Подсчет промышленных запасов руды. Производственная мощность и срок существования рудника. Обоснование вариантов вскрытия. Календарный план строительства рудника. Технико-экономическая оценка вариантов, их сравнение по критерию срока окупаемости.
Аннотация к работе
При проектировании рудников выбираются, определяются оптимальные параметры нового предприятия, такие как запасы и качество руды в контурах рудничного поля, производственная мощность и срок службы, способ и схема вскрытия, способ и система разработки, объем горно-капитальных работ сроки строительства и достижения проектной мощности и др. Учитывая характеристики месторождения (мощность, угол падения, ценность, глубина залегания рудного тела) применим систему разработки горизонтальных слоев с закладкой. При годовой производственной мощности рудника 0,97 млн. т./год и глубине залегания рудных тел 450 м, эффективно применять скипо-клетьевой подъем с применением одноканатной подъемной машины 2Ц4x2,3. Для первого варианта вскрытия принимаем главный (клетевой) ствол, вентиляционный ствол, для подачи воздуха, оборудованный подъемом, которые расположены на промышленной площадке и один вспомогательный вентиляционный (для исходящей струи) ствол, оборудованный клетью, расположенный на фланге рудного тела. Для второго варианта вскрытия принимаем, главный (клетевой) ствол, вентиляционный ствол, для подачи воздуха, оборудованный подъемом, которые расположены на промышленной площадке и два вспомогательных вентиляционных (для исходящей струи) ствола, оборудованные клетью, расположенные на флангах рудного тела.Принятая последовательность должна обеспечивать вскрытие и подготовку участков месторождения в минимальные сроки. В календарный план строительства включаются только те выработки, которые обеспечивают начало очистных работ (как правило, выработки 2-3 горизонтов). Затраты на транспорт, поддержание выработок, водоотлив, проветривание зависят от параметров шахтного поля и производительности рудника (А, млн. т.). Для приближенных расчетов затрат на текущий ремонт и поддержание вертикальных стволов принимаются в размере 1%, горизонтальных выработок - 0,66%, выработок околоствольных дворов - 0,3% от стоимости их проведения. Подсчитанные для каждого варианта капитальные затраты и эксплуатационные расходы по отдельным статьям сводятся в таблицу (табл.
План
Календарный план строительства рудника
Введение
В связи с растущими потребностями народного хозяйства в полезных ископаемых, перед горнорудной промышленностью поставлены задачи по развитию добычи и техническому перевооружению рудников. Во всех отраслях горнодобывающей промышленности научно-технический прогресс должен быть нацелен на радикальное улучшение использования природных ресурсов, сырья, материалов, топлива и энергии на всех стадиях - от добычи и комплексной переработки сырья до выпуска и использования конечной продукции. Необходимо ускорять темпы снижения материалоемкости, металлоемкости и энергоемкости.
В цветной металлургии предусматривается опережающими темпами развивать рудную базу, алюминиевую, вольфрамомолибденовую, золото - и алмазодобывающую, редко металльную и оловянную промышленность, более комплексно использовать рудное сырье.
Проектирование строительства новых и реконструкция действующих подземных рудников требует очень больших затрат средств и труда проектировщиков, длительный срок их работы обуславливают повышенную вероятность возможных ошибок проектирования. В силу того, что подземный способ весьма трудоемок и требует высоких капитальных и эксплуатационных затрат, даже самая малая ошибка проектирования может повлечь к огромному перерасходу средств и труда. В то же время точное и достоверное проектное решение может обеспечить огромную экономию.
При проектировании рудников выбираются, определяются оптимальные параметры нового предприятия, такие как запасы и качество руды в контурах рудничного поля, производственная мощность и срок службы, способ и схема вскрытия, способ и система разработки, объем горно-капитальных работ сроки строительства и достижения проектной мощности и др.
Исходные данные для проектирования
Наименование данных Символ Единица измерения Значение данных
Земная поверхность района месторождения - - Не застроена
По виду полезного компонента руда медноцинковая. Рудное месторождение состоит из одного рудного тела. Горизонтальная мощность рудного тела составляет 14 м. Месторождение крутопадающее, угол падения 75 градусов. Глубина залегания средняя (450 м).
