ВВЕДЕНИЕ 4

1. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ 6

1.1. Основные сведения 6

1.2. Геологическая характеристика месторождения 7

1.2.1. Стратиграфия, литология 7

1.2.2. Тектоника 9

1.2.3. Условия залегания и морфология угольных пластов 9

1.2.4. Качество добываемого угля 11

1.2.5. Гидрогеологические условия 11

1.2.6. Горно-геологические условия поля разреза 14

1.2.7. Запасы угля и перспективы месторождения 17

1.2.8. Агрохимическая и биологическая характеристика вскрышных пород 19

1.2.9. Попутные полезные ископаемые и отходы производства 21

2. ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС НА ПОВЕРХНОСТИ 22

3. ГОРНЫЕ РАБОТЫ 24

3.1. Существующее состояние горных работ 24

3.2. Определение границ участка 24

3.3. Производственная мощность и срок службы разреза, режим работы предприятия 25

3.4. Вскрытие карьерного поля 27

3.5. Система разработки и её параметры 30

3.6. Параметры технологических процессов 36

3.6.1. Подготовка горных пород к выемке 36

3.6.2. Расчёт параметров буровзрывных работ 41

3.6.3. Выемочно-погрузочные работы 46

3.6.4. Технологический транспорт 55

3.6.5. Отвалообразование 64

4. ВЫБОР И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 68

4.1. Выбор бурового оборудования 68

4.2. Выбор выемочно-погрузочного оборудования 69

4.3. Выбор средств автотранспорта 71

5 КАРЬЕРНЫЙ ВОДООТЛИВ 73

6. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ 75

7. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 77

7.1. Охрана атмосферы 77

7.2. Охрана водных ресурсов 79

7.3. Охрана земель 80

8. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ КАРЬЕРА 82

8.1. Общие положения 82

8.2. Определение расчётной электрической нагрузки участка методом коэффициента спроса 83

8.3. Выбор числа и мощности трансформаторов участковой подстанции 84

8.4. Выбор схемы электроснабжения участка 85

8.5. Расчёт воздушных и кабельных линий 85

8.6. Освещение на участке 87

8.7. Расчёт заземления 87

8.8. Требования по безопасной эксплуатации электроустановок 88

9. ОХРАНА ТРУДА 90

9.1. Общие меры по управлению безопасностью труда 90

9.2. Требования правил безопасности при ведении горных работ 91

10. ЗАЩИТА НАСЕЛЕНИЯ И ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПЕРСОНАЛА ОТ ЧС 98

11. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. ВСКРЫТИЕ РАБОЧИХ ГОРИЗОНТОВ НА ПЕРИОД РАЗВИТИЯ ГОРНЫХ РАБОТ ДО 2010 105

11.1. Состояние вопроса 105

11.2. Отечественный и зарубежный опыт вскрытия карьеров 105

11.3. Оценка проектных решений вскрытие карьерных полей 107

11.4. Патентный поиск 108

11.5. Влияние условий залегания пластов на формирование грузопотоков 111

11.6. Этапы и состав горно-строительных работ 113

11.7. Взаимосвязь способа вскрытия системы разработки 120

11.8. Планирование развития горных работ до 2010 года 121

12. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ 124

12.1. Общие сведения 124

12.2. Производственная себестоимость добычи угля 133

12.3. Расчет прямых затрат по эксплуатируемой технике, используемой в технологической цепочке 133

12.4. Расчет себестоимости добычи угля по комплексу 137

12.5. Прибыль и рентабельность производства 137

12.6. Обоснование области применения технологии с перевалкой вскрыши 138

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 144

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 146

Аннотация

Предложена модель открытой разработки пологого пластового месторождения на основе геологических данных.

Оценивается влияние различных схем вскрытия карьерного поля на экономические показатели ведения горных работ. Показано, что за счёт оптимизации выбора места расположения и числа вскрывающих выработок, можно снизить капитальные затраты на 15%.

The summary

A model is proposed for open working of lined seam deposits

Введение

Ведущее место в горнодобывающей промышленности занимает открытый способ добычи полезных ископаемых, на долю которого приходится около 40 процентов добываемого в России объёма угля, 80 процентов железной руды, примерно 75 процентов руд цветных металлов и химического сырья и почти весь объём строительных горных пород.

