В результате этих дополнительных комплексных исследований надсолевые породы глинисто-мергелистой толщи были также включены в водозащитную потолочину.

На основании анализа и обобщения геологических и гидрогеологических исследовании, опыта эксплуатации, исследований процесса сдвижения земной поверхности и деформирования водозащитной толщи при различных параметрах систем разработки в 1994г. институтом БелГОРХИМПРОМ при участии АО ВНИИГ и ПО «Беларуськалий» были разработаны «Указания по защите рудников от затопления в условиях Старобинского месторождения калийных солей».

«Указания…» являются нормативным документом, регламентирующим условия ведения горных работ и устанавливающим требования, обязательные при разработке проектов отработки шахтных полей и мер защиты рудников от затопления на Старобинском месторождении калийных солей.

4.2 Условия безопасной подработки водозащитной толщи

В гидрогеологическом отношении намеченный к отработке участок находится в относительно благоприятных условиях. Однако его подработка нижележащими промышленными калийными горизонтами, небольшая мощность соляных отложений над ним около 44м, наличие поровых насыщенных рассолов на контакте глинисто мергелистой толщи (ГМТ) и покровной соляной толщи предопределяет особые условия к отработке пласта и проведению дополнительных исследований в этом направлении.

На площади предполагаемой отработки к водозащитной толще (ВЗТ) относят соленосные отложения, залегающие выше I калийного горизонта и породы ГМТ, перекрывающие соленосные отложения, за вычетом мощности верхней части разреза ГМТ, сложенной слабообводненными породами (в нашем случае 50м). Мощность ВЗТ на участке составляет 240-270м.

Главным критерием обеспечения безопасности рудника от затопления является отсутствие нарушения сплошности мощности ВЗТ при ее подработке различными системами разработки эксплуатируемых горизонтов.

В соответствии с «Нормативными и методическими документами.» определяющим параметром, обеспечивающим безопасность ведения горных работ, является приведенная вынимаемая мощность пластов (горизонтов) и глубина разработки. Условие безопасности проверяется с использованием неравенства:

< 1

где:

Н_в - мощность ВЗТ над I калийным горизонтом, м;

М_пр1 , М_пр2 , М_пр3 , М_пр4 , М_кс - приведенные вынимаемые мощности соответственно на 1,2,3,4 горизонтах и гор. -305м каменной соли, м;

Д₁ , Д₂ , Д₃ , Д₄ , Д_кс - параметры глубины и системы разработки калийных горизонтов и каменной соли:

Для камерной системы разработки:

Д = 26 - 0,01Н,

Для столбовой системы разработки:

Д = 46 - 0,01Н,

Н - глубина ведения горных работ, м;

[М] - минимальная мощность предохранительной водозащитной потолочины, -50м;

Н_2-1, Н_3-1, Н_4-1, Н_2-1+КС - расстояние от рассматриваемого горизонта до верхнего отрабатываемого калийного горизонта, м.

Расчётные данные безопасной вынимаемой мощности для проектируемой панели (М_пр1) (сведены в таблицы)

Таблица 4

Параметры западного участка (у главного направления СКВ. №35)

Нв, м	Н1, м	Н2, м	Н3, м	Н4, м	Мпр2, м	Мпр3, м
235	405	474	643	823	1,82	1,82
Мкс, м	Мпр, м	Д1	Д2	Д3	Д4	Дкс
2,20	1,32	41,95	21,26	19,57	37,77	20,93
Н2-1, м	Н3-1, м	Н4-1, м	[М], м	Расчет Мпр1, м
69	238	418	50	2,35

Таблица 5

Параметры восточного участка (СКВ. 103)

Нв, м	Н1, м	Н2, м	Н3, м	Н4, м	Мпр2, м	Мпр3, м
270	440	513	695	875	1,82	1,82
Мкс, м	Мпр4, м	Д1	Д2	Д3	Д4	Дкс
2,20	1,32	41,60	20,87	19,05	37,25	20,54
Н2-1, м	Н3-1, м	Н4-1, м	[М], м	Расчет Мпр1, м
73	255	435	50	3,09

Примечания:

1. Приведенная вынимаемая мощность для пласта каменной соли -305м. принята 2,2м по условиям максимальной технической возможности выемки пласта каменной соли на мощность 6м камерной системой разработки.

2. Выемка калийных пластов на гор. -264м и гор. -430м произведены камерной системой разработки.

3. Параметры 4 калийного горизонта определены по материалам его предварительной разведки Белорусской геологоразведочной экспедиции (Слуцк, 1990) и селективной его выемки столбовой системой разработки.

Проверочный расчёт, выполненный по профилю скважин № 35, № 103 показал, что при подработке участка 4,3 и 2 калийными горизонтами, а также пластом каменной соли -305м вынимаемая мощность лавами на гор. -200м (m_пр1) составляет 2,35-3,09м. Это указывает на возможность ведения очистных работ на участке столбовой системой разработки.

Максимальная высота распространения трещин над горизонтом может составить 86м, что почти в 3 раза меньше фактической мощности ВЗТ.

Глубина ведения горных работ находится в пределах 410-450м

5. БЕЗОПАСНОЕ ВЕДЕНИЕ ГОРНЫХ РАБОТ

5.1 Общие положения

Все работы должны вестись в строгом соответствии с настоящим проектом, паспортами крепления, а также соблюдением:

- «Правил безопасности при разработке подземным способом соляных месторождений Республики Беларусь».

- «Нормативных и методических документов по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей».

- «Инструкции по охране труда и технике безопасности при эксплуатации очистных гидромеханизированнных комплексов по добыче сильвинита системой разработки длинными столбами на рудниках объединения».

- Единых правил безопасности при взрывных работах.

- Инструкция по эксплуатации оборудования комплекса.

- Типовых технических решений пожаротушения в калийных рудниках.

- Инструкция по технике безопасности для каждой профессии - и включается в план ликвидации аварий.

5.2 Специальные мероприятия по соблюдению газового режима

Настоящим проектом предусматривается использование для доставки материалов, оборудования, людей, зачистки выработок, транспорта ДВС на свежей струе. В случае обнаружения горючих газов в выработках машины с ДВС должны быть заглушены.

