Проект буровых работ на стадии оценки запасов рудного золота в пределах Центрально-восточного участка Михайловского железорудного месторождения

Вещественный состав полезного ископаемого. Гидрогеологические исследования в скважинах. Выбор и обоснование способа бурения и профиля скважины. Колонковые наборы и вспомогательный инструмент. Проектирование технологического режима бурения скважины.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 15.06.2012
Размер файла 954,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Двойные колонковые трубы ТДП имеют внутреннюю вращающуюся трубу, предохраняющую керн от эрозионного воздействия струи сжатого воздуха (сжатый воздух поступает на забой через боковой канал в коронке). Их длина не превышает 2 м.

Шламовые трубы выполнены разъемными, что облегчает извлечение шлама и его привязку к месту отбора в скважине[4]..

3.3 Бурение скважин с обратной циркуляцией очистного агента по двойной колонне бурильных труб

В последние годы в мировой практике широкое распространение получил метод бурения скважин с обратной циркуляцией очистного агента по двойной колонне бурильных труб. Представляют интерес особенности бурового оборудования фирмы «Дрилл Системс» для вращательного бурения с применением двойных труб (Приложение 4) [3]..

Рис.3.2. Схема бурения скважин вращательным способом с использованием двойных бурильных труб

На рис. 3.2 показаны наиболее характерные элементы этого оборудования. В качестве несущей среды для транспортировки породы используем воздух. Давление в системе создается компрессором 1 и насосом 2. При необходимости насос может быть использован для инжектирования водного раствора ПАВ. В тех случаях, когда используют погружные пневмоударники, в систему подключают линейный маслонагнетатель 3, который впрыскивает в трубопровод 5 пары масла для смазки трущихся частей пневмоударника. Очистной агент через трубопровод 5 нагнетается в вертлюг и далее в кольцевое пространство 6 двойной колонны бурильных труб.

В нижней части колонны очистной агент поступает в специальный переходник, который обеспечивает циркуляцию вокруг режущих элементов породоразрушающего наконечника и поступление основного объема в центральный канал 4 двойных бурильных труб. Шлам, керн и куски породы транспортируются через центральный канал вертлюга-сальника 7, вращателя 8, верхней головки 9 и по трубопроводу 10 направляются в циклон 12. Скорость движения кусков породы поддерживается в пределах 25--40 м/с и они поступают на поверхность в той последовательности, в какой разрушены специальным ПРИ. В циклоне порода собирается в пластиковый контейнер 14. Очистной агент удаляется через верхнее отверстие циклона.

В процессе бурения проба непрерывно разделяется благодаря наличию дополнительного циклона 15 и заборной трубки 11. Сечения трубопровода 10 и заборной трубки 11 подобраны так, что в пластиковый контейнер 14 поступает 85--90% всей породы, а в контейнер 15--10%. Диаметр контейнера 16 выбирают таким образом, чтобы 1 м линейной длины пробы соответствовал 1 м углубления скважины.

В случае возникновения подклинивания керна или пробок в центральном канале 4 двойных труб движение очистного агента может быть изменено на обратное. Для этого перекрывают каналы в трубопроводах 5 и 10, а очистной агент нагнетают в трубопровод 13 [3].

3.4 Давление и расход воздуха в напорной магистрали

Давление воздуха в процессе бурения зависит от состояния скважины, бурового снаряда и является одним из основных показателей процесса бурения в заданном режиме. В течение рейса давление должно изменяться незначительно.

Расход воздуха определяет качество очистки скважины от шлама выбуренной породы. Не допускается сбрасывание воздуха на поверхности в процессе бурения. Поэтому расход воздуха должен соответствовать величине, предусмотренной в паспортной характеристике пневмоударников. Пониженный расход воздуха допускается кратковременно, лишь в некоторых случаях, при приработке нового породоразрушающего инструмента и при его спуске в зауженную скважину.

Минимальная скорость восходящего потока, обеспечивающая эффективную транспортировку частиц породы на поверхность, составляет 15--25 м/с, вынос крупных тяжелых частиц размером до 8 мм требует скорости восходящего потока более 30 м/с. Исключение составляют осложненные условия бурения, например, бурение в карстовых зонах, в неустойчивых слабосвязанных породах, в которых потоком выдуваются пустоты.

