Совершенствование технологии закладочных работ при отработке Стрельцовского месторождения

· Недозаливы при закладке заходок;

Предлагаются различные технологические совершенствования:

3.2.1 Современные закладочные комплексы

а). MEKAMIX-150 - стационарный, полностью автоматизированный бетонный завод всесезонного исполнения (рис.3.3). Компактность, простота эксплуатации, надежность. Высокая производительность, возможность задавать различные характеристики изготавливаемому бетону, легкий процесс производства. И самое главное, для обслуживания такого завода потребуется совсем немного специалистов. Бетонный завод не требует большой площади, мощного фундамента и в случае необходимости легко демонтируются и перемещаются на другие производственные площадки. Верхняя кромка бункеров инертных не превышает 4 метров -- соответственно не нужен высокий пандус. При сборке установок практически не применяется сварка, большинство деталей имеют болтовые крепления. Высокая степень ремонтопригодности изделий и простота замены изнашивающихся деталей. Элементы электроприводов, пневматики, механики расположены в легкодоступных местах, замена любых деталей не требует подъемных механизмов. Установки экономичны по энергозатратам.

Производительность закладочного комплекса составляет	.
Тип подачи инертных материалов в смеситель	наклонный конвейер
Объем бетоносмесителя сухой/уплотненный	6000/4000л.
Тип смесителя - горизонтальный	2-вальный,
Бункеры для инертных заполнителей	2 x (3 x 30) шт x м3.
Силосы для цемента	2 x 100 шт. x тн.
Дозатор инертных заполнителей	0 - 6600кг.
Дозатор цемента	2000кг.
Дозатор воды	1200кг.
Дозатор жидких химических добавок	0 - 20кг.
Установленная/потребляемая мощность	265/185кВт.
Имеет два режима работы	автоматический и ручной
Эксплуатация при температуре окружающей среды (°С)	30…+40

Обслуживающий персонал 4 человека. Стоимость завода составляет 8,5 млн. рублей.

б). МЕКА GRAND MOBILE-100 - Полностью автоматизированный мобильный бетонный завод (рис.3.4, рис.3.5). Транспортировка осуществляется 2-мя седельными тягачами! Установка производится без фундамента.

В состав завода входят:

Двухвальный бетоносмеситель объемом 3000/2000 л, мобильные (на автошасси) бункера инертных материалов 4 х 30 м. куб, скиповый подъемник, автоматизированная система управления SIEMENS, дозаторы цемента, воды, химдобавок и другое оборудование.

Время монтажа-запуска бетонного завода - 2 рабочие смены! Установка смесительного блока осуществляется при помощи штатных гидравлических подъемников без использования крана. В отличие от стандартных моделей 100-кубовых мобильных заводов принципиально новая, оригинальная конструкция МЕКА GRAND MOBILE -100 позволяет реально обеспечить производство 100 м. куб готовой смеси в час и исключает необходимость сооружения высокого пандуса для загрузки бункеров инертных! Стоимость завода составляет примерно 6,7 млн.рублей.

Так же при использовании мобильного завода возможно избежать расслоение бетонной смеси, путем уменьшения длинны трубопровода. В данное время длинна трубопровода составляет 2000 м.

3.2.2 Закладочные перемычки

Т.к. возведение деревянных закладочных перемычек требует высокие трудозатраты и ресурсы, предлагается изолирующих пневматическая перемычка многоразового использования (Рис.3.6)

Горные выработки на рудниках «ОАО ППГХО» проходят, в основном, буровзрывным способом, вследствие чего стенки выработок имеют неровную поверхность. Для предупреждения проникновения закладки в горные выработки, перед установкой перемычки, бока и почву выработки тщательно зачищают, а иногда сооружают канавку длинной до 0,5 м по почве или по периметру. Это значительно повышает трудоемкость возведения перемычек.

В настоящее время перемычки на предприятии изготавливают из дерева. При этом процесс изготовления трудоемкий и требует длительного времени на её установку. После затвердевания закладки перемычка, хотя уже и не нужна, навсегда остается в месте её установки. В своей работе мы хотим предложить пневматическую перемычку. Эта перемычка по сравнению с традиционной имеет ряд существенных преимуществ. К ним относятся: многократность использования; быстрота возведения и демонтажа; хорошая приспосабливаемость к неровностям стенок выработки; универсальность конструкции.

Техническая характеристика: Сечение перекрываемой выработки, от 5 до 20 м2 Высота заливаемого слоя, 6м. Габаритные размеры мягких оболочек, диаметр 0,6м длина 2,5м. Масса мягкой оболочки, 17кг в том числе: Покрышки, 12кг камеры, кг 5 Рабочее давление сжатого воздуха в мягких оболочках, 0,1 - 0,15 МПа. Поддержание давления сжатого воздуха в мягких оболочках автоматическое.

Пневматическая перемычка состоит: мягких оболочек 1, двух боковых 2 и двух центральных 3 несущих стоек, соединенных между собой распорками 4, воздухораспределительной стойки 5 и пневматической системы 6.

Мягкая оболочка 1 состоит из покрышки и камеры со штуцером. Покрышка и камера имеют цилиндрическую форму со сферическими торцами. Покрышка изготавливается из тканого капронового рукава типа СТН, а камера из полиэстера. Несущие стойки 2 и 3 - металлические, винтовые. Распорки 4 также металлические, винтовые. Пневматическая система 6 предназначена для заполнения мягких оболочек сжатым воздухом и автоматического поддержания в них заданного давления. Она представляет собой воздухораспределительную стойку со штуцерами, к которым подсоединяется воздухопроводный шланг, второй конец которого соединяется с пневмосистемой оболочки. Посредине стойки установлен редуктор давления. Мягкие оболочки раскрепляются в горной выработке на несущих стойках 2 и 3, а противостоит давлению закладки сжатый воздух, заключенный в оболочках. При плотности закладочной смеси, ориентировочно, 2 т/м3, и высоте заливки 5 м давление сжатого воздуха в мягких оболочках должно составлять 0,1 МПа. При увеличении высоты заливки закладочной смесью давление сжатого воздуха в оболочках будет постепенно увеличиваться. Для контроля давления сжатого воздуха в пневмосистеме предусмотрен манометр.

Предотвращение замерзания закладочной смеси в трубопроводе в зимнее время

Для предотвращения замерзания закладочной смеси предлагается:

а). Греющий кабель Thermopads.

Саморегулирующийся греющий кабель Thermopads типа FPC-SR- это ленточный электрический нагреватель с параллельными проводниками. Саморегулирующий кабель для обогрева труб, позволяет в каждом индивидуальном случае эффективно и с минимальными расходами обеспечить поддержание и разогрев до необходимой температуры трубопроводов, продуктопроводов, нефтепроводов, емкостей или резервуаров. Благодаря уникальному свойству - саморегулированию, термокабель выделяет больше или меньше тепла в зависимости от температуры окружающей среды, тем самым экономит электроэнергию, не перегревается и не перегорает. Недостаток греющего кабеля Thermopads состоит в не большом расстоянии подогрева.

б). «Скин-система».

В Скин-системе применяются специальные нагревательные элементы, использующие явление Скин-эффекта (эффекта близости) в проводниках из ферромагнитных материалов на переменном токе промышленной частоты (50 Гц). Оптимальный способ подогрева трубопроводов длиной более от 2…6 км.

