5.3 Оптимизация параметров выемочной единицы
Существующим положением на сегодня является отработка разведанных руд северо-западной и юго-восточной части месторождения. Запасы юго-восточной части месторождения не значительны и отработка их в настоящее время нецелесообразна. Поэтому для создания рудных площадей и обеспечения проектной производительности рудника целесообразно отработка нижних горизонтов северо-западной части месторождения.
Вариант 1.
Отработку 7+20 - 9 горизонтов осуществить системой отработки - сплошной подэтажной выемкой камерами и вертикальными прирезками с закладкой выработанного пространства и принять параметры выемочной единицы в соответствии с [Проектом промышленной отработки запасов руды Шубинского месторождения].
Вариант 2.
Отработку 7+20 - 9 горизонтов осуществить системой отработки - сплошной подэтажной выемкой камерами и вертикальными прирезками с закладкой выработанного пространства и с выбором параметров выемочной единицы с помощью графического метода.
Вариант 1.
Отработка 7+20 - 9 горизонтов осуществляется системой отработки - сплошная подэтажная выемка камерами и вертикальными прирезками с закладкой выработанного пространства.
На 1 - м этапе проходят наклонную вскрывающую выработку на уровне подэтажа 7 + 20 м вниз на уровень 7 горизонта.
На 2 - м этапе проходят от наклонной вскрывающей выработки полевой орт, а также вентиляционный восстающий № 5.
На 3 - м этапе проходят доставочный штрек, и начинают отработку камер в порядке их очередности.
На 4 - м этапе проходят вентиляционный восстающий.
Применяемая система отработки на Шубинском руднике предусматривает бурение вееров взрывных скважин станком ЛПС - 3У, а при проходке горизонтальных выработок используется буровая установка BOOMER - 102. При зарядке шпуров и скважин используются зарядчики «Ульба - 150 И», ЗП - 2. Взрывчатые вещества, применяемые для зарядки шпуров и скважин: аммонит 6 ЖВ, аммонал, гранулит А-6. Выдача руды осуществляется погрузочно-доставочными машинами в комплексе с автосамосвалами. Управление горным давлением - твердеющая закладка, а также временные целики.
Применяемая система отработки представлена на рисунке 5.8.
Рисунок 5.8. Подэтажно - камерная система отработки с применением твердеющей закладки и использованием самоходного оборудования
Подсчет стоимости проведения подготовительных и нарезных выработок по блоку показаны в таблице 5.13.
Таблица 5.13
Подсчет стоимости подготовительных и нарезных выработок
|
Наименование выработок |
Общая длина на блок 6, м |
Общий объем, на блок 6, м³ |
Стоимость проходки, тенге |
|
|
1 м |
Общая |
|||
|
орты заезды подэтажа |
399 |
4825.24 |
33179 |
160096638 |
|
отрезные восстающие |
660 |
3960 |
33179 |
131388840 |
|
Буровые выработки |
1383 |
11763 |
33179 |
390284577 |
|
Итого |
2442 |
20548.24 |
33179 |
681770055 |
Технико-экономические показатели системы по варианту 1 приведены в таблице 5.14.
Таблица 5.14
Технико-экономические показатели системы отработки
|
Показатели |
Потери |
Разубоживание |
Производительность блока |
Объем подготовительно - нарезных работ |
Себестоимость 1 т добычи руды в год |
|
Ед. изм |
% |
% |
т/см |
м³ |
тенге |
|
Количество |
5.3 |
10.4 |
19.7 |
46.7 |
10227 |
Вариант 2.
Отработка 7+20 - 9 горизонтов осуществить системой отработки - сплошной подэтажной выемкой камерами и вертикальными прирезками с закладкой выработанного пространства и с выбором параметров выемочной единицы с помощью графического метода. На рисунке 5.9 представлена система отработки, предлагаемая при отработке нижних горизонтов.
Рисунок 5.9. Подэтажно - камерная система отработки с применением твердеющей закладки и использованием самоходного оборудования
При отработке рудного тела основной задачей рудника является выбор наиболее оптимальных конструктивных размеров выемочной единицы. Параметры выемочной единицы обратно пропорциональны затратам на извлечение руды. Данный вариант рассматривает выбор параметров выемочной единицы с помощью графического метода оценки устойчивости обнажений. Графический метод оценки устойчивости обнажений Мэтьюза-Потвина предполагает расчет:
-
показателя устойчивости (Stability Number)
; -
эквивалентного полупролета обнажения (радиуса HR или фактора формы
).
Показатель
устойчивости
рассчитывается по формуле 5.1:
,
(5.1)
где
- показатель устойчивости;
-
нарушенность массива трещинами по
кусковатости керна скважин;
-
количество систем трещин;
-
шероховатость трещин;
-
сцепления поверхностей трещин;
-
коэффициент прочности и напряженного
состояния пород;
-
коэффициент ориентации трещин;
-
коэффициент угла падения.
В таблице 5.15 представлены итоги расчета показателя устойчивости.
Таблица 5.15
Значения показателя устойчивости
|
Название показателя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
52 |
9 |
1.5 |
1 |
0.1 |
0.88 |
2 |
2 |
,
%
Все собранные данные о состоянии фактических обнажений пород в камерах можно нанести на диаграмму Мэтьюза-Потвина.
При этом области состояния камерных обнажений подразделяются:
-
устойчивые (Stable) (без крупных отслоений) - кружочки белого цвета;
-
неустойчивые (Unstable) (после крупных отслоений формируется свод обрушения) - треугольники серого цвета;
-
обрушенные (Caved) (выработанное пространство камеры заполнено обрушенными породами) - квадраты черного цвета.
Гидравлический
радиус - это показатель, который
определяется как отношение площади
обнажения висячего бока (или кровли) к
его периметру по методу Мэтьюза-Потвина.
Диаграмма 1 объединяет данные о состоянии
фактических обнажений пород в камерах
в координатах
и
и
показана на рисунке 5.10.
Рисунок 5.10. Диаграмма Мэтьюза - Потвина для оценки устойчивости обнажений
Допустимый
эквивалентный полупролет камер с
кровлей, оформляемой горизонтально
равен
=
3.0 м, критическим является
= 3.7 м. Допустимые параметры на
примере 19 камеры горизонта
7 + 20 при отработке нижних горизонтов
Шубинского рудника северо-западной
части месторождении приведены в таблице
5.16.
Таблица 5.16
Допустимые параметры камеры
|
Параметры
камеры,
|
Длина, м |
Ширина, м |
Площадь обнажения, м2 |
|
|
|
1 |
20 |
9.5 |
190 |
да |
нет |
|
2 |
20 |
11 |
242 |
да |
нет |
На рисунке 5.11 отображены показатели устойчивости камеры.
Рисунок 5.11. Показатели устойчивости камеры
Согласно проведенным расчетам обеспечивается устойчивость камеры со следующими конструктивными параметрами: ширина камеры - 11 м; длина - 20 м, высота - 20 м.
Технико-экономические показатели системы отработки по варианту 2 приведены в таблице 5.17.
Таблица 5.17
Технико-экономические показатели системы отработки
|
Показатели |
Потери |
Разубоживание |
Производительность блока |
Объем подготовительно - нарезных работ |
Себестоимость 1 т добычи руды в год |
|
Ед. изм |
% |
% |
т/см |
м³ |
тенге |
|
Количество |
5.3 |
10.4 |
19.7 |
46.7 |
10180 |