Давление воздуха в напорной магистрали также должно быть максимальным с учетом возможностей существующих компрессоров общего назначения. При использовании компрессоров высокого давления может быть достигнут прямо пропорциональный рост скорости бурения. Простое использование имеющихся серийных пневмоударников с подачей воздуха высокого давления не позволяет в полной мере реализовать все преимущества этой технологии. С этой целью создаются специальные пневмоударники.

Обязательным элементом технологии пневмоударного бурения должен быть контроль параметров: давления в магистрали по показаниям манометров, расхода воздуха, например с помощью дифференциального манометра. Снижение расхода воздуха, подаваемого компрессором, можно оценить косвенным путем -- по уменьшению давления в магистрали и снижению частоты ударов пневмоударника (частотомером ВР-1 или ВР-2) при работе пневмоударника на поверхности[4].

Для нагнетания сжатого воздуха в скважину используется передвижная станция с винтовым компрессором ПВ-10. Технические характеристики приведены в таблице 3.2[3].

Таблица3.2

Технические характеристики компрессорной установки ПВ-10

Параметры

Характеристика двигателя

Габариты,

мм

Масса, кг

Подача, м3/с

Рабочее давление, МПа

Тип

Мощность,

кВт

0,17

0,8

ЯМЗ-236

88

4550х

1730х 1870

3200

3.5 Определение давления нагнетания компрессора

Все проверочные расчеты выполняются для коронки 135 мм при ее режимных параметрах, на предельную глубину 400 м.

В качестве очистного агента воспользуемся сухим сжатым воздухом. Теплофизические параметры сухого сжатого воздуха:

Температура, tC ………………………………10

Плотность , кг/м3 ……………………………1,308

Удельная теплоемкость с, Дж/(кгС)………..1,009

Динамическая вязкость 10-6, Пас…………..16,72

Кинематическая вязкость 10-6, м2/с ………..12,82

Расчет давления воздуха при продувке скважины проводится по методике, предложенной Б.Б. Кудряшовым. Поскольку потери давления зависят от скорости движения и плотности, которая является функцией давления и меняется по длине потока, то расчет производится в направлении обратном движению воздуха, начиная с выходной линии от заранее известного атмосферного давления. При этом весь путь разбивается на участки, отличающиеся своим расположением и сечением канала потока.

1-й расчетный участок - кольцевой канал

2-й участок - коронка, перепад давления на этом участке равен =0,1 МПа.

3-й участок - пневмоударник, перепад давления на этом участке принимается равным =0,5 МПа.

4-й участок - внутренний канал КБТ.

5-й участок - горизонтальный участок нагнетательной линии.

Начальное давление принимается равным 0,08 МПа за счет разряжения, который создает вентилятор и атмосферного давления.

Для горизонтального участка нагнетательной линии потери давления определяются по формуле:

, (3.1)

где и - давления в начале и конце участка по ходу расчета; л - безразмерный коэффициент аэродинамического сопротивления для любого участка постоянного сечения, расчитывается по формуле Веймаута

, (3.2)

где - эквивалентный диаметр канала потока (для кольцевого - разности диаметров скважины и наружного диаметра бурильных труб ,), м; L - длина расчетного участка, м; а - сокращающее обозначение

, (3.3)

где Тср - средняя температура в циркуляционной системе скважины, К; F - площадь поперечного сечения канала потока, м2; R - газовая постоянная R=287,4 Дж/(кг?К); G - массовый расход воздуха , кг/с; Q - объемный расход воздуха, приведенный к нормальным условиям Q=0,08 м3/с.

Тогда

кг/с.

Для восходящего потока в кольцевом пространстве

, (3.4)

где b - сокращающее обозначение

, (3.5)

где ц - угол наклона скважины к горизонту ц=90?,

Для нисходящего потока воздуха по внутреннему каналу бурового снаряда

, (3.6)

где - эквивалентная длина канала бурильной колонны, потери давления на которой равны потерям давления на преодоление местных сопротивлений в бурильной колонне, м

(3.7)

где - внутренний диаметр бурильных труб =0,017 м; п - число соединений п=99; о - коэффициент местного сопротивления, определяемый по формуле Б.С. Филатова:

(3.8)

где - наименьший диаметр суженной части соединения =0,028 м; k - опытный коэффициент для муфтово-замковых соединений k=2

;

=0,02; 67,32 м.