Ведение взрывных работ допускается только при отсутствии в выработках горючих газов. Огневые работы производятся только в выработках, проветриваемых за счет общешахтной депрессии, свежей струи воздуха с предварительным замером содержания горючих газов.

5.3 Мероприятия по предупреждению загазирования

Первый калийный горизонт в настоящий период по содержанию горючих газов (0,9% метана) относится к категории опасных. Ведение любых работ на нем и вскрывающих наклонных выработках возможно лишь после их тщательного проветривания и снижения содержания горючих газов до 0,01%. Для этого предусматривается первоочередное проветривание вентиляционного кроссинга для сбойки с главными вентиляционным штреком, возведение постоянных вентиляционных перемычек и временных парусов и использование вентилятора местного проветривания. По организации работ указанные меры будут реализовываться участками, длина которых определяется состоянием выработок и расстоянием между технологическими сбойками в них.

Проходку всех выработок на гор. - 200м предусматривается выполнить проходческим комбайном ПК-8МА и с непрерывным проветриванием тупикового забоя вентилятором местного проветривания (СВМ-6М, ВМ-6).

Тупиковые закладочные выработки в период складирования в них пустой породы подвергаются предварительному замеру содержания газов лицом технического надзора и оборудуются вентиляционными трубами для возможности организации деятельного проветривания ВМП. По окончании работ тупиковые выработки обшиваются сплошной или решетчатой перемычкой в соответствии с действующими типовыми паспортами на руднике 1РУ.

После каждой остановки вентиляторов главного проветривания и ВМП перед началом возобновления работ производится замер газов лицом технического надзора или газомерщиками.

5.4 Контроль за составом рудничной атмосферы

Контроль за содержанием горючих газов осуществляется путем их замера приборами эпизодического действия ШИ-10 и Сигнал-2, а также аппаратурой автоматического контроля метана (метан-реле ТМРК-ЗУ5), комплекс «Метан». Замер концентрации в забоях, на исходящей струе следует производить не реже двух раз в смену, в том числе один раз в начале смены лицом сменного надзора и ежесуточно лицом технадзора ПВС или газомерщиком.

При проведении протяженных выработок (длиной 300м и более) проходческие комплексы оборудуются аппаратурой контроля подачи воздуха в забои типа «Азот».

При обнаружении шахтным газоопределителем в атмосфере выработок горючих газов (более 0,5%) все работы должны быть остановлен, снято напряжение с оборудования, кроме ВМП, люди выводятся на свежую струю, а данный факт сообщается горному мастеру и диспетчеру рудника, которые должны принять меры по обеспечению деятельности проветривания.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны приведены в таблице 6.

Таблица 6

ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны

№	Наименование веществ	Величина ПДК, мг/м3
1	2	3
1	Сильвинит	5
2	Полиминеральная калийная руда с содержанием SiO2 до 10%	5
3	Натрия хлорид	5
4	Пыль, содержащая от 10 до 70% свободной SiO2	2
5	Пыль гранита	2
6	Пыль цемента, глин, минералов и их примесей, не содержащей свободной SiО2	6

5.5 Мероприятия по обеспечению безопасности труда

Проектом предусматривается спуск-подъём людей, грузов, материалов в одноэтажных клетях, а подъём полезного ископаемого - в скипах. Клети оборудованы парашютами типа ПТК-10-5, которые проверяются каждые 6 месяцев. Канаты клетьевого подъёма имеют 9-ти кратный запас прочности людского подъёма. ПБ предусматривается визуальный и инструментальный надзор за канатами, а также периодические испытания. Число людей в клети принимается из расчёта 5 человек на 1м² полезной площади пола клети.

Проектом предусматривается наличие двух запасных выходов на поверхность с горизонтов рудника, оборудованных техническими подъемами, а также лестничным отделением. Для прохода людей зазор между ставом конвейера и стенкой выработок должен быть не менее 0,7м (§297 Правил безопасности при разработке подземным способом соляных месторождений Республики Беларусь.).

Для перехода через конвейеры устанавливаются переходные мостики с перилами. Высота прохода для людей над мостиками - не менее 0,8м, ширина - 0,6м (§282 Правил безопасности при разработке подземным способом соляных месторождений Республики Беларусь.). Все конвейерные линии оборудуются звуковой сигнализацией, освещением и тросом аварийной остановки вдоль става конвейера и проходной стороны ((§287 Правил безопасности при разработке подземным способом соляных месторождений Республики Беларусь).

Для доставки людей и грузов в шахте используются автомобили, как импортного производства - Минка-26 и др.(фирма Паус, Германия), так и отечественного - МТ-353/МГЛ-363 (МТЗ, г. Минск), оборудованные сидениями из расчёта 0,7м на человека. На всех двигателях внутреннего сгорания установлены нейтрализаторы двойной ступени очистки выхлопных газов. Скорость движения автомобилей до 20км/час, тракторов на пневмоходу - не более 15 км/час, гусеничных - 8 км/час.

5.6 Передвижение персонала

Передвижение людей по горизонтальным выработкам производится в соответствии с ПБ [6]:

- во всех горизонтальных и наклонных выработках оставляются проходы для людей шириной не менее 0,7м на высоте 1,8м;

- при ведении очистных работ для обеспечения передвижения людей по всей длине лавы оставляют и поддерживают проход шириной не менее 0,7м;

- на разветвлениях выработок прикрепляются указатели с наименованием участка, а также стрелки, указывающие направление выхода на поверхность;

- при составлении планов ликвидации аварий указываются пути выхода людей с каждого рабочего места и для каждого предполагаемого вида аварии;

- при расстоянии до места работ 1км и более применяются пассажирские транспортные средства.

5.7 Безопасность очистных и подготовительных работ

Основными причинами травматизма при эксплуатации оборудования и в забоях являются:

- вывалы и обрушения пород кровли;

- неогражденные движущиеся (особенно вращающиеся) части и детали машин;

- корпус машины при наезде, падении;

- тяговые цепи при их обрыве;

- куски горных пород, разлетающиеся или обрушающиеся при отбойке или погрузке руды [7].

