9,0 м2. Однопутевая со свободным проходом.
- породный скиповой ствол (ПСС) с поверхности до гор. 120 м. L=520 м., S=9,6 м2. Оборудован грузовой подъемной установкой и ходовым отделением.
- клетьевой наклонный ствол (КНС) гор.300 м. до гор. 60 м. L=530 м, S =9,6 м2. Оборудован людской подъемной установкой и ходовым отделением. (см. приложение 4)
2.4. Порядок отработки месторождений
Проектом АО «Институт «Гипроникель» принята двухстадийная схема отработки запасов: I стадия - отработка камерных запасов; II стадия - отработка опорных и ограждающих целиков системами с обрушением вмещающих пород. На I стадии отработки применяется система разработки с отбойкой руды из подэтажных штреков. На II стадии отработки применяется система подэтажного обрушения с выпуском руды на полевое днище. На локальных участках месторождений применяется камерно-столбовая система разработки. Целесообразно отрабатывать запасы междуэтажных целиков, начиная с верхних этажей, двигаясь последовательно сверху вниз. По мере накопления опыта отработки месторождений происходила корректировка конструктивных элементов и параметров систем разработки, порядка отработки месторождений и составляющих его отдельных рудных тел и очередности выемки целиков на II стадии отработки, что находило свое отражение в рекомендациях ВНИМИ и учитывалось рудником при локальном проектировании [4].
3. Проходка шахтных стволов
На руднике для вскрытия новых рудных горизонтов производится углубка действующих шахтных наклонных стволов. Применяется два варианта углубления наклонных стволов.
I вариант
Проходка наклонного ствола для вскрытия нового горизонта сверху вниз.
Рис. 3.1 Проходка наклонного ствола для вскрытия нового горизонта сверху вниз (на примере наклонной эксплуатационной шахты НЭШ)
На действующем нижнем горизонте проходится заезд под скреперный уклон.
На заезде производится рассечка скреперного уклона. На рассечке выкрепляется наклонный скреперный полок для проходки скреперного уклона сверху вниз в лебёдочной нише устанавливается и крепится в соответствии с утверждённым паспортом скреперная лебёдка ЛС-100.
Производится проходка вскрывающего скреперного уклона сверху вниз до отметки нижележащего вскрываемого горизонта.
Выполняется рассечка руддвора НЭШ вскрываемого горизонта, а также рассечка ствола НЭШ вверх от вскрываемого горизонта, с таким расчётом, чтобы целик между нижней частью действующего ствола НЭШ, являющейся водосборником и вновь проходимым участком ствола НЭШ составил не менее 3м.
По скреперному уклону на вскрываемый горизонт доставляется скреперная лебёдка 55-ЛС, которая устанавливается и крепится в соответствии с утверждённым паспортом в пройденной части ствола выше отметки вскрываемого горизонта.
Производится проходка сверху вниз участка ствола до отметки на 25 м ниже вскрываемого горизонта. Процесс проходки имеет циклический характер. Проходческий цикл включает в себя следующие операции:
- Проветривание забоя после взрывных работ, допуск рабочих в забой.
Проветривание осуществляется в соответствии с проектом на проветривание выработки вентилятором местного проветривания. По окончании проветривания производится исследование качественного состава воздуха после взрывных работ при помощи устройства дистанционного отбора проб воздуха – экспрессгазоанализатором АМ-5. В случае получения положительных результатов опробования, производится допуск людей в забой ствола.
- Приведение забоя в безопасное состояние.
Приведение забоя в безопасное состояние начинается с обезопашивания подходов и сопряжения ствола с руддвором. Затем производится обезопашивание ствола в направлении сверху вниз. После этого наращивается и ремонтируется вентиляционный став, устанавливается прожектор переносного освещения.
- Уборка отбитой горной массы.
Отбитая горная масса убирается из забоя ствола скреперованием скреперной лебедкой, с последующей перескреперовкой по скреперному уклону и погрузкой в вагоны через окно наклонного скреперного полка.
- Бурение забоя.
Перед началом бурения грудь забоя и подошва в призабойном пространстве осматриваются, производится дополнительное обезопашивание, остатки взорванных шпуров («стаканы») прочищаются и закрываются деревянными пробками. Количество «стаканов» сравнивается с количеством шпуров, взорванных в предыдущую смену. При обнаружении «отказа» работы в забое прекращаются, ставится в известность горный мастер, который определяет способ ликвидации «отказа», руководит его ликвидацией и производит вместе со взрывником осмотр и допуск людей в забой после ликвидации «отказа».
В забое устанавливается переносной забойный насос, из призабойного пространства откачивается скопившаяся вода.
Бурение забоя производится ручными перфораторами ПП-63 или ПТ-48 по утверждённому паспорту БВР. По окончании бурения шпуры продуваются сжатым воздухом, нижние шпуры закрываются пробками, откачивается скопившаяся во время бурения вода. Убираются из забоя инструменты и оборудование, устанавливается туманообразователь, проверяются шланги для дистанционного опробования воздуха после взрывных работ.
Во время проходки нижней части ствола, во избежание затопления ствола, должно быть исключено попадание воды в ствол с выше лежащих горизонтов и из водоподводящих магистралей.
Из пройденной нижней части ствола проходятся два рудоспуска до отметки вскрываемого горизонта.