Расчетные значения для 1-го участка кольцевого канала диаметр скважины в этом интервале 77 мм, наружный диаметр внутренних КБТ 60 мм.

0,077-0,060=0,017 м;

м2;

0,04;

Расчетные значения для 4-го участка круглого канала диаметром 0,054 мм.

0,054 м; м2;

0,02;

Давление в начале 1-го участка нисходящего потока:

0,45 МПа.

Давление в начале 2-го участка (коронка):

==0,08+0,1=0,18 МПа.

Давление в начале 3-го участка (пневмоударник):

0,18+0,5=0,68 МПа.

Давление в начале 4-го участка восходящего потока:

МПа.

Давление в начале горизонтального участка поверхностной обвязки

МПа.

Давление нагнетания компрессора 0,083 МПа, что вполне может обеспечить компрессор ПВ-10[2].

3.6 Расчет потребной мощности для бурения на предельную глубину с помощью пневмоударника и двойной колонны бурильных труб

Мощность двигателя, расходуемая в процессе собственно бурения, складывается из трех основных составляющих:

, кВт

где: Nб - мощность двигателя, расходуемая на забое скважины, кВт;

Nз - мощность, расходуемая на забое скважины, кВт;

Nт - мощность, затрачиваемая на вращение КБТ в скважине, кВт;

Nст - мощность, расходуемая в трансмиссии и других узлах бурового станка, кВт.

Мощность, затрачиваемая на забое:

При бурении алмазными коронками:

где: Р - осевая нагрузка на ПРИ, даН;

nк - частота вращения бурового снаряда, об/мин;

Dср - средний диаметр коронки, м;

Dср= (Dн+Dвн)/2

Мощность на вращение КБТ в скважине:

где: Nхв - мощность, затрачиваемая на холостое вращение КБТ, кВт;

Nдоп - дополнительная мощность, затрачиваемая на вращение сжатой части КБТ, кВт.

, [кВт]

где: д - радиальный зазор, м; д=(D-d)/2=(0,135-0,108)/2=0,0135;

D - диаметр скважины, м; dнт - наружный диаметр бурильных труб, м.

кВт

Рассчитаем границу раздела зон частот вращения колонны бурильных труб:

где dнт -наружный диаметр бурильных труб, м; -радиальный зазор, =0,0135.

Так как n<n0 следовательно:

, [кВт]

где: где k - коэффициент, учитывающий влияние смазки и промывочной жидкости, k= 1, L - глубина скважины, L =400 м. q - масса 1 м бурильной колонны, q = 15,6 кг/м;

кВт.

Мощность, расходуемая в трансмиссии и других узлах бурового станка:

=30 кВт-мощность приводного двигателя станка

для установки УКБ-5П[2].

3.7 Режим пневмоударного бурения

Осевая нагрузка Рос при пневмоударном бурении выполняет следующие функции: обеспечивает контакт породоразрушающего инструмента с породой в момент передачи ударного импульса, благодаря чему повышается КПД передачи удара: повышает эффективность разрушения пород средней твердости вследствие совместного действия ударных импульсов и статического усилия, обеспечивающего эффект резания пород в промежутках между ударами.

Вместе с тем с увеличением Рос возрастают силы трения на контакте резца с породой и повышается износ лезвий, особенно в абразивных породах. Кроме того, при значительных осевых нагрузках затрудняется выход лезвий резцов из соответствующих лунок разрушения от ударов, повышается неравномерность вращения инструмента, возникают крутильные удары, приводящие к поломкам резцов, особенно в трещиноватых породах и слабосцементированных конгломератах. С учетом этих факторов при пневмоударном бурении, как правило не рекомендуются высокие значения Рос.

Частота вращения п снаряда при пневмоударном бурении определяется преимущественно физико-механическими свойствами пород, однако она должна быть увязана с частотой ударов в 1 мин пневмоударника. По существующим рекомендациям путь пробега резца между ударами в наиболее твердых абразивных породах должен составлять 2 мм: в породах средней твердости и абразивности =7,5-8 мм. а в малоабразивных средней твердости породах =12-13 мм. С ростом степени трещиноватости пород частоту вращения надо увеличивать в среднем в 1,5 раза для предохранения резцов от заклинивания в трещинах. Следует снижать частоту вращения с увеличением диаметра ПРИ и уменьшением частоты ударов.