- Меньшие капитальные затраты относительно других систем обогрева трубопроводов. Даже при длине 2…6 км стоимость Скин-систем остается вполне сравнимой с другими способами подогрева (резистивные или саморегулирующиеся нагревательные кабели).

- Большой срок службы - не менее 25 лет. Это связано с тем, что скин-проводник большого сечения разгружен от функции тепловыделения и выполняет фактически функцию встроенной сопроводительной сети электропитания. Металлическая труба при правильной обработке и обустройстве заземления также весьма долговечна, поскольку находится под слоем теплоизоляции и защитной оболочкой трубопровода. Прочные тепловыделяющие элементы в виде стальных труб обеспечивают механическую прочность и защиту токонесущих проводников от повреждений.

- Электро- и взрывобезопасность. Наружная поверхность тепловыделяющего элемента (скин-трубки) имеет нулевой потенциал относительно земли, она заземлена, полностью экранирует и защищает находящийся внутри токонесущий скин-проводник. Соответствующее исполнение соединений и конструкции протяжных и соединительных коробок также обеспечивает безопасность.

- Хороший тепловой контакт. Металлический тепловыделяющий элемент (скин-трубка) непосредственно приваривается к магистральному трубопроводу или прикрепляется к нему с помощью специальных элементов. Для улучшения теплопередачи между обогреваемой трубой и скин-трубкой используется специальная теплопроводящая паста.

- Симметрирование токов. В системе питания применяется устройство питания одно-, двухфазных индукционно-резистивных нагрузок, обеспечивающее симметрию в первичной трехфазной сети. Применение данного устройства позволяет решить проблему так называемого "перекоса фаз" (неравномерного распределения токов по фазам). "Перекос фаз" является основным недостатком всех одно-, двухфазных скин-систем, смонтированных до настоящего времени.

- Простота монтажа. Тепловыделяющие элементы не имеют наружной электрической изоляции, которую можно повредить при монтаже.

Проводник имеет двойную изоляцию из прочных термостойких материалов.

Для дополнительной защиты проводника в СКИН-трубку протягивается гофрированная полимерная трубка, при этом также уменьшается и усилие на протаскивание проводника. В таблице 3.2 указана стоимость комплектующих необходимых для подогрева труб длинной в 2000м в условиях Краснокаменска.

Таблица 3.2.

№	Наименование	Обозначение	Ед. изм.	Кол-во	Цена, руб.	Стоимость, руб.
1	Саморегулирующаяся электрическая нагревательная лента	80ВТХ-2ВР	м.	2100	1 057,28	2220288
2	Комплект для соединения	CP-7	шт.	20	850,78	17015,60
3	Коробка соединительная	РТВ 602-1П/2П	шт.	2	4 337	8675.20
4	Шкаф управления	ШУ-ССТ	шт.	5	275 000	1375000
5	Регулятор температуры электронный	РТ-400	шт.	1	6 210.16	6 210,16
6	Термопреобраэователь	ТС1388	шт.	4	1 750.00	7 000.00
7	Коробка соединительная	РТВ 404-1П/2П	шт.	4	2 709,48	10 837,92
8	Этикетка: Внимание электрообогрев		шт.	600	15,00	9 000.00
9	Лента крепежная	FT/HTM	шт.	12	526,87	6 322.44
10	Устройство для ввода кабеля под теплоизоляцию	LEK/U	шт.	50	244.26	12 213.00
11	Комплект	TKR	шт.	45	281.43	12 664,35

Итого комплектующие по спецификации: 3 685 226,67.

В том числе НДС 18%: 562 153,22

3.2.4 Способы повышения эффективности закладочных смесей

Добыча руды данной системой ведется с высокой себестоимостью, так как затраты на закладку выработанного пространства составляют до 45 % от общих затрат на ведение очистных работ, это связано с тем что, для приготовления закладочной смеси необходимо большое количество цемента. Поэтому существует несколько способов по уменьшению использования цемента без потери качества закладочной смеси.

а). Магнитная активация воды.

Компания ЗАО «МАКСМИР-М» предлагает аппарат УПОВС-2 для активации воды. В магнитном активаторе на обрабатываемую воду действует совокупное сочетание нескольких физических факторов: магнитного, электрического полей, а также, при необходимости, и ультразвукового поля. В аппарате используется не просто суммирование эффектов действия указанных полей, а дополнение и усиление действия одного фактора другим. Например, ультразвук значительно усиливает действие магнитного поля, удаляя из воды СО2, защищает электроды электроактиватора от пассивирующего действия растворенных в воде газов. Электрическое поле способно в широких, а главное в необходимых, пределах изменять физико-химические свойства воды, насыщая ее ионами металлов и тем самым ускоряя и усиливая процессы кристаллизации и активации ,с сохранением новых приобретенных водой свойств на несколько суток.

Поскольку в процессе твердения цемента, определяющими физико-химическими процессами являются растворение и кристаллизация в водной среде, а именно эти процессы могут значительно активироваться в воде, прошедшей обработку в аппаратах, то, естественно, в результате получаем интенсификацию самого процесса твердения и созревания бетонного камня.

Эффект от использования активатора.

Применение инновационной технологии затворения цемента омагниченной водой обеспечивает:

· повышение прочности изделий до 30-45%;

· сокращение расхода цемента на 10-15% и воды на 15-25%;

· сокращение времени тепловой обработки изделий на 20-30%, что приводит к значительной экономии электроэнергии;

· снижение (вплоть до полного отказа) расхода пластификаторов (дорогостоящие и токсичные добавки);

· повышение морозостойкости бетонов и их устойчивости к действию химических реагентов;

· возрастание морозостойкости;

· уменьшение пористости;

· значительное снижение газопроницаемости;

· повышение пластичности;

· улучшение удобоукладываемости;

· уменьшение размеров цементных гранул, с образованием мелкозернистой структуры;

· увеличение удельной поверхности твердой фазы.

Использование данного метода возможно практически на любой воде. Кроме того, существует возможность осуществлять экспресс контроль за степенью активации воды затворения.

б). Для уменьшения расхода цемента предлагаются использование различного вида химических добавок (пластификаторов).

При укладке бетонных смесей сегодня в большинстве случаев используют пластификаторы для бетона. Использование пластификаторов - необходимая мера, которая позволяет значительно улучшить реологические свойства бетонной смеси и физико-механические показатели самого бетона. Различные пластифицирующие добавки позволяют контролировать качество бетона на всех стадиях производства. Так же использование пластификаторов является достаточно действенным методом борьбы с расходом цемента. На 15-25% можно снизить расход цемента при использовании новейших добавок таких как:

Полипласт СП-1Л - представляет собой нафталинформальдегидный суперпластификатор с оптимизированным молекулярно-весовым распределением для бетонов и строительных растворов. Применение добавки ПОЛИПЛАСТ СП-1Л позволяет достичь следующих показателей:

· Улучшить смачивание и равномерность диспергирования цемента;

· Улучшить удобоукладываемость бетонной смеси без снижения прочности бетона в нормируемые сроки;

· За счет водопонижения повысить раннюю прочность, водонепроницаемость и долговечность бетона или снизить расход цемента при неизменных характеристиках бетона;

· Сократить трудозатраты и энергозатраты при укладке бетона и формовании изделий;

· Снизить количество воды затворения;

Суперпластификатор Полипласт СП-1Л не содержит хлоридов и может применяться при изготовлении армированных и предварительно напряженных железобетонных конструкций.