Очистные работы проводятся в соответствии с ПБ [6]:

- работы в забоях ведутся согласно паспорту управления кровлей и крепления выработок;

- наличие у рабочих самоспасателей;

- ограждение движущихся и вращающихся частей и деталей;

- наличие щитков, защищающих людей от отлетающих кусков породы;

- оборудование всех забойных машин аварийными выключателями;

- наличие предпусковых звуковых сигнальных устройств;

- расположение рабочего места машиниста комбайна в безопасном месте.

5.8 Безопасность подъемно-транспортных операций

Основные опасности при канатном подъеме и спуске людей и грузов по вертикальным и наклонным выработкам следующие:

- падение в вертикальных или свободное скатывание в наклонных выработках грузовых и людских подъемных сосудов;

- удары и резкие остановки людских подъемных сосудов;

- падение в выработку перевозимых в сосудах грузов или других предметов;

- падение людей [7].

Спуск и подъем людей, грузов в клетях и подъем руды в скипах производится в соответствии с ПБ [6]:

- конструкция подъемных сосудов исключает возможность выпадения из них перевозимых грузов;

- число людей, одновременно перевозимых в клети, не превышает пяти на 1м² полезной площади пола;

- максимальная скорость при спуске и подъеме людей в клети не превышает 12м/с;

- в клетях применяются канаты марки В (высокого качества), имеющие запас прочности не ниже девятикратного;

- в случае обрыва подъемных канатов для торможения и остановки клети снабжаются парашютами, испытание которых производится не реже одного раза в 6 месяцев;

При использовании ленточного конвейерного транспорта люди могут получить травму при обрыве ленты, сходе ленты в сторону.

Во избежание заштыбовки конвейерные ленты оснащаются устройствами по очистке. В местах перегрузки устанавливаются датчики контроля допустимого уровня загрузки. Для своевременного отключения конвейера при снижении скорости ленты до 75% номинальной за счет пробуксовки, которая может вызвать пожар, устанавливаются реле скорости. Центрирование ленты осуществляется регулированием положения концевых барабанов и роликоопор, применением специальных центрирующих устройств [7].

Значительное число несчастных случаев происходит во время обслуживания скребковых конвейеров при натяжении цепи с использованием двигателя конвейера или комбайна, срыве и развороте натяжных и приводных головок, расштыбовке нижней ветви конвейера без его остановки и неправильных приемах разгрузки скребкового конвейера. Поэтому ПБ предписывают использовать для надежного закрепления головок, передвижки конвейера, его расштыбовки и натяжения цепи приспособления и устройства заводского изготовления, поставляемые вместе с конвейерами [7].

5.9 Электробезопасность

Эксплуатация электрооборудования и электросетей в шахтах имеет специфические особенности, повышающие опасность их использования: подвигание фронта работ требует перемещения электрооборудования и наращивания сетей, причем эти работы приходится выполнять в стесненном пространстве с возможными обрушениями, выделениями взрывоопасных газов [7].

Поражение людей электрическим током происходит:

- из-за случайного соприкосновения с оголенными проводами или предметами, находящимися под напряжением, или недопустимого приближения к ним;

- от прикосновения к конструктивным элементам или корпусам электрооборудования, которое оказалось под напряжением в результате пробоя изоляции;

- при нахождении вблизи от места замыкания на землю токоведущих частей [7].

Система электрической защиты на руднике строится на основе требований Правил [10-12], ГОСТ 12.1.009-76. ССБТ, ГОСТ 12.1.010-76. ССБТ [13]. Кроме того, подземные электроустановки и их эксплуатация удовлетворяют требованиям ПБ [6], и других отраслевых правил.

Применяются следующие защитные системы:

1. Защита от прикосновения к токоведущим частям: размещение открытых токоведущих частей на высоте, недоступной для случайного прикосновения; размещение электроаппаратов в закрытых корпусах; применение блокировочных устройств, препятствующих доступу к токоведущим частям до снятия напряжения; предупредительные знаки.

2. Защитное заземление, которому подлежат корпуса комбайнов, электродвигателей, трансформаторов, бронированные кабели, трубопроводы. В шахте устраивается общая сеть заземления, к которой присоединяются все объекты, подлежащие заземлению, а также главные и местные заземлители. Заземление корпусов передвижных машин, забойных конвейеров, светильников осуществляется при помощи заземляющих жил кабелей [6].

3. Защитное отключение в электроустановках напряжением до 1140В, в качестве которого применяется реле утечки. Общее время отключения поврежденной сети напряжением 380, 660, 1000В не превышает 0,2с, а напряжением 1140В - 0,12с. [6].

4. Электрозащитные средства.

Основные изолирующие средства (диэлектрические перчатки, изолирующие штанги, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками) обладают изоляцией, способной длительно выдерживать рабочее напряжение. Дополнительные изолирующие средства (диэлектрические галоши, ковры, боты и изолирующие подставки) применяются с основными для усиления защитного действия [6].

5. Рудничное электрооборудование в зависимости от условий эксплуатации изготавливается по специальным правилам ПИВРЭ (Правила изготовления взрывобезопасного рудничного электрооборудования) в исполнении РН (рудничное нормальное), РП (рудничное повышенной надежности), РВ (рудничное взрывобезопасное) и РО (для особо опасных условий) со степенью защиты International Protection 54 (защита от предметов воздействия менее 1мм и от воды со всех сторон) по ГОСТ 14.2.54-80 и ГОСТ 17.4.94-87.

6. Применение режима с изолированной нейтралью для исключения искрения [6].

7. Применение пониженного напряжения (до 127В) для ручных электрических машин и инструментов [6].

5.10 План ликвидации аварий

В соответствии с инструкцией по составлению плана, план ликвидации аварий должен составляться для каждого эксплуатируемого, реконструируемого или строящегося рудника.

План ликвидации аварий разрабатывается на каждые 6 месяцев (первое и второе полугодие) главным инженером рудника, согласовывается с командиром ВГСЧ, обслуживающей данный рудник, и утверждается главным инженером рудоуправления (треста, комбината) за 15 дней до ввода его в действие.

План ликвидации аварий предусматривает следующие мероприятия:

1.Мероприятия по спасению людей, застигнутых авариями в руднике.

2.Мероприятия по ликвидации аварий в начальной стадии их возникновения.