Рекомендации по режиму бурения с использованием геологоразведочных пневмоударников приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3

Рекомендации по режиму бурения с использованием геологоразведочных пневмоударников

Свойства породы

Осевая

нагрузка, кН

Частота вращения (мин-1) в зависимости от частоты ударов пневмоударника, уд/мин

Твердость

Абразивность

Трещиноватость

1250

1500

1750

Твердые IX-XI

категории

по

буримости

Абразивные

Монолитные

1-1,5

10

10

12-15

Трещиноватые

1

10-12

15

15-20

Средней абразивности

Монолитные

1,5-2

20

25

30

Трещиноватые

2

10-12

15

20

Средней твердости

(VI- VIII категории

по буримости)

Абразивные

Монолитные

4-5

15-20

20

25-30

Трещиноватые

3

25

30

35

Средней абразивности и малоабразивные

Монолитные

8-10

35-40

40-50

45-70

Трещиноватые

6-8

60

70-75

80-90

Интервал 2-400 м, сложенный породами X категории по буримости будет пройден пневмоударником ПКР-130 со специальной коронкой 135 мм.

Расход воздуха определяется работой пневмоударника Q=10 м3/мин.

Осевая нагрузка принимается 150 даН (см. табл. 3.3).

Частота вращения с учетом установки промежуточного редуктора принимается равной 10 об/мин.

3.8 Осложнения при пневмоударном бурении

Бурение разведочных скважин пневмоударникамн осложняется противодавлением на выхлопе, обусловленным следующими факторами: водопроявлениями в скважине, в том числе со значительными водопритоками; повышением аэродинамических сопротивлений движению потока очистного агента в колонковой трубе по мере заполнения ее керном особенно в интенсивно трещиноватых породах; повышением сопротивлении движению потока очистного агента в результате зашламования колонковой трубы, коронки и образования сальников на стенках скважины.

Наиболее сложной технологической задачей при пневмоударном бурении разведочных скважин является борьба с зашламованием инструмента и образованием сальников. Эти осложнения обусловлены следующими факторами: налипание глинистого материала на торцевую поверхность коронки и колонковую трубу в обводненных скважинах, такому явлению способствует бурение с высокой осевой нагрузкой и применением коронок с малой высотой промывочных окон; снижение скорости восходяшего потока очистного агента в местах увеличения площади сечения проходных отверстий затрубного пространства -- на участке соединения бурильной трубы с пневмоурником, в зонах размыва стенок скважины и образования каверн.

Для предотвращения образования сальников: 1) ограничивают в глинистых прослоях осевую нагрузку до минимальных значений; 2) используют коронки с увеличенной площадью сечения проходных каналов, а также с расположением лезвий, обеспечивающих эффект шнекового перемещения налипшего в промывочных и шламовых окнах породного материала; 3) уменьшают до минимума площадь сечения блокировочных отверстий в пневмоударниках с целью обеспечения их работы на весу; при этом в условиях интенсивной вибрации инструмента с минимальным (в пределах 5-10 см) расхаживанием снаряда в ряде случаев достигается очистка снаряда от шлама.

Расхаживать снаряд с большой амплитудой не рекомендуется, так как может произойти заклинивание дробленого породного материала в колонковой трубе.

Радикальной мерой борьбы с образованием сальников и зашламованием инструмента является применение в качестве очистного агента ГЖС с ПАВ. Выбор типа ПАВ зависит от характера минерализации вод, а его концентрация - от дебита водопритока.

В твердых абразивных породах при пневмоударном бурении происходит интенсивный износ коронок по торцу и диаметру. Закономерности ударного разрушения твердых пород и износа инструмента при пневмоударном бурении:

1) максимальная эффективность разрушения твердых пород достигается при высоких значениях удельных ударных нагрузок и снижается по мере снижения этою параметра;

2) разработка скважины по диаметру является следствием воздействия ударных импульсов на периферийные участки лезвий ПРИ; величина разработки - это превышение зоны разрушения периферийных участков забоя над диаметром коронки;