Полипласт СП-2ВУ - суперпластификатор на основе полиметиленнафталинсульфоната натрия и водоудерживающего компонента.

Применение добавки ПОЛИПЛАСТ СП-2ВУ позволяет достичь следующих показателей:

· Улучшить смачивание и равномерность диспергирования цемента;

· Уменьшить расслаиваемость бетонной и растворной смеси;

· Улучшить удобоукладываемость бетонной смеси без снижения прочности бетона в нормируемые сроки;

· За счет водопонижения повысить раннюю прочность, водонепроницаемость и долговечность бетона или снизить расход цемента при неизменных характеристиках бетона;

· Сократить трудозатраты и энергозатраты при укладке бетона и формовании изделий;

· Снизить количество воды затворения.

Суперпластификатор Полипласт СП-2ВУ не содержит хлоридов и может применяться при изготовлении армированных и предварительно напряженных железобетонных конструкций.

«ПОЛИПЛАСТ ЛЮКС» - это нафталинформальдегидный суперпластификатор, модифицированный добавлением регуляторов структурообразования.

Суперпластификатор «ПОЛИПЛАСТ ЛЮКС» в низких дозировках используется при производстве сборного железобетона и обеспечивает:

· увеличение подвижности бетонной смеси;

· снижение водопотребности бетонной смеси до 15%;

· повышение ранней прочности бетона;

· сокращение трудозатрат на вибрирование;

· сокращение энергозатрат на тепло-влажностную обработку;

· увеличение сцепления бетона с закладной арматурой.

· Суперпластификатор «ПОЛИПЛАСТ ЛЮКС» в высоких дозировках используется для производства товарного бетона и обеспечивает:

· увеличение подвижности бетонной смеси;

· увеличение сохраняемости подвижности бетонной смеси до 120 минут;

· снижение водопотребности бетонной смеси до 25%;

· повышение ранней прочности бетона за счет водопонижения;

· сокращение трудозатрат на вибрирование.

Суперпластификатор «ПОЛИПЛАСТ ЛЮКС» не содержит хлоридов и может применяться при изготовлении стальных и предварительно напряженных железобетонных конструкций.

в). Увеличение сухого зольного микронаполнителя.

Закупка золы Харанорской ГРЭС, позволит подавать составы твердеющих смесей с расходом 240 кг/м3. С уменьшением расхода цемента на 30кг. Так же использование Харанорской золы избавит предприятие от дефицита сухого зольного микронаполнителя. Стоимость золы Харанорской ГРЭС с транспортировкой составляет 375р/т.

3.3 Совершенствование технологии приготовления и оптимизации состава закладочной смеси

Проанализировав предлагаемые решения проблем связанных с ведением закладочных работ на предприятии, можно сделать вывод, что некоторые технологии можно применить при разработке Стрельцовского месторождения, так же при использовании этих технологий будет лучший экономический эффект. Повысить производительность и снизить себестоимость добычи по нашему мнению можно путём применения нового закладочного комплекса для приготовления бетонной смеси, уменьшения расхода цемента, путем закупки сухого зольного микронаполнителя с Харанорской ГРЭС. Так же уменьшить расход цемента используя активацию воды.

3.3.1 Замена закладочного комплекса

Мы рассмотрели предлагаемые заводами закладочные комплексы, комплекс MEKAMIX-150 который представлен на (рис.3.3), удовлетворяет всем требованиям, для того, что бы его можно было использовать для приготовления твердеющей закладочной смеси на уранодобывающем предприятии «ОАО ППГХО». Закладочный комплекс MEKAMIX-150 выпускает фирма "Мека Engineering Industry Co Ltd" (г. Анкара, Турция) - это одного из ведущих мировых производителей стационарных, передвижных и мобильных всесезонных бетоносмесительных установок.

MEKAMIX-150 - это стационарный, полностью автоматизированный бетонный завод всесезонного исполнения. Завод компактен, прост в эксплуатации и надежен. Обладает высокой производительностью до . Также возможно задавать различные характеристики изготавливаемому бетону, легкий процесс производства. И самое главное, для обслуживания такого завода потребуется всего 4 специалиста. Бетонный завод не требует большой площади (рис3.8), мощного фундамента и в случае необходимости возможно легко демонтировать и переместить на другую производственную площадку. Завод обладает небольшими размерами, верхняя кромка бункеров инертных не превышает 4 метров, соответственно не нужен высокий пандус. При сборке установок практически не применяется сварка, большинство деталей имеют болтовые крепления. Высокая степень ремонтопригодности изделий и простота замены изнашивающихся деталей. Элементы электроприводов, пневматики, механики расположены в легкодоступных местах, замена любых деталей не требует подъемных механизмов.

Производительность закладочного комплекса составляет	.
Тип подачи инертных материалов в смеситель	наклонный конвейер
Объем бетоносмесителя сухой/уплотненный	6000/4000л.
Тип смесителя - горизонтальный	2-вальный,
Бункеры для инертных заполнителей	2 x (3 x 30) шт x м3.
Силосы для цемента	2 x 100 шт. x тн.
Дозатор инертных заполнителей	0 - 6600кг.
Дозатор цемента	2000кг.
Дозатор воды	1200кг.
Дозатор жидких химических добавок	0 - 20кг.
Установленная/потребляемая мощность	265/185кВт.
Имеет два режима работы	автоматический и ручной
Эксплуатация при температуре окружающей среды (°С)	30…+40

Технологическая схема приготовления закладочной смеси представлена на рисунке 3.7. Эксплуатация завода возможна при температурах окружающей среды от-30 до +40°С, что удовлетворяет климату г.Краснокаменск. Стоимость завода составляет 4,7 млн.рублей.

Рисунок 3.7 Технологическая схема приготовления закладочной смеси предлагаемого комплекса.



Рис.3.8. Схема размещения завода на пром. площадке.

Таблица 3.3. Базовые составы твердеющей закладки.

Объем закладки т.м3	Нормативная прочность МПа.	Расход материалов кг/м3
		ПЦ М400	Зола	ПГС	вода
150 т.м3	1,0	100	100	1590	320
150 т.м3	3,0	170	100	1530	320
150 т.м3	6,0	240	100	1470	320

1. Необходимый объем закладочной смеси

м3/год (3.1)

где Аг - годовая производительность рудника, т/год;

Кнд - коэффициент неравномерности добычи;

Ку - коэффициент усадки твердеющей закладки;

р - плотность руды, т/м3.

Производительность закладочного комплекса составит:

м3/год

Часовая производительность закладочного комплекса

м3/час (3.2)

где nд - число рабочих дней в году;

nсм - число смен в сутки;

Тсм - продолжительность смены, ч.;

Тпз - продолжительность подготовительно-заключительных операций, ч.

2. Расчет доставки закладочного материала по трубопроводам.

Диаметр трубопровода находим по формуле

мм (3.3)

где Un - скорость движения пульпы в трубопроводе, м/сек.

При транспортировке твердеющей закладки оптимальные значения Un = 0,5...0,7 м/сек;

При меньших значениях возможна закупорка трубопровода, при больших - резкое увеличение сопротивления движению пульпы.

По результатам расчетов принимаем трубы из полиэтилена, d = 230 мм.

3. Максимальная протяженность горизонтального участка самотечного транспортирования, м

, (3.4)

где Кзп - коэффициент заполнения закладкой вертикального ствола трубопровода;

Н - высота вертикального ствола, м;

спп - плотность пульпы, т/м3.