Из вновь пройденной нижней части ствола отбивается камера насосных установок на отметке на 8 м выше нижней точки ствола, с таким расчётом, чтобы часть ствола ниже камеры насосной являлась водосборником. Производится окончательная зачистка ствола от горной массы.
По скреперному уклону и по вновь пройденному стволу прокладывается водоотливной трубопровод. В камеру насосных установок доставляются насосные агрегаты и монтируются насосные установки, устанавливается система автоматического управления насосами и контроля с выводом информации на диспетчерский пульт.
После ввода в эксплуатацию стационарной схемы водоотлива, в стволе ниже отметки вскрываемого горизонта устанавливается предохранительный отбойник для предотвращения попадания горной массы в ствол ниже горизонта.
Сбойка вновь проходимого участка ствола с нижней частью действующего участка ствола производится по утверждённым в установленном порядке мероприятиям, предусматривающим:
- Порядок проветривания ствола во время взрывных работ по сбойке;
- Выставление постов охраны на время взрывания;
- Недопущение прорыва обводнённой горной массы из нижней части действующего участка ствола;
- Укрытие насосных установок.
Крепление кровли ствола и его армировка производятся по окончании проходки и окончательной зачистки от горной массы, в соответствии с утверждённым паспортом крепления.
В случае ухудшения горно-геологических условий может производиться крепление кровли ствола а также крепление сопряжений ствола с руддвором в процессе проходки.
После оформления сбойки вновь проходимого участка ствола с действующей его частью, в стволе в месте сбойки устанавливается предохранительный полок – отбойник для предохранения людей, ведущих в стволе работы по его армировке и креплению, от опасности падения сверху предметов, в соответствии с п.6 р.II ЕПБ руд [5].
II вариант
Проходка наклонного ствола снизу вверх.
Рис. 3.2 Проходка наклонного ствола снизу вверх (на примере Западного наклонного ствола ЗНС)
На основании горно-геологической характеристики, выдаваемой геологической службой рудника прогнозируется устойчивость пород, по которым будет производиться проходка и выбирается способ крепления и управления кровлей при проходке и в процессе армировки ствола.
На действующем горизонте проходится руддвор наклонного ствола.
Из руддвора проходится лебёдочная ниша, производится засечка ствола.
В лебёдочной нише устанавливается и крепится в соответствии с утверждённым паспортом скреперная лебёдка.
Производится проходка наклонного ствола до сбойки его с действующей частью ствола. Процесс проходки ствола имеет циклический характер. Проходческий цикл включает в себя следующие операции:
- Проветривание забоя после взрывных работ, допуск рабочих в забой.
Проветривание осуществляется в соответствии с проектом на проветривание выработки вентилятором местного проветривания. По окончании проветривания производится исследование качественного состава воздуха после взрывных работ при помощи устройства дистанционного отбора проб воздуха экспрессгазоанализатором АМ-5. В случае получения положительных результатов опробования, производится допуск людей в забой ствола.
- Приведение забоя в безопасное состояние.
Приведение забоя в безопасное состояние начинается с обезопашивания подходов и сопряжения ствола с руддвором. Затем, пользуясь верёвкой, проходчик поднимается к груди забоя и производит обезопашивание ствола в направлении с верху вниз. После обезопашивания навал горной массы, грудь забоя и стенки выработки орошаются и омываются водой для пылеподавления, растворения окислов азота, являющихся продуктами взрыва, а также для обнаружения, невзорвавшихся остатков ВМ и для обнаружения отслоений горной массы. Затем, наращивается и ремонтируется вентиляционный став, устанавливается прожектор переносного освещения.
- Уборка отбитой горной массы.
Отбитая горная масса убирается из забоя скреперованием скреперной лебёдкой, с последующей отгрузкой в вагоны породопогрузочной машиной ППН-3А.
- Бурение забоя.
Перед началом бурения грудь забоя осматривается, производится дополнительное обезопашивание, остатки взорванных шпуров («стаканы») промываются водой, прочищаются и закрываются деревянными пробками. Количество «стаканов» сравнивается с количеством шпуров, взорванных в предыдущую смену.
При обнаружении «отказа» работы в забое прекращаются, ставится в известность горный мастер, который определяет способ ликвидации «отказа», руководит его ликвидацией и производит вместе со взрывником осмотр и допуск людей в забой после ликвидации «отказа».
Бурение забоя производится ручными перфораторами ПП-63 и ПТ-48 по утверждённому паспорту БВР. По окончании бурения шпуры продуваются сжатым воздухом, устанавливается туманообразователь для пылеподавления и растворения окислов азота в воздухе после взрывных работ, проверяются шланги для дистанционного опробования воздуха после взрывных работ.
Сбойка вновь проходимого участка ствола с действующей его частью производится по утверждённым в установленном порядке мероприятиям, предусматривающим порядок проветривания ствола во время взрывных работ по сбойке, выставление постов охраны на время взрывания, укрытие аппаратуры и механизмов на горизонте сбойки, положение подъёмных сосудов в стволе во время взрывных работ по сбойке.
Крепление кровли ствола и его армирование производятся по окончании проходки ствола и окончательной зачистки от горной массы, в соответствии с утверждённым паспортом крепления.
В случае ухудшения горно-геологических условий может производиться крепление кровли ствола, сопряжений ствола с руддвором в процессе проходки.
После оформления сбойки вновь проходимого участка ствола с действующей его частью, в стволе в месте сбойки устанавливается предохранительный полок-отбойник для предохранения людей ведущих в стволе работы от опасности падения сверху предметов.