3) наиболее энергоемкой зоной при разрушении породы на забое скважины является периферийная, которая составляет единое целое с окружающим скважину массивом породы, находящимся в условиях объемного сжатия под действием горного давления; ослабление этой периферийной зоны осуществляется лишь за счет трещинообразования от действия предыдущих ударных импульсов;

4) находящиеся в наиболее сложных условиях с точки зрения ударного разрушения породы периферийные участки лезвий коронки подвергаются помимо этого и максимальному износу под действием сил трения, так как проходят наибольший путь трения;

5) с повышением ударного импульса и объема разрушенной с каждым ударом породы уменьшается износ лезвий, так как перемещение последних между ударами осуществляется как бы по «подушке» из раздробленного породного материала и уменьшаются силы зацепления резца с породой.

Перечисленные закономерности объясняют форму затупления лезвий ПРИ при ударно-вращательном бурении: у коронок и долот для бурения без отбора керна увеличивается торцовая площадка затупления лезвий от центра к периферии, причем периферийная часть лезвия имеет закругление в направлении к стенке скважины, в этом месте наблюдается максимальный износ резца; у коронок для бурения с отбором керна лезвие имеет двусторонний аналогичный износ, причем с внутренней стороны (со стороны столбика керна) он в 2-3 раза меньше, чем с внешней.

С образованием внешней площадки затупления резцов уменьшается разработка скважины по диаметру, например, в твердых породах - до десятых долей миллиметра, что требует ступенчатой отработки ПРИ. Практически это означает, что весь подготовленный для бурения данной скважины породоразрушающий инструмент измеряется по наружному диаметру с точностью до 0,1 мм, группируется и отрабатывается строго по порядку. Наиболее эффективным средством борьбы с уменьшением диаметра инструмента является повышение забойной мощности пневмоударника за счет применения сжатого воздуха высокого давления. С этой же целью ПРИ армируется вставками твердого сплава, часть из которых располагается по окружности наружного диаметра[4].

3.9 Контрольно- измерительные приборы

Для контроля процесса бурения с применением воздуха необходимы манометры, расходомеры для газа и жидкости, термометры и вакуумметры. В непосредственной близости от пульта управления станком рекомендуется устанавливать показывающие и самопишущие дистанционные манометры с ценой деления 0,01 --0,05 МПа. Пределы измерения манометров должны составлять не менее 3/2 от максимального рабочего давления на устье скважины. Для контроля за расходом воздуха могут быть использованы самые различные приборы. Расходомеры всех типов по принципу действия можно разделить на объемные, постоянного и переменного перепадов давления и скоростные (индукционные, ультразвуковые, радиоактивные, тепловые).

Основное распространение получили приборы постоянного и переменного перепада. У приборов постоянного перепада воздух проходит непосредственно через расходомер. При этом площадь проходного отверстия изменяется в зависимости от расхода, а перепад давления при прохождении газа через расходомер остается постоянным. Перепад давления определяется весом поплавка, помещенного в коническую трубку, или весом поршня, движущегося в цилиндре с отверстиями. В соответствии с этим расходомеры постоянного перепада разделяются на поплавковые и поршневые. Расход определяется высотой подъема поплавка или поршня, а поскольку их вес постоянный, то и перепад давления также постоянен. Расходомеры постоянного перепада с конической трубкой называют также ротаметрами. Для замера расхода жидкостных добавок можно рекомендовать к применению ротаметры РЭ-0, 6ЖУЗ; РЭ-1ЖУЗ; РЭ-1,6ЖУЗ; РЭ-2,5ЖУЗ.

Основное преимущество приборов постоянного перепада заключается в простоте устройства и надежности эксплуатации в любых климатических условиях. Недостатками являются малые пределы измерения по расходу (до 40 м3/ч) и давлению, а также необходимость корректировки расхода воздуха на паспортное давление.

Метод измерения по переменному перепаду давления наиболее универсален, так как позволяет измерять расход газов, протекающих в трубопроводах, при любых давлениях и температурах. Для измерения расхода в трубопроводе создают сужение посредством установки дросселя (диафрагмы, сопла или трубки Вентури). Изменение давления при протекании потока через сужение -- следствие изменения потенциальной энергии потока, поэтому перепад является мерой скорости потока, а следовательно и мерой расхода. Дифманометры для измерения перепада давления по принципу действия разделяются на жидкостные, кольцевые, поплавковые, мембранные, колокольные и сильфонные Наибольшее распространение при измерении расхода (газа) получили поплавковые и мембранные приборы.