Выбор способа разработки
В зависимости от горно-геологических условий месторождение отрабатывается открыто-подземным способом (верхняя часть-открытым, а нижняя подземным).
Определение предельной глубины карьера
, Где мг - горизонтальная мощность залежи;
?в,?л-углы откоса бортов карьера по висячему и лежачему бокам (40о-45о);
Св, Сн - затраты на 1м3 вскрышных работ по коренным породам и наносам: Св=1,0-2,5 у. е./м3, Сн=0,5-1,0 у. е./м3
Кгр - граничный коэффициент вскрыши, (12-15);
Глубина карьера для рудного тела м
Примем глубину карьера равной 80 м.
1.1 Подсчет промышленных запасов руды определяются по формуле
По данным размерам шахтного поля подсчитываются балансовые запасы месторождения.
Балансовые запасы рудного тела.
, т, где Lпр - длина месторождения по простиранию, м;
мн - нормальная мощность рудного тела, м;
м
Нк, Нн -начальная и конечная глубина залегания рудного тела, м
- угол падения рудных тел, град. ?р-объемная плотность руды т/м3 т
Запасы отрабатываемые открытым способом, т:
Где Нкар - глубина карьера, м т
Запасы, отрабатываемые подземным способом, т: Бподз=Бобщ-Боткр=20912422-3124845=17787577 т
1.2 Производственная мощность и срок существования рудника
Для крутопадающих месторождений производственная мощность рудника определяется:
где S - средняя площадь горизонтального сечения рудного тела, м2;
S=Lпр*мг
- объемный вес руды, т/м3;
V - годовое понижение горных работ, м; (табл. 4.4)
Км, Ку - коэффициенты, учитывающие мощность и угол наклона залежи (табл. 4.5)
S=Lпр*мг=800*14=11200 м2 т/год
Срок существования рудника: лет, где траз, тзат - время на развитие и затухание (по 2-3 года), лет.
Бподз - запасы отрабатываемые подземным способом, т
П, R-коэффициент потерь и разубоживания, зависящий от принятой системы разработки (этажное обрушение) года
Месторождение отрабатывается полностью в первую ступень вскрытия.
1.3 Проектные решения по высоте этажа, системе разработки, типу подъемного транспорта, делению горизонтов на основные и вспомогательные
Учитывая характеристики месторождения (мощность, угол падения, ценность, глубина залегания рудного тела) применим систему разработки горизонтальных слоев с закладкой. Высоту этажа примем Нэ = 50 м, выдачу руды в клетях. Используем электровоз со сцепным весом 100 КН (К10), вагонетки емкостью 2,5 м3 (ВГ - 2,5) шириной колеи 750 мм, исходя из производительной мощности рудника.
Подготовку месторождения к очистной выемке производим с концентрационными горизонтами.
На очистной выемке принимаем самоходное оборудование: ПДМ.
Схема вскрытия принимается в зависимости от принятой схемы вентиляции. Критерием при выборе схемы вентиляции является минимизация энергетических затрат, руководствуясь этим, выбираем фланговую или диагональную схему проветривания для первого и второго варианта соответственно, так как шахтное поле имеет длину по простиранию 800 м.
2.
Обоснование вариантов вскрытия
2.1 Выбор вариантов вскрытия месторождения
Схема вскрытия принимается в зависимости от выбранной схемы вентиляции. Критерием при выборе схемы вентиляции является минимизация энергетических затрат, руководствуясь этим выбираем фланговую и диагональную схему для первого и второго вариантов вскрытия соответственно.
Тип подъема руды и подъемных машин из шахты принимаем согласно эффективному применению рудоподъемных стволов по графику.
При годовой производственной мощности рудника 0,97 млн. т./год и глубине залегания рудных тел 450 м, эффективно применять скипо-клетьевой подъем с применением одноканатной подъемной машины 2Ц4x2,3.
Околоствольный двор принимаем в зависимости от производительности рудника. Примем петлевой околоствольный двор, включающий в себя подземный бункер, насосную станцию, трансформаторную подстанцию, и др.