Современный карьер представляет собой сложное горнотехническое предприятие, оснащённое высокомеханизированными добычными комплексами, обеспечивающими ему большую производственную мощность.

Выбор оптимального варианта вскрытия месторождения является важнейшим звеном технологического процесса добычи, а место расположения вскрывающей выработки обуславливает дальнейшее направление углубления карьера и развития горных работ, оказывает существенное влияние на объёмы горно-капитальных работ и как следствие себестоимости добычи.

Целью данного проекта является выбор рациональной схемы вскрытия, обеспечивающей минимальный объём горно-капитальных работ, избежать оставление целиков полезного ископаемого под капитальными траншеями, сократить до минимума дальность транспортирования полезного ископаемого и пустых пород и получить наилучший календарный график по добыче и вскрыше.

В общей части дипломного проекта изложены сведения о геологическом строении и горно-геологическая характеристика месторождения и участка, генеральный план разреза, современное состояние и перспективы развития горных работ, вскрытии рабочих горизонтов, технологии и комплексной механизации, вскрышных и добычных работах, электроснабжении участка и водоотливе. Определены границы разреза, производственная мощность, календарный график разработки, режим горных работ, срок службы предприятия, параметры основных технологических процессов: подготовки горных пород к выемке, буровзрывных работ и выемочно-погрузочных работ, технологического транспорта, отвалообразования.

Приведены перечень мероприятий по охране труда, окружающей среды, техники безопасности, противопожарная защита и защита населения от чрезвычайных ситуаций.

В специальной части дипломного проекта проведён расчёт по выбору рациональной схемы вскрытия рабочих горизонтов, обеспечивающей минимальные эксплуатационные затраты при ведении горных работ.

1. Горно-геологическая характеристика месторождения

1.1. Основные сведения

Участок «Ерунаковский-IV» расположен в пределах Ерунаковского месторождения каменного угля Ерунаковского геолого-экономического района Кузбасса на западном и юго-западном продолжении горного отвода действующего «Ерунаковского угольного разреза».

Административно участок входит в границы Новокузнецкого района Кемеровской области. Ближайшие промышленные центры - города Новокузнецк и Прокопьевск, расположенные в 40 и 50 км соответственно к юго-западу от участка работ (рисунок 1.1). К юго-востоку от участка находится д. Ерунаково, в которой в настоящее время преобладают садово-огородные участки жителей г. Новокузнецка. Через ст. Ерунаково, расположенную в 14 км. от участка, проходит ж/д линия Артышта-Томусинская с ответвлением на ЗСМК.

Из промышленных предприятий в районе участка «Ерунаковский-IV» находится «Ерунаковский угольный разрез», располагающийся на северо-восток от участка и осуществляющий отработку запасов пласта 78, залегающего стратиграфически выше описываемых пластов. На западе участок граничит с участком «Поле шахты Ерунаковская-3», предполагающий отработку запасов пластов 59-72., залегающих стратиграфически ниже.

Участок имеет следующие границы:

- на севере - нарушение Па;

- на востоке и юго-востоке - водоохранная зона р. Томь;

- на западе и юго-западе - выход пласта 73 под наносы;

- по глубине - почва пласта 73 до пересечения с границей водоохранной зоны р. Томь.

Размеры участка составляют 2.27 км².

Поверхность месторождения представляет собой всхолмлённую лесостепь.

Площадь участка дренируется притоками р. Томь - Малая Ерунаковка и Коровиха.

Максимальная отметка рельефа принадлежит водоразделу между р. Ерунаковка и Коровиха и составляет 302, 10 м. Минимальная 178,0 м находится в долине р. Томи.

Долины рек ассиметричные, более крутые склоны- южные, пологие- северные, заселены пихтой, елью, березой, сосной, кедром.

Климат района резко континентальный. Холодная зима продолжительностью 5 месяцев (ноябрь – апрель). Низкие температуры в декабре и январе. Абсолютный минимум - 49,9°С, а в отдельные зимы до -54°С. Снежный покров с начала ноября до конца апреля, по северным склонам логов 2,0 м. Промерзание почвы 0,2-2,0 м.

Жаркий месяц июль. Среднемесячная температура +19,4°С при максимуме +36,7°С. Среднегодовая сумма осадков составляет 400-700 мм.

Ветры южные и юго-западные. Максимальная скорость 17-24 м/с, порывы 30-35 м/с. Среднегодовая скорость 4,9-5,2 м/с.