Приборы поплавкового типа просты по конструкции, однако они громоздки и, кроме того, их необходимо устанавлйвать в непосредственной близости от диафрагмы или сопла.

Помимо этого, при резком увеличении объемного расхода воздуха (при открытии задвижки на сброс в атмосферу, разрыве нагнетательного шланга и т. п.) возможен выброс ртути, которой заполнена поплавковая система, в напорный воздухопровод.

Мембранные приборы лишены этого недостатка, но не могут работать при отрицательных температурах атмосферного воздуха, так как мембранная камера заполнена дистиллированной водой.

Приборы переменного перепада очень чувствительны к вибрациям и тряскам и требуют установки на твердом основании. Введение поправок на истинное давление и температуру воздуха так же обязательно, как и в приборах постоянного перепада.

Скоростные расходомеры имеют в качестве измерительного инструмента вертушку или крыльчатку. Они предназначены только для измерения расходов агентов, имеющих постоянную плотность.

Индукционные расходомеры основаны на том, что при движении в магнитном поле сплошной проводящей среды индуцируется ЭДС, которая прямо пропорциональна расходу. Эти приборы не могут быть использованы для измерения расхода воздуха.

Ультразвуковые расходомеры основаны на изменении фазового сдвига ультразвукового колебания, обусловленного движением жидкости, и предназначены только для измерения расхода жидкости.

Приборы для измерения расхода газа, основанные на использовании радиоактивных изотопов, можно разделить на частотные и амплитудные. Недостаток частотного метода -- загрязнение измеряемого газа радиоактивными веществами, что недопустимо в разомкнутом цикле циркуляции. В приборах, основанных на амплитудном методе, расход отсчитывается по амплитуде сигнала, зависящего от измеряемого расхода. К недостаткам метода следует отнести также влияние изменения питающего напряжения, распада радиоактивного изотопа, влажности и других факторов на точность показания.

Рассмотрение серийно выпускаемых расходомеров и счетчиков количества газа (воздуха) приводит к выводу, что для целей геологоразведочного бурения необходима разработка расходомера постоянного перепада. Все остальные приборы могут быть применены только при проведении научно-исследовательских работ, их нельзя рекомендовать как средство оперативного контроля за процессом бурения [4].

3.10 Предполагаемый эффект от применения ударно-вращательного способа проходки с двойной колонной бурильных труб с продувкой сжатым воздухом

Применение ударно-вращательного способа предполагает:

1. Увеличение коммерческой скорости бурения в 1,2-1,4 раза за счет применения рациональной частоты вращения и оптимального способа регулирования осевой нагрузки.

2. Увеличение производительности на 30-40 % в результате увеличения механической скорости.

3. Малое потребление электроэнергии.

4. Проходка на коронку повысилась, поскольку частота вращения и осевая нагрузка снизились.

5. Уменьшение денежных затрат на закупку породоразрушающего инструмента.

4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

4.1 Характеристика условий и анализ потенциальных опасностей

Работы будут проходить на территории действующего карьера Михайловского железорудного месторождения. В связи с этим потенциальную опасность для работников представляют в основном вредные производственные факторы: бурение скважин, горнопроходческие работы, буровзрывные.

Работы проводятся в осенне-летний период, температура воздуха максимальная + 26 0С, в связи с этим возникает опасность солнечного удара, усталости, подавленного состояния. Осадки выпадают большей частью с апреля по сентябрь, летом случаются ливни, в связи с этим возникает опасность переохлаждения организма, что может привести к простудным заболеваниям.

Основным видом работ являются буровые работы. Бурение скважин будет вестись установками типа УКБ-5П. Потенциальными опасностями при буровых работах являются:

- открытая часть ведущей трубы;

- при опускании труб в скважину также возникает опасная зона, которая будет равняться длине опускаемой на данный момент колонны;

- при заправке бурового снаряда в трубы возможны повреждения рук буровым инструментом.

При проектируемых буровых работах проявляется ряд вредных факторов, влияющих на здоровье людей: вибрация от работы двигателя, шум от работы буровой установки, насоса, загрязнение воздуха продуктами отработки двигателя, в связи с чем все рабочие обеспечиваются средствами индивидуальной защиты.

