1 Общие сведения о месторождении и карьере.

Дата: 2025-05-01; Просмотры: 3

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

1.1 Район расположения месторождения

Сырьевой базой ООО фирмы «Старатель» является Родионово - Несветайское месторождение песчаников, расположенное в Родионово - Несветайском районе Ростовской области на пастбищных землях Болдыревской сельской Администрации в 1 километре на юго – запад от поселка Самбек. Месторождение разрабатывается с 1985года.

Поверхность месторождения представляет собой степную равнину, полого снижающуюся в сторону р. Большой Несветай. Абсолютные отметки поверхности месторождения изменяются от 80,0 м до 112,0 м.

Климат района умеренно - континентальный с сильными ветрами восточного направления, среднегодовая температура +9⁰С, среднегодовое количество осадков 450 мм.

Месторождение состоит из двух участков «Северного» и «Южного». В настоящее время разрабатывается «Северный» участок месторождения. Добычные, вскрышные, отвальные, буровые и транспортные работы ведутся хозяйственным способом; взрывные – подрядным, специализированной организацией.

Запасы песчаников утверждены в качестве сырья для производства щебня для строительных работ, заполнителя тяжелых бетонов и асфальтобетонов. В связи с чем основным потребителем готовой продукции (щебень фракций 5-20, 20-40, 40-70, 70-120, бутовый камень) являются дорожно - строительные организации, ведущие ремонт и укладку нового дорожного полотна трасс местного и федерального назначения.

Источником энергоснабжения являются линии электропередач, проведенные из близлежащего поселка. В связи с тем, что грунтовые воды расположены близко к поверхности, источником водоснабжения является пробуренная скважина.

1.2 Геологическая и технологическая характеристика месторождения.

1.2.1 Геологическая характеристика месторождения.

В геологическом строении месторождения принимают участие отложения свиты С³₂ восточного Донбасса. В структурном отношении участок приурочен к южному крылу Несветайской синклинали, в пределах которого породы залегают моноклинально с азимутом падения на северо – восток под углом 30 – 35⁰, тектонических нарушений в пределах месторождения не выявлено.

Полезное ископаемое на месторождении представлено двумя пластами песчаника Н₃Sh₄ (Южный участок) и h₄SH₄ (Северный участок), разделенных пачкой глинистых и песчано – глинистых сланцев. Пласт песчаников h₄SH₄ представляет собой тело полузакрытого типа с четкими контактами, моноклинально падающее в северном – северо – восточном направлении под углом 30 – 35⁰ согласно с вмещающими скальными породами. Абсолютные отметки кровли изменяются от 110,8 м до 100,3 м. максимальная мощность полезной толщи 47,1 м, минимальная – 5,0 м.

Скальные вскрышные породы представлены глинистыми и песчано – глинистыми сланцами мощностью до 36,3 м, рыхлая вскрыша представлена суглинками и ПРГ мощностью от 0,0 м до 3,0 м.

1.2.2 Геологическая характеристика участка.

Планом развития горных работ в 2010 году предусматривается разработка месторождения в районе скважин 30, 14, 7, 8, 9, 59, 33а и 21. Полезное ископаемое представлено пластом песчаника мощностью до 47,1 м. Скальная вскрыша представлена глинистыми и песчано – глинистыми сланцами мощностью до 36,3 м, суглинки и ПРГ на планируемом участке сняты.

1.2.3 Гидрогеологическая характеристика.

Водоносный горизонт безнапорных грунтовых вод на участке, планируемом к отработке, приурочен к песчаникам продуктивной толщи. Зеркало грунтовых вод имеет абсолютные отметки от 79 м до 91 м. Гидравлический уклон зеркала грунтовых вод направлен в восточном направлении ( в сторону области разгрузки р. Большой Несветай).

1.2.4 Качественная характеристика.