т/м3 (3.5)

ДР - удельное сопротивление 1м трубопровода, ГПа;

h - остаточный напор на выходе струи из трубопровода, м;

- суммарные потери напора в коленах и закруглениях, м.

где n1 n2 - число колен в трубопроводе с углом поворота, соответственно 90? и 45?;

l1 , l2 - эквивалентная длина одного колена при угле поворота, соответственно 90? и 45?.

м.

м

Истинная длина горизонтального участка трубопровода находится в пределах 2000 м.

3.3.2 Повышение эффективности закладочных смесей

Для решения проблемы недостатка сухого зольного микронаполнителя было предложено закупать золу с Харанорской ГРЭС. «ВНИПИпромтехнологии» по программе «АТОМРЕДМЕТЗОЛОТО» была разработана ТЭО по применению микронаполнителя закладочной смеси Харанорской ГРЭС.

При введении в эксплуатацию на Харанорской ГРЭС узла сухого пылеулавливания, возможна утилизация золы 120тыс. тн. золы в год.

Использование золы Харанорской ГРЭС позволит подавать составы твердеющих смесей с расходом золы 240 .

Согласно СТП 0106-087-2002 «Твердеющая закладка. Требования к закладочным материалам. Составы закладочных смесей» при расходе золы 240 кг/м3 возможно снижение расхода цемента на 30 кг/м3.

3.3.3 Обоснование составов закладочных смесей с добавлением золы Харанорской ГРЭС

Произведём расчет необходимого расхода веществ в составе 1 м3 закладки с применение золы Харанорской ГРЭС, а также определим соотношение для закладочной смеси с прочностью = 3,0 МПа по формулам:

Цель: Снижение содержания цемента для уменьшения себестоимости закладки.

, (3.8)

где Qц - расход цемента на 1 м3 по базовому составу, кг;

Qц2 - расход цемента на 1 м3 по составу с добавкой, кг;

К - уменьшение расхода цемента при введении золы (30%), д.ед.

Расход добавки на 1 м3 смеси

, (3.9)

где С - дозировка золы, (120) % от массы цемента, д.ед.

Расчет для смесей с добавкой золы находится по системе уравнений:

(3.10)

Qц2 , Qз , Qп и В -- расход цемента, золы, ПГС и воды, кг/м3;

сц , св , сп и сз -- плотность цемента, воды, ПГС и золы, кг/м3.

b3 -- водоудерживающая способность заполнителя 0,35 т/т.

b3 -- водоудерживающая способность ПГС 0,14 т/т.

НГ -- нормальная густота цементного теста, (для цемента М400 НГ=25 %), доли единицы;

; (3.11)

, (3.12)

А - общий расход тонких, кг/м3.

Расчет для твердеющей смеси прочностью 3,0 МПа

Расход цемента на 1 м3.

кг/м3;

Расход золы на 1 м3 смеси

кг/м3;

;

кг/м3;

кг/м3;

кг,м3

Следовательно соотношение Ц:З:П:В=1:1,2:9,5:1,8.

Производим проверку по методу абсолютных объёмов:

Расчет нормативной прочности для н = 1,0 МПа и н = 6,0 МПа, производится аналогично по формулам, конечные результаты приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4. Предлагаемые составы смесей с использованием золы Харанорской ГРЭС .

Объем закладки т.м3	Нормативная прочность МПа.	Расход материалов кг/ м3
		ПЦ М400	Зола	ПГС	вода
150 т.м3	1,0	80	240	1455	310
150 т.м3	3,0	140	240	1410	310
150 т.м3	6,0	210	240	1345	310

Технико-экономическое обоснование:

При годовом объеме закладки 609900 м3 экономия цемента составит:

609 900 м3 х 0,03 = 18 297 тн., или

18 297 тн. х 3680 руб. = 67 332 960 руб.

Затраты на приобретение и транспортировку недостающего количества золы Харанорской ГРЭС составит:

91 500 тн. х 375 руб./тн. = 34 312 500 руб.

где 375 руб./тн. стоимость золы Харанорской ГРЭС с транспортировкой,

91 500 тн. - необходимое количество золы Харанорской ГРЭС.

Экономический эффект от применения золы Харанорской ГРЭС составит:

67 332 960 руб. - 34 312 500 руб. = 33 020 460 руб.,

где 34 312 500 руб. - затраты на приобретение и транспортировку золы Харанорской ГРЭС

67 332 960 руб. - экономия цемента при использовании золы Харанорской ГРЭС.

б). Также для уменьшения количества цемента нами предлагается использование магнитного активатора воды аппаратом УПОВС-2 «МАКСМИР». С помощью этого активатора возможно сокращение использования цемента и воды на 5%. В аппарате УПОВС-2 на обрабатываемую воду действует совокупное сочетание нескольких физических факторов: магнитного, электрического полей, а также, при необходимости и ультразвукового поля. В данном аппарате используется не просто суммирование эффектов действия указанных полей, а дополнение и усиление действия одного фактора другим. Ультразвук значительно усиливает действие магнитного поля, удаляя из воды СО2, защищает электроды электроактиватора от пассивирующего действия растворенных в воде газов. Электрическое поле способно в широких, а главное в необходимых, пределах изменять физико-химические свойства воды, насыщая ее ионами металлов и тем самым ускоряя и усиливая процессы кристаллизации и активации , с сохранением новых приобретенных водой свойств на несколько суток. Поскольку в процессе твердения цемента, определяющими физико-химическими процессами являются растворение и кристаллизация в водной среде, а именно эти процессы могут значительно активироваться в воде, прошедшей обработку в аппаратах, то, естественно, в результате получаем интенсификацию самого процесса твердения и созревания бетонного камня.

3.3.4 Обоснование составов закладочных смесей с активацией воды

Цель: Снижение содержания цемента для уменьшения себестоимости закладки. С помощью активатора возможно сокращение использования цемента и воды на 5%.

Произведем расчет для твердеющей смеси с применением активатора воды:

,

где Qц - расход цемента на 1 м3 по базовому составу, кг;

Qц2 - расход цемента на 1 м3 по составу с добавкой, кг;

К - уменьшение расхода цемента при активации воды (5%), д.ед.

Расход добавки на 1 м3 смеси:

,

где С -1,7 %

Расчет для смесей с активацией воды находится по системе уравнений:



Qц2 , Qз , Qп и В -- расход цемента, золы, ПГС и воды, кг/м3;

сц , св , сп и сз -- плотность цемента, воды, ПГС и золы, кг/м3.

b3 -- водоудерживающая способность заполнителя 0,35 т/т.

b3 -- водоудерживающая способность ПГС 0,14 т/т.

НГ -- нормальная густота цементного теста, (для цемента М400 НГ=25 %), доли единицы;

;

,

А - общий расход тонких, кг/м3.

Расчет для твердеющей смеси прочностью 3,0 МПа

Расход цемента на 1 м3:

кг/м3;

Расход золы на 1 м3 смеси

кг/м3;

;

кг/м3;

кг/м3;

кг,м3

Следовательно соотношение Ц:З:П:В=1:1,7:9,5:1,8.

Производим проверку по методу абсолютных объёмов:

Для твердеющих смеси прочностью 1 и 6,0 МПа, расчет производится по аналогичной схеме.

Таблица 3.5. Предлагаемые составы смесей с использованием золы Харанорской ГРЭС и активацией воды.