Объем подземного бункера 200 м3, высота бункера 45 м. (табл. 5.1)
Водосборник должен состоять из двух выработок и более. Водоприток принимаем равный 120 м3/час. Тип насоса ЦНС 180-500, напор 500-900 м, 3 насоса, объем камеры 379 м3. (табл. 5.2)
Объем трансформаторной подстанции в свету 560 м3, в проходке 700 м3. (табл. 5.3) запас рудник вскрытие окупаемость
2.2 Обоснование типа, числа и назначения вскрывающих выработок и схемы их расположения
Для первого варианта вскрытия принимаем главный (клетевой) ствол, вентиляционный ствол, для подачи воздуха, оборудованный подъемом, которые расположены на промышленной площадке и один вспомогательный вентиляционный (для исходящей струи) ствол, оборудованный клетью, расположенный на фланге рудного тела.
Для второго варианта вскрытия принимаем, главный (клетевой) ствол, вентиляционный ствол, для подачи воздуха, оборудованный подъемом, которые расположены на промышленной площадке и два вспомогательных вентиляционных (для исходящей струи) ствола, оборудованные клетью, расположенные на флангах рудного тела.
Главный откаточный - двупутевый.
Принимаем площади поперечного сечения вскрывающих выработок по формулам : Примечание: Площадь выработок берется в свету.
- главный ствол: Sгл=9 10,8•А=19,476м2 применяем Sсв = 23,746 м2, dсв = 5,5 м;
После определения поперечного сечения выработок сравниваем с типовыми сечениями и принимаем их за основные значения. Сечения выработок, по которым подается воздух, проверяются по допустимой скорости движения воздуха.
Количество воздуха, необходимое для проветривания рудника, при применении оборудования с пневмо- и электроприводом, можно определить: - по суточной добыче:
Q = qв?T?z, м3/мин где qв - необходимое количество воздуха на 1 т суточной добычи, м3/мин; принимать для шахт не газовых и I категории qв = 1,0 м3/мин;
Т - суточная добыча шахты (рудника), т; T=А/305=3180т/сут z = 1,2 ? 1,5 - коэффициент запаса воздуха;
м3/мин = 63,6 м3/с, Проверка сечения выработок по допустимой скорости воздуха определяется по формуле [1, 23]: < Vдоп = 8 м/с, где Vп - скорость движения воздуха по выработки, м/с;
Vдоп - допустимая скорость движения воздуха по выработке, м/с;
Sсв - площадь поперечного сечения выработки в свету, м2;
= 0,8 - коэффициент уменьшения сечения за счет армировки (в стволе).
Первый вариант: - Клетьевой ствол: м/с;
- Вспомогательный ствол: м/с;
- Вентиляционный: м/с;
Увеличиваем диаметр вентиляционного ствола так как допустимая скорость движения воздуха по выработке не удовлетворяет условиям ЕПБ
Скорость движения воздуха по выработкам меньше допустимой, следовательно, по условиям вентиляции принятые сечения подходят.
Расчет объемов горно-капитальных, строительно-монтажных работ и капитальных затрат по вариантам
Расчеты по определению объемов горно-капитальных выработок по вариантам представлены в таблице 3.2., 3.3.
Капитальные затраты на проведение вскрывающих и подготовительных выработок, на строительство надшахтных и других технических сооружений на поверхности и связанное с ними оборудование по вариантам приведены в таблице 3.1. .Ориентировочные стоимости проведения подземных горных выработок, у. е./м3
Таблица 3.1. Объем горно-капитальных выработок по вариантам
№ Тип выработки Площадь сечения, м2 Длина выработки, м Число выработок Объем выработок по вариантам, м3
1. Справочник по горнорудному делу /Под ред. В.А. Гребенюка, Я.С. Пыжьянов, И.Е. Ерофеева. - М.:Недра, 1983, 816 с.
2. Агошков М.И., Борисов С.С., Боярский В.А. Разработка рудных и нерудных месторождений. - М.: Недра, 1983, 424 с.
3. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом, утвержденные Постановлением Госгортехнадзора России от 30.05.03, №30. - М.: НПО ОПТ, 2003.
4. Вскрытие и подготовка рудных месторождений: Метод. указ. по составлению курсового проекта для студентов спец. 130404 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых». Магнитогорск: МГТУ, 2005. 40 с.