Песчаники полезной толщи пригодны для получения щебня для строительных работ ( ГОСТ – 3267 – 82) марок 600 – 1200, Мрз – 100, И – 1, У – 75, щебня, как заполнителя для всех видов тяжелого бетона марки 400 – 500 ( ГОСТ – 10268 – 80), кроме гидротехнического, щебня для изготовленияасфальтобетонов ( ГОСТ – 9128 – 84), кроме типа А.

Физико – механические свойства песчаников участка «Северный» характеризуются показателями:

коэффициент крепости – 6 – 10;

плотность – 2,51 – 2,67 т/ м³;

пористость – 1,11 – 7,47 %;

водопоглащение – 0,05 – 2,2 %;

предел прочности в водонасыщенном состоянии – 428 – 1353 кгс/ м³;

предел прочности в сухом состоянии 408 – 1132 кгс / м³;

коэффициент размягчения – 0,54 – 0,97.

Вскрышные породы представлены ПРГ, суглинки, глинистыми и песчано – глинистыми сланцами, которые не могут быть использованы как попутные полезные ископаемые и будут использованы для рекультивации.

Основные физико – механические показатели полезного ископаемого и вскрышных пород.

Табл. №1

1.3 Сведения о параметрах карьера

Горные работы ведутся с применением сплошной, однобортовой, поперечной системы разработки. Вскрытие производится отдельными внутренними траншеями. Отвалообразование внешнее, перемещение фронта работ в западном направлении.

Высота уступов по скальной вскрыше и полезному ископаемому составляет 10 метров, по ПРГ до 0,5 м., по суглинкам до 3,0 м., рабочий угол откоса уступа по ПРГ и суглинкам составляет - 25⁰, по полезному ископаемому и скальной вскрыше до 80⁰, устойчивый - 60 - 65⁰. Дальность транспортирования составляет 1,5 километра. Годовая производительность по полезному ископаемому составляет 300 000 м³ в год; по скальной вскрыше 150 000 м³, а по мягкой вскрыше 50 000 м³.

1.4 Режим работы карьера

Сезонность работы карьера – круглогодовая. На добычных и вскрышных работах количество рабочих дней в году составляет 299. Остальное время распределено на ремонт технологического оборудования. Вскрышные работы производятся в одну смену, а добычные в две смены. Продолжительность смены составляет 12 часов. В неделю шесть рабочих дней. Годовой фонд рабочего времени на добыче составляет 7176 часов, на вскрыше 3588 часов.

2 Подготовка горных пород к выемке.

Вскрыша представлена двумя типами пород: мягкая и скальная. Мягкая вскрыша – ПРГ и песчано – глинистые сланцы; скальная вскрыша – суглинки. Коэффициент крепости скальной вскрыши 4, в связи с чем отрабатывается буровзрывным способом. Высота добычных и вскрышных уступов составляет 10 метров. В качестве взрывчатого вещества применяется граммонит 79/21.

Фактический удельный расход взрывчатого вещества на добыче – 0,6 кг/ м³, на вскрыше составляет – 0,5 кг/ м³. В качестве бурового оборудования принимаем СБУ – 100Г с диаметром долота 125 мм.

2.1 Буровзрывные работы по полезному ископаемому

2.1.1 Основные параметры БВР

Величина преодолеваемого сопротивления по подошве уступа (СПП) для одиночного скважинного заряда:

где:

P - вместимость 1 м скважины:

P = p× d²×D / 4 = 3,14 * 0,134² * 0,9 / 4 = 0,0127 т = 12,7 кг;

d - диаметр скважины, d = 0,134 м;

D - плотность заряжания, D = 0,9 кг / м²

При шарошечном и ударно-вращательном бурении диаметр скважины определяется по формуле

d = d_д ·k_раз = 0,125 * 1,07 = 0,134 м = 134 мм;

где:

d_д - диаметр бурового долота, коронки, d_д = 0,125 м;

k_раз - коэффициент разбуривания (k_раз = 1,05...1,08).