Объем закладки т.м3	Нормативная прочность МПа.	Расход материалов кг/ м3
		ПЦ М400	Зола	ПГС	вода
150 т.м3	1,0	73	240	1467	300
150 т.м3	3,0	133	240	1427	300
150 т.м3	6,0	203	240	1357	300

Таблица3.6 Сравнение предлагаемых составов смесей с базовыми

Нормативная прочность МПа.		Расход материалов кг/ м3
		ПЦ М400	ПЦ М400	ПЦ М400	ПЦ М400
1,0	Базовая	100	100	1590	320
	Зола Х-ГРЭС	80	240	1455	310
	Актив-я.	73	240	1467	300
3,0	Базовая	170	100	1530	320
	Зола Х-ГРЭС	140	240	1410	310
	Актив-я.	133	240	1427	300
6,0	Базовая	240	100	1470	320
	Зола Х-ГРЭС	210	240	1345	310
	Актив-я.	203	240	1357	300

Технико-экономическое обоснование активации воды:

Использование активированной воды позволит подавать составы закладочных смесей с возможностью снижения расхода цемента и воды на 7%, с требуемыми прочностями согласно СТП 0106-087-2002 «Твердеющая закладка. Требования к закладочным материалам.

При годовом объеме закладки 609900 м3 экономия цемента составит:

609 900 м3 х 0,007 = 4269тн., или

4269тн. х 3680 руб. = 15 709 920 руб.

Затраты на приобретение оборудования для активации воды с транспортировкой составят 1 118 000 рублей

Экономический эффект от активации воды составит:

15 709 920 руб. - 1 118 000 руб. = 15 598 120 руб.,

где 1 118 000 руб. - затраты на приобретение оборудования для активации воды с транспортировкой.

15 709 920 руб. - экономия цемента после активации воды.

Общий экономический эффект с добавлением золы Харанорской ГРЭС и активацией воды составит:

67 332 960 руб. + 15 709 920 руб. = 84 042 880 руб.,

где 15 709 920 руб. - экономия цемента после активации воды.

67 332 960 руб. - экономия цемента при использовании золы Харанорской ГРЭС.

3.3.5 Экономическая часть

Расчет затрат базового закладочного комплекса и закладочных смесей

Таблица 3.7. Расчет затрат заработной платы на 1м3.

№	Наименование статей расходов	Кол-во. чел/смен	Разряд работы (по ТКС)	объем закладочных работ 1м3/смен.	Время работы ч	Тарифная ставка, р/ч	Расценка р./1м3
1	Электрослесарь	1	VI	583	7	96	1,1
2	Оператор	3	V	583	7	84,5	3,1
3	Бульдозерист	1	VI	583	7	85,4	1
4	Механик	1	VI	583	7	91,7	1,1
	Итого:	6,3

Таблица 3.8 Годовые отчисления на ремонт оборудования применяемого на ЦЗК.

Наименован. оборудования	Оптовая цена, р.	Кол-во един.	Сумма, р.	Отчисления на рем-т. %/год	Сумма годовой амортизации, на 1т
Бункер мелкой фракции	75000	1	75000	0,2	1500
Двери ВЦ-11-1	6000	1	6000	0,3	150
Дробилка КМД - 1750	810150	1	810150	5,3	32406
Дозатор цемента	15800	1	15800	4,2	663,6
итого					34 719

Величина отчислений на ремонт оборудования приходящихся на 1 т вычисляется по формуле:

р/ (3.12)

где А год - сумма годовой амортизации оборудования, занятого на закладочном комплексе, р.;

Qгод - годовая производительность рудника , т.

Таблица 3.9. Расчет затрат на сжатый воздух

№,	Наименование	Кол-во.	Расход,	Время работы, мин.	Общий расход, м3	Цена един., руб/м3	Затраты, руб
п/п	потребителей		м3/мин
							смен.	На 1 м3
1	Пневмоэжекторы	13	1	240	3120	0,22	655,2	1,12
2	Насос НВП-63 - 2	4	2	240	1920	0,22	403,2	0,69
	ИТОГО расходы на сжатый воздух:	1058,4	1,81

Таблица 3.10. Расчет затрат на электроэнергию

№, п/п	Наименование потребителей	Кол-во	Мощн., кВт	Общая мощн., кВт	Время работы, ч	Цена, р/кВт.ч.	Затраты, руб.
							смен.	На 1м3
1	Насос НВП-63 - 2	4	10	40	4	0,76	121,6	0,20858
2	Смеситель	1	100	100	7	0,76	532	0,91
3	Главный конвейер	1	50	50	7	0,76	266	0,45
4	Дозатор цемента	1	20	20	7	0,76	106,4	0,18
5	Дозатор золы	1	20	20	7	0,76	106,4	0,18
6	Питатель ПГС	1	24	24	7	0,76	127,68	0,21
7	Вентилятор	1	40	40	7	0,76	212,8	0,36
	ВСЕГО расходы на электроэнергию:	1472,88	2,52

Таблица 3.11. Калькуляция себестоимости закладки на 1м3 по базовому варианту.

№	Наименование статей расходов	Разряд	Ед. изм.	Кол-во единиц на 1м3	Часов в смену	Стоим руб/м3	Сумма на 1м3
1	Зарплата:
	Итого по тарифу						6,32
	Доплата за ночное время (20 % от тарифа)						1,264
	Премия (20% от тарифа)						1,264
	Итого с ночными и премией						8,848
	Итого основная зарплата с районным коэффициентом и северными надбавками (р.к.-80%)						13,904
	Дополнительная зарплата (20 % от основной)						2,7808
	Итого с дополнительной зарплатой						16,6848
	Страховые начисления (40% от осн. и доп. зар.платы.)						6,67392
	Всего зарплаты с начислениями						23,3587
2	Материалы:
	Цемент		кг	170		3,8	646
	Зона - унос ТЭЦ		кг	100		0,34	34
	Песчано - гравийная смесь		кг	1530		0,16	244,8
	Вода		м3	320		0,3	96
	Итого						1020,8
	Итого материалов (с учетом транспортных расходов 20%)						1224,96
	Электроэнергия		кВт/м3			0,75	2,52
	Сж.воздух		м3			0,05	1,81
4	Амортизационные отчисления (по отдельному расчету)						0,053
	Всего расход на закладку к 1 м3 руды						1253,98

Себестоимости закладки на 1т по базовому варианту находится по формуле:

руда месторождение вскрытие закладочный

р/т. (3.13)

где - себестоимость закладки на 1т.;

p - плотность закладки.

Расчет затрат при использовании нового закладочного комплекса и предлагаемых смесей

Таблица 3.12. Капитальные затраты и годовые амортизационные отчисления бетонный завод MEKAMIX-150.

Наименован оборудования.	Кол-во.	Сумма, р.	Транспорт и монтаж, р.	Полная стоимость, р.	Норма амортизации, %год	Сумма годовой амортизации, р.
MEKAMIX-150	1	8 500 000	850 000	9 350 000	15	1 402 500

Величина амортизационных отчислений, приходящихся на 1т вычисляется по формуле:

 р/.

где А год - сумма годовой амортизации закладочного комплекса занятого на закладочном комплексе, р.;

Qгод - годовая производительность рудника, т.