3.Действия инженерно-технических работников и рабочих при возникновении аварий.

4. Действия ВГСЧ в начальной стадии возникновения аварий.

План ликвидации аварий должен содержать:

* оперативную часть;

* распределение обязанностей между отдельными лицами, участвующими в ликвидации аварий, и порядок их действия;

* список должностных лиц и учреждений, которые должны быть немедленно извещены об аварии;

Копия этого списка или соответствующие выписки из него должны находиться на телефонных станциях рудника, рудоуправления или производственного объединения, в зависимости от того, какая телефонная станция и каких конкретно лиц вызывает.

К оперативной части плана ликвидации аварий должны быть приложены следующие документы:

* вентиляционный план (схема вентиляции), составленный в соответствии с требованиями «Инструкции по составлению вентиляционных планов»;

* план поверхности рудника с указанием расположения шурфов, штолен и других выходов на поверхность и подземных путей к ним, скважин, провалов, трещин на водостоках, водоемов, резервуаров, насосов, водопроводов, вентилей и пожарных гаек, складов аварийных материалов и оборудования на поверхности;

* схема электроснабжения рудника, составленная в соответствии с требованиями «Правил безопасности при разработке подземным способом соляных месторождений РБ».

План ликвидации аварий со всеми приложениями должен находиться у главного инженера рудника, диспетчера или дежурного по руднику и у командира ВГСЧ; у начальников участков должны находиться выписки из этого плана, относящихся к их участкам, с указанием путей вывода людей из рудника.

При согласовании и утверждении плана ликвидации аварий должны быть представлены:

* акт проверки исправности действия реверсивных устройств с пропуском опрокинутой воздушной струи по горным выработкам;

* акт проверки исправности противопожарных средств и оборудования;

* акт о состоянии запасных выходов из очистных забоев, участков и рудника и о пригодности их для выхода людей и прохода горноспасателей в респираторах;

* акт расчетного и фактического времени выхода людей в самоспасателях на свежую струю из наиболее отдаленных горных выработок рудника.

5.11 Природоохранные мероприятия, направленные на улучшение экологии Солигорского промрайона

Солигорский промышленный район расположен в переходной зоне от полого-холмистой возвышенной местности в равнинной заболоченной низине Припятского Полесья. На территории Солигорского района площадью 2500 км² включая город Солигорск, проживает более 150 тыс. человек. Площадь сельскохозяйственных угодий составляет более 104 тыс. га.

На территории района протекают реки Случь, Морочь, Лань, имеется два крупных водохранилища и ряд мелких рек.

Воды Солигорского водохранилища являются источником технического водоснабжения всех четырех рудоуправлений и других промышленных предприятий.

Город Солигорск является одним из городов области с высоко развитой промышленностью. На территории города функционирует ряд крупных промышленных предприятий, в том числе РУП «ПО Беларуськалий», один из крупнейших в мире производителей калийных удобрений, работающий на базе Старобинского месторождения калийных солей с 1963 года.

Подземная добыча сильвинитовой руды и производство калийных удобрений в районе города Солигорска повлекли за собой отрицательные последствия на окружающую среду включая все её элементы: атмосферу, ландшафт с почвенными ресурсами и растительным покровом, поверхностные воды и минеральную основу биосферы - геологическую среду с подземными водными ресурсами. Этот регион считается одним из наиболее не благополучных. Здесь отмечается значительный уровень загрязнения воздуха, вод, земель.

На территории Солигорского района и его центра - более 80 предприятий в том числе 32 сельских. Наибольшие загрязнения окружающей среды допускают: РУП «ПО «Беларуськалий», торфобрикетный завод, 7 асфальтобетонных установок, 3 других крупных предприятия. В регионе завершена экологическая паспортизация производств. Для стационарных источников загрязнения, общий объем которых в 1999 году составил 12,3 тыс.тонн загрязняющих веществ, разработаны нормативы предельно допустимых норм выбросов.

За период эксплуатации месторождения общая площадь его разработок составила около 20 тысяч гектаров, а под отходы занято 1350га земель сельскохозяйственного назначения. В результате просадок заболочено и подтоплено около 6,5 тыс.га, что привело к отселению 600 усадеб. Общая площадь горных работ составляет 100-120 км². Исследования показали, что негативные факторы, связанные с эксплуатацией месторождения, не были учтены с самого начала.

Особого внимания заслуживает складирование сотен миллионов тонн солевых отходов, так как без необходимых природоохранных мероприятий это значительно усугубляет проблему водоснабжения. Из-за засоления практически вышли из строя 3 ведомственных водозабора, которые обеспечивали водой не только производство, но и 130-тысячное население Солигорска.

Кроме того, возникла проблема обеспечения питьевой водой деревень, находящихся в зоне горных работ. Качество воды в некоторых шахтных колодцах не соответствует ГОСТу по бактериологическим, химическим и другим показателям. Стационарные режимные наблюдения показали, что загрязнения подземных вод высокоминерализированными растворами происходит по всему периметру существующих шламохранилищ и солеотвалов. Глубина их проникновения уже достигает 100-120 м.

Сегодня РУП «ПО Беларуськалий» с рядом научных учреждений ищет пути уменьшения негативных последствий для окружающей среды и населения. С 1970 года объединением начаты работы по селективной выемке калийных пластов, что разрешает проблему складирования отходов на поверхности. Для уменьшения площадей солеотвалов применяется их многоярусное складирование. А чтобы предотвратить попадание рассолов в подпочвенные воды, внедрены противофильтрационные экраны. Реализуется программа по закачке избыточных солевых рассолов в глубокие подземные горизонты.

После 1991 года РУП «ПО Беларуськалий» приходится все природоохранные мероприятия осуществлять за свой счет. Лишь в 1997 году необходимость разработки концепции комплексной научно-технической программы «Экология Солигорского промышленного района» была признана на правительственном уровне. На ее основе и была создана Комплексная государственная программа неотложных мер охраны окружающей среды Солигорского промрайона на 1998-2005 годы. Этой программой предусматриваются конкретные мероприятия по минимизации и локализации техногенного воздействия на природную среду района на период до 2005г и до полной выработки месторождения. В частности: селективная выемка руды, рациональная организация любых форм хозяйствования, новые методы инженерной защиты земель и населенных пунктов, охрана водных источников, защита воздушного бассейна и другие.