Рассчитанная для вертикальных скважин линия сопротивления по подошве должна удовлетворять условию безопасности:

W ³ H ctga + C,

где a – рабочий угол откоса уступа, градус;

C ³ Z ³ 2 – расстояние от верхней бровки уступа до гусениц бурового станка, м;

Z - призма обрушения уступа:

Z = H (ctga_У – ctga) = 10 * (сtg 65⁰ – ctg 80⁰) = 10 * (0,47 – 0,17) = 10 * 0,3 = 3 м;

a_У – устойчивый угол откоса уступа, a_У = 65⁰;

W ³ 10 * ctg 80⁰ + 3 = 4,7 м; 4,7 = 4,7

В связи с тем, что линия сопротивления по подошве не удовлетворяет условию безопасности, то применяем наклонные скважины.

Величина ориентировочногоперебура:

l_пер = 0,5×q×W = 0,5 * 0,6 * 4,7 = 1,4 м;

где:

q – удельный расход ВВ, q = 0,6 кг/ м³;

W – сопротивление по подошве уступа, W = 4,7 м.

Величину перебура принимаем 1,5 метра исходя из опыта работы предприятия на данном месторождении.

Длина забойки:

l_заб = (0,6…0,8) * W = 0,7 * 4,7 = 3,3 м;

где:

W – сопротивление по подошве уступа, W = 4,7 м.

Длина заряда:

l_зар = H + l_пер- l_заб= 10 + 1,5 – 3,3 = 8,2 м;

где:

P - вместимость 1 м скважины, Р = 8,6 кг / м;

Q – вес заряда в скважине, Q = 67 кг.

Глубина скважины:

l = H + l_пер= 10 + 1,5 = 11,5 м;

где:

Н – высота уступа, Н = 10 м;

l_пер – длина перебура, l_пер = 1,5 м.

Вес заряда в скважине:

Q = q·W·a·H = 0,6 * 4,7 * 4,3 * 10 = 121,3 кг;

где:

W – сопротивление по подошве уступа, W = 4,7 м;

q – удельный расход ВВ, q = 0,6 кг/ м³;

а – расстояние между скважинами в ряду, а = 4,3 м;

Н – высота уступа, Н = 10 м.

Расстояние между зарядами в ряду:

a = m·W = 0,91 * 4,7 = 4,3 м;

где:

m – относительное расстояние между зарядами в ряду, m = 0,8...1,2;

W – сопротивление по подошве уступа, W = 4,7 м;

Исходя из опыта работы данного предприятия на месторождении принимаем расстояние между рядами скважин равным расстоянию между скважинами в ряду, то есть а = b = 4,3 м. Также принимаем интервал замедления, который составляет 15 – 25 мс.

Величина СПП с учетом взаимодействия зарядов при одновременном взрывании скважин первого ряда и m £ 1,2 равна:

W_ВЗ = W(1,6 – 0,5m) = 4,7 * (1,6 – 0,5 * 0,91) = 5,1 м;

принимаем

W = W_ВЗ = 4,7 м.

Параметры развала:

а) ширина развала взорванной горной массы:

В = 1,6 * Н + (n – 1) * b = 1,6 * 10 + (2 – 1) * 4,3 =20,3 м;

где:

Н – высота уступа, Н = 10 м;

n – количество рядов скважин, n = 2;

b – расстояние между рядами скважин, b = 4,3 м.

б) высота развала взорванной горной массы:

Н – высота уступа, Н = 10 м;

n – количество рядов скважин, n = 2;

q – удельный расход ВВ, q = 0,6 кг/ м³.

2.1.2 Буровые работы

Станок СБУ – 100Г ударно – вращательного бурения с диаметром скважины 134 мм. Исходя из опыта работы горного предприятия на данном месторождении коэффициент крепости принимаем равным 8.

Группа пород по СНиП:

F = 2,5(f )^0,5 = 2,5 * 8^0,5 = VII группа.