Таблица 3.13. Расчет затрат заработной платы на 1м3

№	Наименование статей расходов	Кол-во. чел/смену	Разряд работы (по ТКС)	объем закладочных работ м3 смену	Норма времени ч	Тарифная ставка, р./ч	Расценка р./1м3
1	Электрослесарь	1	VI	583	7	96	1,15
2	Оператор	1	V	583	7	84,5	1,01
3	Бульдозерист	1	VI	583	7	85,4	1,02
4	Механик	1	VI	583	7	91,7	1,10
	Итого:	4,29

Таблица 3.14. Расчет затрат на сжатый воздух.

№,	Наименование	Кол-во.	Расход,	Время работы, мин.	Общий расход, м3	Цена един., руб/м3	Затраты, руб
п/п	потребителей		м3/мин
							смен.	На 1 м3
1	Пневмоэжекторы	13	1	240	3120	0,22	655,2	1,12
2	Насос НВП-63 - 2	4	2	240	1920	0,22	403,2	0,69
	ИТОГО расходы на сжатый воздух:	1058,4	1,81

Таблица 3.15. Калькуляция себестоимости закладки на 1м3 с использованием предлагаемого закладочного комплекса и применением предлагаемых составов смесей.

№	Наименование статей расходов	Разряд	Ед. изм..	Кол-во единиц на 1м3	Часов в смену	Стоим руб/м3	Сумма на 1м3
1	Зарплата:
	Итого по тарифу						4,29
	Доплата за ночное время (20 % от тарифа)						0,858
	Премия (20% от тарифа)						0,858
	Итого с ночными и премией						6,006
	Итого основная зарплата с районным коэффициентом и северными надбавками (р.к.-80%)						9,438
	Дополнительная зарплата (20 % от основной)						1,8876
	Итого с дополнительной зарплатой						11,3256
	Страховые начисления (40% от осн. и доп. зар.платы.)						4,53024
	Всего зарплаты с начислениями						15,8558
2	Материалы:
	Цемент		кг	140		3,8	532
	Зона - унос ТЭЦ		кг	240		0,34	81,6
	Песчано - гравийная смесь		кг	1410		0,16	225,6
	Вода		м3	310		0,3	93
	Итого						932,2
	Итого материалов (с учетом транспортных расходов 20%)						1118,64
	Электроэнергия		кВт/м3			0,75	0,46
	Сж.воздух		м3			0,05	1,81
4	Амортизационные отчисления (по отдельному расчету)						2,15
	Всего расход на закладку к 1 м3 руды						1138,92

Себестоимости закладки на 1т с использованием предлагаемого закладочного комплекса и применением предлагаемых составов смесей находится по формуле:

р/т.

где - себестоимость закладки на 1т.;

p - плотность закладки.

Расчет затрат при использовании предлагаемых закладочных смесей

Таблица 3.16. Калькуляция себестоимости закладки на 1м3 с активацией воды.

№	Наименование статей расходов	Разряд	Ед. изм.	Кол-во единиц на 1 м3	Часов в смену	Стоим руб/ м3	Сумма на 1 м3
1	Зарплата:
	Итого по тарифу						4,29
	Доплата за ночное время (20 % от тарифа)						0,858
	Премия (20% от тарифа)						0,858
	Итого с ночными и премией						6,006
	Итого основная зарплата с районным коэффициентом и северными надбавками (р.к.-80%)						9,438
Дополнительная зарплата (20 % от основной)						1,8876
Итого с дополнительной зарплатой						11,3256
Страховые начисления (40% от осн. и доп. зар.платы.)						4,53024
Всего зарплаты с начислениями						15,8558
Материалы:
Цемент		кг	133		3,8	505,4
Зона - унос ТЭЦ		кг	240		0,34	81,6
Песчано - гравийная смесь		кг	1427		0,16	228,32
Вода		м3	300		0,3	90
Итого						905,32
Итого материалов (с учетом транспортных расходов 20%)						1110,79
Электроэнергия		кВт/ м3			0,75	0,46
Сж.воздух		м3			0,05	1,81
Амортизационные отчисления (по отдельному расчету)						2,15
Всего расход на закладку к 1м3 руды						1115,4

Себестоимости закладки на 1т находится по формуле:

р/т.

где - себестоимость закладки на 1т.;

p - плотность закладки.

Экономический эффект рассчитывается по формуле:

руб. (3.14)

руб. (3.15)

руб.

=84 038 121 руб.

Из расчетов видно, что применение зольного микронаполнителя Харанорской ГРЭС и активации воды выгодно с экономической точки зрения.

3.4 Система разработки нисходящих горизонтальных слоев с твердеющей закладкой

3.4.1 Конструкция и параметры системы разработки

Система разработки имеет следующие параметры: высота блока - 60 м; длина блока - 100 м; ширина блока - равна мощности рудной залежи; высота слоя - 3 м; ширина заходок - при средней выемочной мощности прожилков 1,2 м рассчитывается по габаритам применяемого оборудования с учетом контуров жилы и составит 2,55 м с креплением НКР и 2,05 м без крепления; угол наклона заходок - 3…5 .

Очистные блоки имеют ортовую кольцевую подготовку, блок готовится на откаточном горизонте двумя полевыми штреками и центральным ортом. Горизонты сбиваются блоковыми восстающими и рудоспусками.

Блок отрабатывают горизонтальными слоями, начиная с верхнего под защитой искусственной кровли, которую для каждого очередного слоя образуют из твердеющей закладки по мере выемки вышележащего слоя. Выемка первого слоя блока, а также очистных заходок на других слоях, при несовпадении контуров рудных тел отрабатываемого слоя с контурами вышележащего слоя производится под естественной кровлей. Отработка запасов слоя производится одинарными заходками высотой 3 м по обе стороны от разрезного слоевого орта. Зарезку слоя осуществляют из рудоспуска или восстающего, или по уклону из слоевой выработки. Очистные работы включают: отбойку рудного массива, уборку рудной массы в рудоспуски, проветривание и крепление очистного пространства, выпуск и погрузку рудной массы из рудоспусков, установку в отработанных заходках изолирующих перемычек и заполнение выработанного пространства твердеющей закладкой. Отработка слоевых заходок ведется буровзрывным способом, бурение шпуров производится установками ЛКР-1У, а также буровыми каретками. Проветривание заходок осуществляется вентиляторами местного проветривания ВМ-5 на один магистральный трубопровод D=600 мм. Для доставки горной массы в блоках используется погрузочно-доставочные машины. Крепление очистного пространства в зависимости от прочности и структуры закладочного массива осуществляется рамами НДО, подвесной крепью или контрольными стойками из расчета 20 м2 обнажения кровли на стойку. Кроме того, предусматривается армировка заходок перед закладкой с образованием подвесной крепи, связывающей между собой все заложенные по вертикали заходки и укладкой металлической сетки на почву выработки и ее креплении. Погашение выработанного пространства в блоке производится твердеющей закладкой по мере отработки слоевых заходок. Закладку заходок производят секциями, длина секции для жестких и расслаивающихся смесей составляет 15 м (объем секции около 150…200 м3), секции отделяются изолирующими перемычками. Погашению подлежат все горизонтальные слоевые выработки, полнота закладки выработанного пространства должна быть не менее 85 % по объему. Закладочный материал подается с закладочного комплекса на поверхности, по трубопроводам через восстающие в закладочные орты и далее в очистные заходки. Контроль прочности твердеющей закладки осуществляется электрометрическими датчиками контроля прочности.

3.4.2 Выбор средств механизации основных и вспомогательных производственных процессов очистной выемки

В целях снижения величины разубоживания и увеличения производительности и механизации труда ГРОЗ принимаем для ведения очистных работ малогабаритную самоходную технику.