6. ОХРАНА ТРУДА

6.1 Производственная санитария

При ведении горных работ на руднике 1 РУ будут иметь место следующие вредные производственные факторы в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ [2]:

1. Запыленность.

Предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны согласно ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ [3] приведена в табл. 7.

Таблица 7.

ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Наименование веществ	Величина ПДК, м2/м3
Сильвинит Полиминеральная калийная руда с содержанием SiO2 до 10% Натрия хлорид Пыль, содержащая от 10 до 70% свободной SiO2 Пыль цемента, глин, минералов и их примесей, не содержащая свободной SiO2	5 5 5 2 6

Для борьбы с пылью в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76. ССБТ [4] на руднике используется:

- оснащение горно-добывающего оборудования исправно действующими пылеподавляющими или пылеулавливающими устройствами;

- эффективное проветривание;

- применение индивидуальных средств защиты (респираторы «Лепесток-40» и «Лепесток-200») согласно ГОСТ 12.4.005-85. ССБТ [5];

- герметизация узлов перегрузки;

- регулярный полив водой почвы главных и панельных транспортных штреков.

Контроль запыленности атмосферы горных выработок осуществляется службой вентиляции и техники безопасности (ВТБ) в соответствии с «Инструкцией по отбору проб рудничного воздуха» [6, прил. 6], службой ВГС4.

2. Загазованность.

Предельно допустимая массовая концентрация ядовитых газов в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ [3] приведена в табл. 8

Таблица 8

Предельно допустимая массовая концентрация ядовитых газов

Ядовитые газы	Массовая концентрация, м2/м3
Окись углерода Окислы азота (в пересчете на СО) Сернистый газ Сероводород Акролеин Формальдегид	20 5 10 10 0,7 0,5

Нормы содержания метана в атмосфере подземных выработок согласно [6] приведены в табл. 9.

Таблица 9.

Нормы содержания метана в атмосфере подземных выработок

Место обнаружения метана	ПДК метана по объему, %
Исходящая из очистной или тупиковой выработки струя воздуха	0,5
Местные скопления метана в очистных, тупиковых и других выработках	0,1

При обнаружении в атмосфере выработки метана в концентрации, превышающей указанную в табл. 6.3, работы по добыче руды прекращаются, снимается напряжение с забойного оборудования (кроме вентиляторов местного проветривания - ВМП), люди выводятся из забоев на свежую струю, ставится в известность лицо технического надзора и принимаются меры по разжижению метана [6].

Контроль за содержанием вредных газов осуществляется службой ВТБ и инженерно-техническим персоналом в сроки, устанавливаемые главным инженером рудника. Результаты замеров заносятся на специальные доски [7].

3. Шум.

Допустимые уровни звукового давления в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ [8], [22], [23] приведены в табл. 10.

Таблица 10.

Допустимые уровни звукового давления

Характеристика помещений	Допустимый уровень звукового давления, дБ, при средней геометрической частоте октавных полос, Гц	Уровень звука, дБА
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Помещения, требующие разборчивой речевой связи по телефону (нарядные участков, диспетчерские, ламповые)	75	66	58	54	50	47	45	44	60
Помещения или места пультов управления, не требующие речевой связи (пункты погрузки и перегрузки, опрокидыватели и конвейерные линии)	83	74	68	63	60	57	55	54	80
Рабочие места в производственных помещениях и на территории предприятий (подготовительные и очистные забои, камеры, насосные, электродепо)	99	92	86	83	80	78	76	74	85

Предусматриваются следующие мероприятия по снижения вредного воздействия шума:

- звукоизоляция машин и механизмов, генерирующих повышенный шум;

- профилактический ремонт горной техники;

- сокращение продолжительности пребывания в зоне повышенного шума;

- применение индивидуальных средств защиты от шума - антифонов.

4. Вибрация.

Предельно допустимые уровни вибраций в соответствии с ГОСТ 12.1.012-90. ССБТ [9], [20], [21], [24] приведены в табл. 11.

Таблица 11. Предельно допустимые уровни вибраций

Вид вибрации	Направление, по которому нормируется вибрация	Уровень виброскорости, дБ, в октавных полосах со средними геометрическими частотами, Гц
		1	2	4	8	16	31,5	63	125	250	500	1000	2000
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Транспортная	По вертикальной оси	132	123	114	108	107	107	107	-	-	-	-	-
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Транспортно-технологическая	По вертикальной и горизонтальной осям	117	108	102	101	101	101	101	-	-	-	-	-
Технологическая на постоянных рабочих местах	То же	108	99	93	92	92	92	92	-	-	-	-	-
В производствен-ных помещениях, в заводоуправлениях, лабораториях, КБ и вычислитель-ных центрах	То же	-	91	82	76	75	75	75	-	-	-	-	-
Локальная	По каждой из осей	-	-	-	120	120	117	114	111	108	105	102	99

Предусматриваются следующие мероприятия по снижению вредного воздействия вибрации:

- дистанционное управление комбайном;

- установка амортизаторов для сидения с полуавтоматических управлений проходческим комбайном;

- применение средств индивидуальной защиты (рукавицы, накладки);

- применение виброгасящих устройств на ручном инструменте (виброгасящие рукоятки из эластичного материала, пружинные каретки, пневмоподдержки).

5. Освещённость.

Подземное освещение рудника

Нормальное освещение в подземных выработках значительно улучшает условия труда и способствует повышению производительности. Согласно требованиям ТБ должны освещаться:

околоствольные дворы;

электромагнитные камеры;

медпункт;

гараж;

камеры ожидания;

ПЭММ;

приемные площадки и погрузочные пункты;

место перегрузки штрековых конвейеров и конвейерных линий в целом.

Для освещения подземных выработок применяются стационарные машины РВПА-15 или РП-60. Для стационарных светильников применяются сухие трансформаторы типа ТСШ-410.7. В качестве проводки применяются гибкие кабели.

Выдача ламп индивидуального освещения каждому рабочему производится в ламповой, которые относятся к категории пожаро- и взрывоопасных помещений. При эксплуатации ламповых возникает ряд опасных факторов:

химическая опасность от щелочного электролита,

поражение током,

ожоги от воспламенения горючих газов и т.д.