Проектом предусматривается использование забойной гидроударной машины, что влечет за собой усиление воздействия вибрации на организм человека. Следствием этого может стать преждевременное утомление, снижение производительности труда, возникновение профессиональной патологии - вибрационной болезни.

Неаккуратная работа с горюче-смазочными материалами также может привести к воспламенению и возникновению пожаров на буровой.

При отборе проб опасность представляют плохо закрепленные колонковые трубы, которые могут травмировать людей, а также разлетающиеся осколки твердых пород.

Доставка людей к месту работы осуществляется на вахтовой машине УАЗ, что так же представляет потенциальную опасность для рабочих в виде несчастных случаев и аварийных ситуаций [1,6,7].

4.2 Обеспечение безопасности при проектируемых работах

На выполнение проектируемых работ принимаются лица, достигшие 18 лет и годные по состоянию здоровья. При приеме на работу проводится инструктаж, работники информируются о наличии опасностей, имеющихся на площади работ, повторный инструктаж проводится каждый месяц.

До начала буровых работ проектом определяется и уточняется радиус опасной зоны, который составляет 25 м. Опасная зона локализуется флажками. Все вращающиеся узлы установки ограждаются и защищаются кожухами. Отбор проб керна буровых скважин осуществляется с использованием керноколов.

При буровых работах буровой персонал, а также работники, связанные с буровыми работами, обеспечиваются средствами индивидуальной защиты - спецодеждой, спецобувью, защитными касками. Спецодежда изготавливается из брезента (ткань льняная или полульняная с водоотталкивающей пропиткой). Для защиты рук используются рукавицы.

При работе буровой установки проектом предусматривается обеспечение членов буровой бригады индивидуальными средствами защиты от шума шумогасящими наушниками или берушами.

Для снижения вредного воздействия общей вибрации при 8 часовой рабочей смене, проектом предусмотрено применение прокладок из виброизолирующих упругих материалов, отделение фундаментов вибрирующих машин от рабочей площадки акустическими разрывами, а от местной - применение мягких рукавиц, установление рационального режима труда и отдыха.

Для снижения уровня шума и вибрации в ходе работ предусмотрены следующие меры:

ежедневный контроль качества крепления оборудования;

использование антивибрационных мастик;

Проведение монтажно-демонтажных работ прекращается при силе ветра 5 баллов и более, во время грозы и сильного снегопада, при гололедице и тумане с видимостью менее 10 м.

Буровое здание оборудовано основным и запасным выходами с траппами. Вышки оборудуются сигнальными огнями. Подъем и спуск собранной буровой вышки производится с помощью трактора. При подъеме вышка оснащается строповой оттяжкой, гарантирующей невозможность опрокидывания вышки.

Перемещение буровой установки производится только в светлое время суток трактором.

Лебедка устанавливается на прочном основании. Её крепление исключает возможное опрокидывание. Угол отклонения капота лебедки не более 1є30`. При работе с гидравлическими трубодержателями давление в гидросистеме составляет не более 5 МПа.

Предусматривается засыпка всех ям и зумпфов, оставшихся после демонтажа буровой установки, ликвидация загрязненной почвы ГСМ.

Медицинское обслуживание производится медицинским пунктом. Он обеспечен необходимыми медицинскими препаратами (ацетилсалициловая кислота, бинт марлевый, бинт эластичный, 1% раствор бриллиантового зеленого, валидол в таблетках, вата гигроскопическая, жгут кровоостанавливающий, корвалол, лейкопластырь бактерицидный, 3% раствор перекиси водорода, стаканчик мерный для приёма лекарств, уголь активированный, цитрамон в таблетках и т.д.) и другими средствами гигиены.

Хранение смазочных и обтирочных материалов предусматривается в закрытых металлических бочках.

После окончания бурения и проведения необходимых исследований скважины ликвидируются. Ликвидационный тампонаж проводится глинистым раствором [1,6,7].

4.3 Обеспечение безопасности при чрезвычайных ситуациях

Ha карьере создана профилактическая противопожарная служба, которая разрабатывает планы ликвидации пожаров, следит за выполнением противопожарных мер, контролирует соблюдение правил ведения огневых и сварочных работ, проверяет наличие и состояние первичных средств пожаротушения и т.п. Карьер оснащен пожарными автомобилями, укомплектованными пожарным насосом, лафетным и ручными пожарными стволами, выкидными рукавами, баграми, лопатами, ломами и топорами. Производственные здания, материальные склады, электроподстанции оснащаются средствами пожаротушения в соответствии c установленными нормами.

