Обоснование схемы вскрытия I очереди рудника

Вскрытие и отработка первой очереди подкарьерных запасов месторождения "Удачное" подземным рудником рассматривается в отметках –290/–580м при глубине карьера 600м.

Величина I-го шага вскрытия определена, исходя из обеспеченности запасами на 20-25 лет, схемой осушения месторождения непосредственно при вскрытии запасов каждого горизонта, при минимальных капитальных затратах, сроков строительства и освоения производственной мощности предприятия.

На начальной стадии выбора схемы вскрытия рассматривались несколько вариантов:

– четырьмя вертикальными стволами, расположенными на двух отдельных промплощадках (южной и западной) по два на каждой. В этом варианте для вскрытия предусматривались два вентиляционно-вспомогательных ствола (ВВС-1 и ВВС-2) диаметром 7.5м, скиповой ствол диаметром 7.5м и клетевой ствол диаметром 8м;

– тремя вертикальными стволами, расположенными на двух промплощадках (южной и западной), на южной два ствола клетевой (КС) и вентиляционно-вспомогательный (ВВС) диаметром 8.0м, на западной один скиповой (СС) диаметром 9м;

– тремя вертикальными стволами, расположенными на двух промплощадках (южной и западной), на южной два ствола клетевой (КС) и скиповой ствол (СС) диаметром 8м, на западной один вентиляционно-вспомогательный ВВС диаметром 9м;

– тремя вертикальными стволам, с расположением всех стволов на единой промплощадке (южной): СС диаметром 9м, КС и ВВС диаметром по 8м.

Параметры вскрывающих выработок и их количество определялись исходя из достижения максимальной производительности рудника по горным возможностям, обеспечения проветривания всех горных работ в соответствии с требованиями правил безопасности.

После детального рассмотрения всех вариантов, с целью минимизации капитальных вложений и сроков строительства рудника, был принят четвертый вариант вскрытия запасов месторождения.

Южная промплощадка была выбрана как наиболее благоприятная с точки зрения места положения на основании существующих предварительных геологических данных и гидрогеологических исследований района трубки «Удачная», проведенных НТЦ «НОВОТЭК» (г. Белгород).

На промплощадке, располагаются все вертикальные стволы, а также здания и сооружения, необходимые для подземной отработки запасов месторождения. Она располагается в южной части восточного рудного тела, на расстоянии 200м от предполагаемой зоны сдвижения пород на конец отработки и в 2000м от обогатительной фабрики №12.

От восточной площадки пришлось отказаться из-за сильной обводненности пород. Гидрогеологические условия в этом районе исключительно сложны и не имеют аналогов в мировой практике. Гидростатическое давление рассолов на крепь стволов может достигает 12 МПа, а рассолы, обводняющие породы, содержат предельное количество хлористого кальция и температура их замерзания составляет –55°С. Водопритоки в забой стволов даже при специальных способах проходки могут превышать 200м³/ч. По заключению "Шахтспецстройпроект" (Москва) при проходке и креплении вертикальных выработок в этом районе можно столкнуться со значительными непредвиденными затратами и плановые сроки строительства не могут быть гарантированы.

От остальных площадок пришлось отказаться по условиям места положения относительно обогатительной фабрики или наличия больших объемов отвальных пород, требующих их перемещения.

Промплощадка выбрана на минимальном расстоянии от рудных тел по условиям сдвижения пород от горных работ. Зона сдвижения пород от открытых горных работ превышает границы зоны от подземных и является определяющим фактором для выбора промплощадок вертикальных стволов. Зоны сдвижения пород от горных работ определены на основании рекомендаций института ВНИМИ и приведены на ситуационном плане черт. 69-04-03-000-01-ГПР, лист 1. На этом же чертеже приведены границы горного отвода.

При расчете углов сдвижения от подземной разработки учтены горизонтальное залегание слоев осадочных пород, несогласное залегание вмещающих пород и рудного тела (трубки), коэффициент крепости вмещающих пород и степень подработки.

Расчетное значение углов сдвижения при среднем значении коэффициента крепости вмещающих пород по шкале проф. Протодъяконова f_{ср. в} =3 составит:

– до отметки –680м δ=60°;

– до отметки –880м δ=66°;

– до отметки –1080м δ=68°.

Учитывая горизонтальное залегание слоев, относительно высокую прочность пород в зоне возможного сдвига, наличие многолетней мерзлоты до глубины 800 метров, можно рассматривать законтурный массив как квазиоднородную среду. В такой среде обычно деформируется призма обрушения, ограниченная криволинейной поверхностью скольжения. В случае деформировании борта (первичный макросдвиг и последующий за ним каскад затухающих обрушений) зона сдвижения, вызванная карьерной выемкой, ограничится прямой, построенной между нижней бровкой борта и поверхностью под углом 40°.

Высота этажа при вскрытии всех рудных тел составляет 100м.

Все вертикальные выработки располагаются на площадке за зоной сдвижения от горных работ, отстроенной от отм. –1080м, и позволяют производить вскрытие запасов II очереди, используя те же стволы. Для вскрытия запасов II очереди предполагается углубка стволов ВВС и СС. Функции КС при отработке запасов II очереди будет выполнять слепой ствол или автоуклон.

Строительство рудника при вскрытии запасов I очереди разбивается на пусковые комплексы. Всего их четыре.

В первый пусковой комплекс рудника включаются стволы ВВС и СС с надшахтными комплексами, вскрывающие выработки гор. –305м, -380м, капитальный рудоспуск, подземный дробильный комплекс, комплекс загрузки скипов, выработки для улавливания просыпи, главная вентиляторно-калориферная установка ВВС, вспомогательная калориферная установка СС, АБК, объекты электроснабжения, водо-теплоснабжения и канализации, инженерные сети, системы связи.

Вскрывающие выработки, входящие во второй пусковой комплекс, включает в себя ствол КС с надшахтными комплексами, главная вентиляторно-калориферная установка КС, вскрывающие выработки гор. –305м, -380м, капитальный рудоспуск, подземный комплекс дробления, камерные выработки склада ВМ и КОСО.

Третий и четвертый пусковые комплексы включают в себя соответственно вскрывающие выработки гор.-480м и –580м.

Кроме вскрывающих выработок в пусковые комплексы должны входить горно-подготовительные и нарезные выработки, необходимые для пуска рудника в эксплуатацию. Решения по подготовительно-нарезным работам будут приведены во 2-ой части ТЭО.

Производственная мощность пусковых комплексов будет определяться проектом отработки запасов первой очереди до отм.-580м, но на данной стадии производственная мощность пусковых комплексов определена следующим образом: 1 пусковой комплекс – 1900 тыс.т в год, 2 пусковой комплекс – 2100 тыс.т в год (производительность рудника 4000 тыс.т в год), 3 и 4 пусковые комплексы без прироста производственной мощности на восполнение выбывающих мощностей.

В первый период до пуска в эксплуатацию КС спуск, подъем на рабочие горизонты людей, материалов, выдача породы от проходческих работ, а также подача свежего воздуха для проветривания рудника производится по ВВС. После пуска в эксплуатацию клетевого ствола по ВВС будет осуществляться спуск и подъем людей на горизонты, строящиеся на восполнение выбывающих мощностей, и на отметки, расположенные ниже отм.-580м (комплекс дробления, дозаторные, комплекс улавливания рудной просыпи). Выдача породы будет осуществляться в клетях грузового подъема ВВС и по КС.