Для их предотвращения разработаны мероприятия по устройству и эксплуатации ламповых.

Для питания осветительных установок с лампами накаливания в подземных условиях необходимо применять напряжение 127В, для люминесцентных светильников в лавах допускается напряжение 220В.

Очистные забои должны освещаться переносными светильниками напряжением 36В.

Питание осветительных установок напряжением 127В осуществляется от аппарата бесконтактной коммутации типа АК-1 или АП-35-4 с встроенным реле утечки. От шахтных трансформаторов могут также запитыватся осветительные установки напряжением 127В.

Установка аппаратов бесконтактной коммутации и шахтных трансформаторов предусматривается в специально устраиваемых нишах выработок. Для соединения и разветвления кабелей применяются коробки типа ВШ-1М, КШВ-1Н, и тройниковые муфты типа ТМ-6, ТМ-10М во взрывоопасном исполнении.

Для зарядки аккумуляторных батарей шахтных головных светильников применяются автоматические зарядные станции типа «Заряд» и блок зарядного устройства БЗУ-65М.

Нормы освещенности в подземных выработках согласно ГОСТ 12.01.45-76 приведены в табл. 12.

Таблица 12. Нормы освещенности в подземных выработках

Место выполнения работ	Нормируемая поверхность	Минимальная освещенность, ЛК
Очистные выработки Забои подготовительных выработок Откаточные выработки Камеры ЦПП Склад ВМ Подземный здравпункт Подземные гаражи, ПЭММ	вертикальная горизонтальная вертикальная горизонтальная вертикальная горизонтальная горизонтальная горизонтальная	8 5 5 2 - 5 75 30 75 10

6. Физические и нервно-психологические перегрузки.

Для устранения этого фактора предусматривается:

- широкое внедрение комплексной механизации и автоматизации;

- сокращенная продолжительность рабочего времени;

- профессиональный отбор;

- медицинские осмотры;

- укрепление производственной дисциплины, правильное формирование бригады [7].

6.2 Техника безопасности

Все работы на участке должны вестись в соответствии с требованиями:

- ПБ при разработке подземным способом соляных месторождений РБ [6];

- Нормативные и методические документы по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей [1];

- Инструкций по эксплуатации оборудования комплекса;

- Инструкции по ТБ для каждой профессии.

Следующие вопросы по техники безопасности наиболее полно изложены в 5 разделе дипломного проекта:

-Передвижение персонала.

-Безопасность очистных и подготовительных работ.

-Безопасность подъемно-транспортных операций.

Электробезопасность.

Эксплуатация электрооборудования и электросетей в шахтах имеет специфические особенности, повышающие опасность их использования: подвигание фронта работ требует перемещения электрооборудования и наращивания сетей, причем эти работы приходится выполнять в стесненном пространстве с возможными обрушениями, выделениями взрывоопасных газов [7].

Расчет защитного заземления

Таблица 13. Исходные данные

Напряжение э/установок, в	Суммарная мощность э/установок, КВа	Грунт	Удельное сопротивление грунта,, Ом.м	Тип зазимлителя и размеры сечения, мм	Расстояние между стержнями а,м	Длина стержня-заземлителя,l, м	Отношение расстояния между заземлителями к их длине, а/1	Глубина заложения верхних концов стержней и горизонтальных проводников,Н0,м	Размер сечения заземляющих соединительных проводников (полоса, сталь), мм	Способ заложения заземлителей
Свыше 1000	250	глина	70	Уголок 50Х50Х4	9	3,0	3	0,7	12,4	В ряд

, Ом

где, - удельное сопротивление грунта, 70 Ом.м

d - диаметр стержня (в нашем случае в качестве заземлителя используется электрод с профилем в виде уголка, то d=0,95В=0,950,05=0,047 мм², где В - ширина уголка, 0.05 м

1 - длина стержня 3 м

Н₀ - глубина заложения верхних концов стержней и горизонтальных проводников, 0,7 м

Н - параметр определяемый по формуле

, м

, м

=19,3 Ом

Количество стержней-заземлителей без учета работы соединительных полос

, шт,

где. _ст - коэффициент использования вертикального стержневого заземлителя 0,85, (выбран с учетом отношение расстояния между заземлителями к их длине, а/1=3 и предварительному значению n=6, определяемому при =1) 10

R_доп=4 Ом при напряжении до 1000 В и суммарной мощности более 100 кВА

5,6 шт принимаем 6 шт

Длина горизонтального полосного заземлителя вычисляется по формуле

l_пол=1,05аn(n-1), м

l_пол=1,0596(6-5)=283,5 м

Сопротивление растеканию основного тока горизонтального электрода (полосового заземлителя, соединяющего вертикальные электроды между собой).

, Ом,

где, в=0,012 ширина сечения полосового заземлителя

0,9 Ом

Сопротивление группового искусственного заземлителя, состоящего из параллельных включенных стержней заземлителей и полосы, равно:

Ом,

где, _пол=0,88 - коэффициент использования горизонтального полосового заземлителя.

0.8 Ом

Сопротивление заземляющего устройства растеканию тока меньше допустимого сопротивления (4 Ом) по ГОСТ 12.1.030-81 [7].

6.3 Пожарная безопасность

Проект противопожарной защиты разрабатывается согласно Руководству [14], ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ [15], СНиП II-89-90 [16]. СНБ 2.02.01-98 [17], БНБ 2.02.02-01[18], НПБ -- 5 -2000 [19], СНБ 2.02.01 - 98 [25].

По пожаро- и взрывоопасности рудник относится к категории А [7].

Надежное ограничение пожарного очага и последующее его тушение обеспечиваются путем заблаговременного выполнения следующих мероприятий:

- подачи воды в любую точку горных выработок путем монтажа водопровода или переключающих устройств на воздухопроводах, газопроводах и оросительной сети;

- обеспечения горных выработок, особенно электромашинных камер, дворов и транспортных узлов, огнетушителями и другими первичными средствами пожаротушения, а также средствами автоматического пожаротушения в соответствии с «Инструкцией по противопожарной защите рудников» [6, прил. 10];

- оборудования пожарной сигнализации и связи;

- возведения крепи из негорючих материалов в устьях стволов и шурфов, на сопряжениях выработок, в электромашинных камерах, капитальных выработках и других пожароопасных местах;

- создания противопожарных складов, поездов с необходимым запасом материалов и оборудования согласно «Инструкции по противопожарной защите рудников» [6, прил. 10];

- секционирования околоствольных дворов и выработок главных направлений противопожарными дверями и перемычками.