Для бурения шпуров используем буровую каретку МИНИБУР 1ФЭ с гидравлическим перфоратором НL 300 (фирмы TAMROCK).

Характеристика: МИНИБУР 1ФЭ

Площадь обуриваемого забоя, м2 Число бурильных маши Перфоратор Стрела Податчик Тип ходовой части Привод Радиус поворота Основные размеры в транспортном положении, мм: длина ширина высота Масса, кг Диаметр шпуров , мм Глубина бурения шпуров ,м Скорость передвижения, км/ч Преодолеваемый уклон, %	До 26 1 HL 300 B 14 NV NVTF телескопический Колесно-шинный Электрический 5100/3400 8470 1200 1850 8000 45 3,5 3 30

Для погрузки горной массы в очистном забое и последующей ее доставки в рудоспуск предусматривается применение погрузочно-транспортной машины ковшового типа MICROSCOOP 100Е.

Характеристика: MICROSCOOP 100E

Габаритные размеры высота ширина длина Емкость ковша, м3 Максимальная полезная нагрузка, кг Масса в рабочем состоянии, кг Скорость движения передним и задним ходом км/ч Электропитание, В Двигатель: 380 или 500-575 В / 50 Гц Двигатель: 440 В / 60 Гц	2100 1050 5030 0,54 1000 3650 От 0 до 8,5 Переменного тока, 380 или 440 Гидростатические и гидравлические перемещения при откатке:30 кВт при 1450 об./мин Гидростатические и гидравлические перемещения при откатке:30 кВт при 1780 об./мин

Выбор данной ПТМ обусловлен тем, что ее силовые установки и двигатель хода, в отличие от других подобных дизельных ПТМ, приводятся в действие электроэнергией.

Габариты очистного оборудования позволяют уменьшить ширину заходки до В=2550 мм с креплением НКР при средней мощности прожилков 1200 мм, что приведет к уменьшению разубоживания. Дальнейшее уменьшение ширины заходки может привести к повышению потерь руды из-за наклона рудных тел. Сечение очистной заходки составит Sчер= НЧВ=3Ч2,55=7,65 м2.

Проветривание заходок осуществляется вентиляторами местного проветривания ВМ-5М на один магистральный трубопровод D=600 мм.

При крепление очистных заходок деревянной крепью применяют пневмопилы ПШЛ. Доставка материалов и оборудования на рабочий слой осуществляется через материальные восстающие с помощью лебедки с пневмоприводом ЛПТ - 3,5.

3.4.2 Подсчет движения запасов руды в блоке

Подсчет запасов руды в блоке проводится на основании конструкции системы разработки, приведенной на чертеже, все данные расчета приведены в табл. 3.11.

На основании табл. 3.11. рассчитывают следующие показатели:

- коэффициент потерь руды в блоке:

%, (3.16)

где У П - суммарное количество потерянной руды в блоке, т;

Б- балансовые запасы руды в блоке, т.

- коэффициент разубоживания руды в блоке:

%, (3.17)

где УВ - общее количество примешанной пустой породы, т;

И - извлекаемые запасы руды в блоке, т.

- коэффициент подготовительных работ:

м/1000 т, (3.18)

где УLп - суммарная длина подготовительных выработок, м;

ТЭ - эксплуатационные запасы руды в блоке, т.

- коэффициент линейных нарезных работ:

м/1000т,

где УLн - суммарная длина линейных нарезных выработок, м.

- коэффициент кубажных подготовительно-нарезных работ:

м3/1000т, (3.19)

где УV - объем кубажных подготовительно-нарезных выработок, м3.

- удельный вес камерных запасов:

где Тэк - эксплуатационные запасы камеры, т.

3.4.3 Расчет параметров БВР

В условиях разработки Стрельцовского месторождения применяется метод шпуровых зарядов при одной свободной поверхности - на очистной выемке руды при системе горизонтальные слои с закладкой. Чтобы свести до минимума нарушение пород законтурного массива и прихват закладочного материала необходимо в процессе бурения шпуров и взрывании в них зарядов обеспечить перераспределение энергии взрыва в сторону второй свободной поверхности и в зависимости от крепости разрушаемых пород исключить прихват законтурного массива зарядами ВВ контурных шпуров.

Для проведения очистной заходки, площадь сечения которой Sчер=НЧВ=3Ч2,55=7,65 м2, по породам устойчивым и средней устойчивости с коэффициентом крепости =14 по шкале проф. Протодьяконова для производства взрывных работ выбираем взрывчатое вещество по скорости детонации и теплоте взрыва.

Наименование выработок	Кол-во	Длина одной выработки, м	Сечение, м2	Общий объем , м3	Балансовые запасы, т	потери	Извлекаемые запасы, т	Разубоживание	Эксплуатационные запасы, т
		По руде	По породе	общая	По руде	По породе	общая	По руде	По породе	общая		Кол-во, т	%		Кол-во, т	%
Подготовительные работы
Отк.штрек	2	-	100	100	-	8,6	8,6	-	1720	1720
Откат. орт	1	8,4	21,6	30	8,6	8,6	8,6	72,2	185,	258	180	5,4	3	174,6	9,0	5	183,6
Заклад. орт	2	8,4	6,6	15	8,6	8,6	8,6	144	113	258	360	10,8	3	359,2	18	5	367,2
Рудоспуск	2	-	60	60	-	2,5	2,5	-	300	300
Блоковые восстающие	2	-	60	60	-	6,2	6,2	-	744	744
Вент.заклад. восстающие	2	-	60	60	-	2,5	2,5	-	300	300
Наклон с-д.	1	-	288	288	-	8,0	8,0	-	2304	2304
всего								216		5884	540	16,2	3	523,8	27	5	550,8
Нарезные работы
Сл. дост.орт	19	8,4	11	20	8,2	8,2	8,2	1309	1807	3116	3274	98	3	3174	164	5	3338
Слоевой заклад. орт	38	8,4	11	20	8,2	8,2	8,2	2618	3614	6232	6546	196	3	6348	328	5	6676
всего								3927		9348	9820	294	3	9522	492	5	10014
Очистные работы
Заходки					3,6	4,0	7,6	46256	5203	9829	115640	5782	5	109858	6013	52	169990
Итого:											115640	5782	5	109858	6013	52	169990
Всего:								50400			126000	6092	5	119903	6065	50	180554

Таблица 3.11. Подсчет запасов руды в блоке.

Марка ВВ для разрушения пород в контуре горной выработки должна соответствовать следующим параметрам:

Начальное детонационное давление, (Н/м2)

Рн = ( 0,00126 гпСп - 1,7 •103), (3.20)

где гп - плотность пород, кг/м3

Сп - скорость распространения продольных волн в массиве, м/с.

Рн = ( 0,00126•2620•5600 - 1,7 •103)=16786 Н/м2

Скорость детонации (м/с)

D = 1450 [Рн / свв]0,5, (3.21)

где свв - плотность заряжания, кг/м3.

D = 1450 [16786 / 1250]0,5 = 5365 м/с

Теплота взрыва, (кДж/кг)

Qv = [Pн / 2(n-1)свв] 103, (3.22)

где n - показатель адиабаты, зависящий от начальной плотности ВВ, кг/м3.