Показатель буримости горных пород:

П_б = 0,07(s_сж+ s_сдв) + 0,7 r = 0,07 * (80 + 35) + 0,7 * 2,55 = 9,8

где:

s_сжпредел прочности на сжатие, s_сж = 80 МПа;

s_сдв - предел прочности породы на сдвиг, s_сдв = 35 МПа;

r - плотность породы, r = 2,55 т/м³.

Техническая скорость бурения пневмоударного станка:

d_K - диаметр коронки, d_K = 0,125 м;

W- энергия единичного удара коронки, W = 140 кДж;

n_У - число ударов пневмоударника, n_У = 21 с^–1;

К_ф - коэффициент, зависящий от формы коронки К_ф = 0,9;

К_б - коэффициент, зависящий от показателя трудности бурения:

Сменная производительность бурового станка (м/см) без учета внеплановых простоев:

П_б.см = (Т_см – Т_п.з – Т_р.п) / ( 1/v_б + t_В) = (12 – 0,75) / (0,096 + 0,1) = 57,4 м;

где:

Т_см - продолжительность смены, Т_см = 12час;

Т_п.з, Т_р.п - продолжительность подготовительно-заключительных операций и регламентированных перерывов (Т_п.з+Т_р.п) = 0,5...1 часа), час;

t_В - вспомогательное время на бурение 1 м скважины (для пневмоударногоt_В = 0,1 час).

Годовая производительность бурового станка:

П_б.год = П_б.см ·n_см ·n_р.д = 57,4 * 1 * 299 = 17 162,6 м/год;

где n_см - количество рабочих смен бурстанка в сутки, n_см = 1;

n_р.д - количество рабочих дней станка в году, n_р.д = 299.

Выход взорванной горной массы с 1 м скважины:

V_г.м = H ·a [W + b(N_p – 1)] / N_p = 10 * 4,3 * (4,7 + 4,3 * (2 – 1)) / 2 = 193,5м³;

b – расстояние между рядами скважин, b = 4,3 м;

W – сопротивление по подошве уступа, W = 4,7 м;

а – расстояние между скважинами в ряду, а = 4,3 м;

Н – высота уступа, Н = 10 м;

N_р – количество рядов скважин, N_р = 2.

Рабочий парк буровых станков:

N_б.p = Q_г.кар /(П_б.год ·V_г.м) = 300 000 / (17 162,6 * 193,5) = 0,09

где Q_г.кар - объем горной массы, подлежащий обуриванию, Q_г.кар = 300 000м³.

Принимаем 1 станок СБУ – 100Г для бурения скважин на добыче с диаметром долота 125 мм и типом долота К – 125К.

Инвентарный парк бурстанков:

N _б.ин = 1,2 N_б.p = 1,2 * 0,09 = 0,11

Инвентарный парк буровых станков равняется 1.

Объем массового взрыва на рабочем уступе:

V_м.в = (5…10)Q_э.сут = 10 * 1003,3 = 10 033 м³

где:

Q_э.сут – суточная производительность экскаватора, Q_э.сут = 300 000 / 299 = 1003,3м³/ сутки;

Количество взрываемых скважин за один массовый взрыв:

N_скв= V_м.в/(l·V_г.м) = 10 033 / (11,5 * 193,5) = 6

За один массовый взрыв требуется взорвать 6 скважин.

Длина взрываемого блока:

L_б = N_скв ·а/N_р = 6* 4,3 / 2 = 13 м.

2.1.3 Дробление негабаритных кусков породы и валунов

Валуны и негабаритные куски породы дробятся взрыванием зарядов в шпурах. бурение негабарита производится ручным перфоратором ПР – 20Л.Длина ребра негабарита принимаем исходя из таблиц 1 и 2, которая составляет 0,9 м. Глубина бурения – 0,35 м; вес заряда – 85 г; диаметр заряда – 32 мм.

Таблица №2