Основные мероприятия противопожарной профилактики в горных выработках следующие:

- запрещение применения открытого огня; при необходимости применения газо- и электросварочных и паяльных работ производство их осуществляется в соответствии с «Инструкцией по ведению огневых работ в подземных выработках и надшахтных зданиях» [6, прил. 9];

- надежная и непрерывная защита кабелей электрооборудования от утечек и замыканий, искрообразования и перегревов;

- строгое выполнение требований пылегазового режима;

- строгое паспортное содержание оборудования;

- обеспечение герметичности трубопроводов сжатого воздуха;

- жесткое соблюдение противопожарного режима, трудовой и технологической дисциплины.

На случай возникновения пожара заблаговременно предусматриваются следующие организационно-технические меры по спасению людей:

- обучение всего персонала действиям при аварии;

- план ликвидации аварий с включением в оперативную часть его наиболее вероятных случаев с мерами по ликвидации аварии и спасению людей [6];

- наличие не менее двух выходов из любого места, где работают люди; на вышележащий горизонт; на поверхность; постоянное поддержание их в рабочем состоянии [6];

- обеспечение всех работающих самоспасателями, создание подземных спасательных пунктов [6];

- заблаговременная отработка тактико-технических действий обслуживающим предприятие подразделением ВГСЧ при возможных (типичных) авариях.

Снижение пожароопасности ведения работ обеспечивается:

1. прокладкой противопожарной оросительной системы в горных выработках;

2. применение в горных выработках несгораемых и трудно сгораемых крепежных материалов;

3. обеспечение пожароопасных узлов шахты средствами своевременного тушения пожаров;

4. возможностью быстрой изоляции (выключение из общей сети) отдельных выработок и участков;

5. устройство противопожарных дверей во всех камерах для электрических машин и подстанций;

6. установка в выработках, оборудованных ленточными конвейерами, у приводных и натяжных головок распределительных устройств, а также в околоствольных дворах в районе сопряжения со стволами, по два огнетушителя;

7. установка в надшахтных зданиях и зданиях подъемных машин и главного вентилятора ручных переносных огнетушителей и комплекса противопожарного инвентаря;

8. снабжение всех спускающихся в шахту индивидуальными самоспасателями.

7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

7.1 Исходные данные

Рассчитывается участок, состоящий из одной панели на Первом калийном горизонте.

Запасы рудника, млн. т 285,889

Запасы рудника по I горизонту, млн. т 13,03

Запасы проектируемой панели, млн. т 1,654

Производительность очистных работ, т/год 462195

Средняя мощность пласта полезного ископаемого, м 2,06

Длина панели, м 1570

Принятое оборудование на очистных работах приведено в таблице 14.

Таблица 14. Оборудование на очистных работах.

Марка оборудования	количество
Очистной комбайн Электра-700СЕЛ	1
Крепь забойная БС 2.1ПМ	87
Крепь сопряжения 23/36Пп	8
Скребковый конвейер Е-74 (DBT)	1
Скребковый конвейер «Вальбот» РЗСп	2
Закладочный конвейер СПШ-1-228 «Универсал»	2
Насосная станция	2
Холодильная установка	1
Установка механической закладки УМЗ	4

Принятое оборудование на горноподготовительных работах приведено в таблице 15.

Таблица 15. Оборудование на горноподготовительных работах.

Марка оборудования	количество
Комбайн проходческий ПК-8МА	2
Бункер-перегружатель БП-14М	2
Вагон самоходный 5ВС-15м	4
Конвейер ленточный КЛ-600	4
Перегружатель передвижной скребковый ППС «Универсал»	2
Вентилятор проходческий ВМ-6м	2
Лебедка ЛПК-10Б	2
Машина для крепления кровли	1
Машина породопогрузочная 2ПНБ-2	2

7.2 Расчет численности промышленно-производственного персонала

7.2.1 Режим работы предприятия, работающих и оборудования

На горных участках рудника в течение суток работают 3 технологические и одна ремонтно-подготовительная смены, которая частично накладывается на предыдущую и последующую технологические смены.

Исходя из нормы рабочего времени 35 часов в неделю для подземных рабочих, продолжительность смены составит 7 часов.

Из общей продолжительности смены 7 часов, 6 часов рабочие непосредственно работают на месте, 1 час затрачивается на проезд от нулевой площадки ствола до участка и обратно.

Годовой режим работы рудника, горных участков и ряда других подразделений, обслуживающих основное производство, является непрерывным.

Годовой фонд рабочего времени основных (забойных) рабочих и дежурного персонала определяется следующим образом:

где Т_кал - календарное число дней в году;

Т_пр - число праздничных дней;

Т_вых - число выходных дней;

Т_отп - количество рабочих дней отпуска;

0,96 - коэффициент, учитывающий болезни, на выполнение гособязанностей и другие неявки, разрешенные законом.

Т_кал = 365 дней

Т_пр = 8 дней

Т_вых = 104 дня

Для забойного рабочего (Т_отп = 42 дня) годовой фонд рабочего времени составит:

Для вспомогательного рабочего рудника (Т_отп = 38 дней) годовой фонд рабочего времени составит:

Коэффициент списочного состава определяется отношением числа рабочих дней объекта (цеха) или его подразделения к числу рабочих дней, отрабатываемых данной категорией рабочих в течение года:

Так как рудник и горные участки работают по непрерывному графику, но в праздничные дни не ведутся работы по добыче руды, к_сп для забойного рабочего горного участка составит:

Аналогично коэффициент списочного состава определяется для каждой группы работающих.

Для вспомогательного рабочего рудника к_сп = 1,23

Явочная численность вспомогательных рабочих горного участка определяется исходя из норм обслуживания.

Явочная и списочная численность рабочих приведена в табл. 16.