Qv = [16786/ 2 (3,2-1) 1250] 103 = 3050 кДж/кг

Из гранулированных ВВ наиболее подходит гранулит А-6, с характеристиками: D = 4200 м/с при сн = (0,8…0,85) г/см3; Qv = 4640 кДж/кг; работоспособность Р = 430 см3;

При плотности заряжания Д3 = 1,2 г/см3 , нагнетательным зарядчиком

ЗП-2 скорость детонации гранулита А-6 составит:

Dф = 4200 + 3500 (1,25 - 0,8) = 5600 м/с.

Выбираем глубину шпура по оптимальной глубине для выработки сечением Sчер=7,65 м2, и коэффициенте крепости =14. Максимально возможная глубина бурения кареткой lmax=2,5 м.

Удельный расход ВВ

кг/м3 (3.23)

где q0 - удельный нормативный заряд ВВ, кг/м3;

Rз.п. - коэффициент зажима пород,

;

Rс.п. - коэффициент структуры пород;

е - коэффициент относительной работоспособности,

Количество ВВ на забой

кг (3.24)

Средняя масса шпурового заряда

кг (3.25)

где dз - диаметр заряда, мм;

Rзм. - коэффициент заполнения шпура;

- плотность ВВ в шпуре, кг/м3.

Количество шпуров на забой

шп (3.26)

Выбор типа вруба и количества шпуров по группам: принимаем прямой призматический вруб на 4 заряжаемых шпуров и 1 незаряжаемый шпур, отбойных - 8 шпуров, контурных 16. Итого 29 шпуров, из них 28 заряжаемых.

Длина шпуров по группам:

длина шпуров оконтуривающих: м;

длина отбойных шпуров: м;

длина врубовых шпуров: м.

Длина уходки за взрыв

м.

Расчет ЛНС (линия наименьшего сопротивления), м

, (3.27)

где d - диаметр шпура, м;

m - коэффициент сближения зарядов.

м

Расстояние между шпурами:

- между врубовыми шпурами м

- оконтуривающими м;

- отбойными м.

Объем породы, отбиваемой за один взрыв

м3

Распределения ВВ по шпурам:

- врубовых кг

- отбойным кг

- оконтуривающим кг

Фактический расход ВВ на взрыв

. (3.28)

кг

Общая длина шпуров

м

Удельный расход шпуров на 1м3 горной массы

м/м3 (3.29)

удельный расход ВВ на 1м3 горной массы

кг/м3 (3.30)

Таблица 3.17. Показатели БВР

№ п/п	Наименования показателей	Ед. изм.	Кол-во
1	Число шпуров на цикл	шт	28
2	Диаметр шпура	мм	42
3	Общая длина шпуров	м	59,0
4	Средняя длина шпура	м	2,0
5	КИШ		0,95
6	Подвигания забоя на цикл	м	1,90
7	Объем отбитой горной массы за взрыв	м3	14,6
8	Расход СВ на цикл:
	СИНВ Ш	шт	28
	провод	м	100
9	Расход ВВ на цикл	кг	52,6
10	Удельный расход шпурометров	м/м3	4,06
11	Удельный расход ВВ	кг/м3	3,62

Способ взрывания с помощью СИНВ-Ш. Порядок инициирования - обратный.

3.4.4 Расчет погрузки и доставки руды

Определяем потребное количество доставочных машин в блоке по норме выработке

Nм = Рсм/(Нвыр·г )=100 / (59,2·2,5) =1 (3.31)

где Нвыр - норма выработки погрузочно-доставочной машины MICROSCOOP 100E, м3/см.

3.4.5 Расчет подержания выработанного пространства

Необходимость крепления очистных заходок и слоевых ортов определяются по геомеханическим условиям устойчивости. Основным горно-техническим фактором для определения возможности и необходимости крепления очистной выработки является необходимая устойчивость вертикального породного и рудного обнажения высотой не менее 3,0 м.

В процессе ведения очистных работ извлекается наиболее раздробленная рудная зона, поэтому геомеханические расчеты по устойчивости обнажений следует вести исходя из положения, что породы кровли и бортов кровли и бортов выработки относительно к первой группе трещиноватости, размер элементарного блока отдельности которой составляет до 0,05 м.

Предельный размер горизонтального пролета обнажения

м. (3.32)

Допустимый размер горизонтального пролета обнажения

м. (3.33)

При фактической ширине заходки до 2,55 м - коэффициент запаса устойчивости будет

. (3.34)

Предельный вертикальный пролет обнажения:

м.

Допустимый вертикальный пролет обнажения:

м.

При фактической проекции вертикального пролета обнажения, hфакт. в. = 3,0 м - коэффициент запаса устойчивости будет:

Крепления очистных заходок при Куст.г ? 2 не требуется (при монолитной структуре закладочного массива). Но так как массив является не однородным, с высокой степенью трещиноватости принимаем установку рам НКР через 1,8 метра

3.4.6 График подготовки и нарезки блока

К горно-подготовительным работам при сплошной слоевой системе разработки с нисходящей выемкой слоев относится проведение на каждом основном горизонте кольцевых откаточных штреков, откаточных и закладочных ортов, блоковых восстающих, рудоспусков, заездов на них, а также проходка вентиляционно-закладочных восстающих. Кроме этого на каждом слое проходится слоевой и закладочные орты. График подготовки и нарезки блока составляется на основе принятых средних скоростей проведения выработок и представлен в табл. 3.18.

Таблица 3.18. График подготовки и нарезки блока.

Наименование выработки	Ед. изм.	Длина, м	Месячная ско- рость проходки	Время проведения, мес	месяцы
					1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Откаточный штрек	м	2Ч100	120	1,7
Откаточный орт	м	30	90	0,3
Закладочный орт	м	2Ч15	90	0,6
Блоковый восстающий	м	2Ч60	60	2,0
Заклад. восстающий	м	2Ч60	60	2,0
Рудоспуск (2 КВ)	м	2Ч60	80	1,5
Наклонный съезд	м	288	100	3,0
Слоевой доставочн. орт	м	30	90	0,3
Слоевой закладочн. орт	м	60	90	0,6

3.4.7 График организации очистных работ в блоке

В состав очистных работ рабочих забойной группы входит:

- бурение шпуров кареткой МИНИБУР 1ФЭ;

- заряжание зарядчиком ЗП-2 и взрывание;

- доставка горной массы из забоя MICROSCOOP 100Е;

- навеска вентиляционных труб;

- подъем инструментов, лесоматериалов и технологического оборудования на рабочий слой;

- крепление выработанного пространства НКР.

Трудоемкости отдельных операций рассчитываю по формуле, чел.час:

, (3.31)

где Vi - объем работ по отдельной операции;

Нвр. i. - норма времени по отдельной операции, чел.час.

- трудоемкость бурения шпуров МИНИБУР 1ФЭ

чел. час

- погрузка и доставка рудной массы MICROSCOOP 100Е

чел. час

- подъем материалов на слой

 чел. час

- крепление очистной заходки

чел. час

- навеска вентиляционного рукава

чел. час

- заряжания зарядчиком ЗП-2 и взрывания

чел. час

Трудоемкость всех работ в цикле составит, чел. час

, (3.32)

Nц=2,95+1,98+1,90+2,39+0,12+1,03=10,37 чел. час

В связи с трудоемкостью цикла Nц=10,74 чел. час - выполняем 2 цикла в разных заходках с совмещением операций, при Nц=3,06 чел. см. состав звена в смену 3 человека, коэффициент перевыполнения нормы при совмещении операций принимаем Rн=1,0