Таблица 16. Явочная и списочная численность рабочих

Профессия	Разряд по тарифной сетке	Явочная численность работников в сутки	Коэффициент списочного состава	Списочная численность работников в сутки
МГВМ	VI	8	1,25	10
ГРОЗ	V	8	1,25	10
Электрослесарь	IV	2	1,23	3
Крепильщик	III	1	1,23	2

Численность управленческого персонала участка принимаем исходя из опыта работы действующих предприятий. Состав и численность управленческого персонала участка приведен в табл. 17.

Таблица 17. Численность управленческого персонала участка

Должность	Численность	Разряд по тарифной сетке
1	2	3
Начальник участка	1	XIII
Зам. Начальника участка	1	XII
Электромеханик	1	X
Механик	1	X
Горный мастер	4	X

7.3 Расчет величины капитальных вложений

7.3.1 Составляющие капитальных вложений

В состав капитальных вложений включаются единовременные затраты на формирование основных фондов. Это затраты на горно-капитальные работы, здания, приобретение рабочих машин и оборудования и некоторые другие составляющие основных фондов, необходимых в соответствии с конкретными особенностями разрабатываемого технологического процесса добычи полезного ископаемого.

В нашем случае величина капитальных вложений включает следующие составляющие:

К_О = К_ГК + К_ЗД + К_ОБ + К_ИНСТ + К_ИНВ + К_ПР

где K_ГК - размер затрат на горно-капитальные работы (подготовка месторождения к добыче полезного ископаемого), тыс.руб.;

К_ЗД - капитальные вложения по зданиям и сооружениям рудника, тыс. руб.;

K_ОБ - капитальные вложения по рабочим машинам и оборудованию, тыс. руб.

K_ИНСТ - капитальные вложения в инструмент, тыс. руб.;

К_ИНВ - капитальные вложения в производственный инвентарь, тыс. руб.;

К_ПР - прочие капитальные вложения, тыс.руб.

При подземных горных работах выделяют три группы основных фондов:

1 группа - объекты, существующие в течение всего срока эксплуатации и переносящие часть своей стоимости на всю продукцию данного предприятия;

2 группа - объекты, обслуживающие запасы горизонта (отдельного крыла шахты);

3 группа - объекты, предназначенные для обслуживания части горизонта (панель, блок), горные выработки, проведенные для подготовки очистных забоев за счет кап. вложений при строительстве и реконструкции шахт.

Отнесение объекта к той или иной группе производиться в зависимости от схемы вскрытия и подготовки месторождения.

Потонная ставка по каждой группе основных фондов ежегодно рассчитывается путем деления суммарной остаточной стоимости (балансовой стоимости за вычетом износа) данной группы объектов на запасы, обслуживаемые этими объектами.

При этом остаточная стоимость основных производственных фондов и запасы принимаются по ожидаемым показателям на начало планируемого года.

7.3.2 Затраты на горно-капитальные работы

Расчет затрат на горно-капитальные и горно-подготовительные работы производится исходя из длинны вскрывающих выработок и стоимости проходки одного погонного метра, взятого по практическим данным действующих рудников.

Результаты расчетов затрат на горно-капитальные работы приведены в таблице 18.

Таблица 18.

Затраты на горно-капитальные и горно-подготовительные работы

Группа объектов основных фондов	Группа фондов	Общая длина выработки, м	Стоимость 1 п.м. , тыс. руб.	Общая сумма затрат, тыс.руб.
1	2	3	4	5
Ствол №1, №2	1	1186.5	8560	10156440
Ствол №3, №4	1	1260	9060	11415600
Главные штреки	2	46 250	260	12025000
Панельные штреки	3	6 480	310	2008800

К_ГК = 10156440 + 11415600 + 12025000 + 2008800 = 35605840 тыс. руб.

7.3.3 Капитальные вложения по зданиям и сооружениям

Расчет капитальных затрат на строительство проводится в соответствии с титульным списком зданий и сооружений, необходимых для осуществления производственной деятельности.

Все производственные здания и сооружения делятся на две группы:

Группа 1. (специализированные здания и сооружения)

Здания: Надшахтные, подъемных машин, вентиляторов.

Сооружения: подземные переходы; автомобильные дороги на промплощадке, ограждение площадок.

Группа 2. (здания и сооружения общего назначения)

Здания: административно-бытовых комбинатов, проходные, материальный склад, все остальные здания, не вошедшие в первую группу.

Сооружения: внешние линии электроснабжения, теплоснабжения и связи, остальные сооружения, не вошедшие в первую группу.

Затраты на строительство зданий и сооружений сведены в таблице 19.

Таблица 19. Капитальные затраты на строительство

Объект основных фондов	Общая стоимость, тыс.руб.	Потонная ставка, руб/т
1	2	3
Первая группа
Надшахтное здание ствола №1	243268,5	1,315
Надшахтное здание ствола №2	243268,5	1,315
Надшахтное здание ствола №3	72005	0,39
Надшахтное здание ствола №4	72005	0,39
Копёр ствола №1	89473	0,48
Копер ствола №2	89473	0,48
Копер ствола №3	99560,5	0,54
Копёр ствола №4	99560,3	0,54
1	2	3
Здание подъемной машины №1	65334	0,355
Здание подъемной машины №2	65334	0,355
Здание подъемной машины №3	71005,5	0,385
Здание подъемной машины №4	71005,5	0,385
Подземный переход	25374	0,14
Автодороги	44629	0,24
Ограждение промплощадки	21480	0,12
Вторая группа
Здание АБК	861421	4,66
Материальный склад	10103	0,05
Проходная	1853	0,01
Итого: 2246153

К_ЗД = 2246153 тыс. руб

7.3.4 Капитальные вложения в рабочие машины и оборудование

Номенклатура и количество основного горного и транспортного оборудования принимается исходя из принятой системы разработки.

Капитальные вложения в технологическое оборудование рассчитываются исходя из его количества по операциям и цен по формуле

где N_J - принятое количество единиц оборудования J -го наименования, шт.;

Ц_J - оптовая (договорная) цена единицы оборудования J -го наименования, руб.;

k_Р - коэффициент, учитывающий доставку, монтаж, хранение и прочие расходы (k_Р = 1,12);