На участке работ назначается ответственный за пожарную безопасность, составляется план эвакуации людей на случай возникновения пожара, с которым знакомят весь персонал

К пожарному инвентарю обеспечивается круглосуточный свободный подъезд

Буровая установка обеспечивается огнетушителями, ящиком с песком вместимостью 0,2 м3, войлоком, кошмой или асбестовым полотном размером 22 метра, двумя комплектами пожарного инструмента (лом, топор, багор), бочкой с водой, емкостью 250 литров. Топливо и смазочные материалы хранятся в закрывающейся таре.

На видных местах вывешиваются плакаты-предупреждения «Огнеопасно, не курить!» Для размещения первичных средств пожаротушения устанавливаются специальные пожарные щиты, которые окрашиваются в белый цвет с красной окантовкой, шириной 20 - 50 мм. На видных местах производственных объектов размещаются стандартные указатели местонахождения пожарного инвентаря и средств пожаротушения.

Сжигание мусора производится на специально оборудованных площадках в пасмурный, безветренный день под контролем ответственного лица. Территория вокруг производственных объектов в пожароопасный период систематически раз в месяц очищается от сухой травы, кустарника и валежника.

Наиболее опасной в пожарном отношении является буровая установка. Перед проведением буровых работ территория вокруг буровой установки очищается от мусора в радиусе 15 м. При внезапном возгорании на буровой: останавливается двигатель; ставятся в известность должностные лица; работниками немедленно принимаются меры к ликвидации пожара своими силами и средствами; вызывается пожарная охрана, медицинская часть; прекращаются все работы на буровой. Рабочие удаляются на безопасное расстояние, закрывается движение на прилегающих дорогах.

Для курения предусматриваются специально отведенные места, оборудованные урнами для окурков и емкостями с водой [1,6,7].

5. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

5.1 Характеристика района

Курская магнитная аномалия (КМА) прослеживается по территории 9 областей РФ, имея длину 850 км при ширине до 200 км. Здесь разведано 18 месторождений железа с запасами 850 млрд. т железистых кварцитов и 80 млрд. т богатых железных руд. Указанные объемы составляют 60% запасов железных руд России или 20% мировых. КМА в своих недрах помимо железных руд содержит высококачественные бокситы, флюсовое и формовочное сырье, огнеупоры, стекольное сырье, строительные материалы, цементное, агрохимическое, химическое сырье и т.д. Так же известно, что в зонах локализации железных руд присутствуют промышленные содержания золота, платины и платиноидов, меди, никеля, кобальта, хрома, редких и радиоактивных элементов. Таким образом, зону КМА можно рассматривать как фундамент минерально-сырьевой безопасности нашей страны. Вместе с тем, Центральный черноземный район, на территории которого прослеживается рудоносная зона КМА, имеет развитую промышленность и сельское хозяйство. Характеризуется высокой плотностью населения и обладает основными запасами уникальных по мощности и содержанию гумуса черноземными пахотными землями. Последние являются базой продовольственной безопасности РФ. Учитывая тот факт, что для всего человечества основой социального прогресса пока является горная промышленность, а материальные потребности населения любых стран даже на отдаленную перспективу на 80% будут зависеть от обеспеченности промышленности минеральным сырьем - можно с уверенностью утверждать, что объемы добычи и переработки минерального сырья будут увеличиваться. На КМА данный фактор будет реализован скорее всего в ближайшее время.

5.2 Влияние горно-металлургического комплекса КМА на экологическую обстановку региона

Открытая разработка полезных ископаемых с использованием взрывного способа отбойки руды в районе горно-металлургического комплекса КМА наносит существенный урон природной среде. Технологические процессы при добыче и переработке железорудного сырья сопровождаются выбросом в атмосферу пыли, тяжелых металлов, продуктов взрывных работ и т.д. Загрязнение атмосферы, природных вод и верхней части почвенного покрова экологически вредными веществами нарушает естественный процесс геоэкологической саморегуляции природной среды и может привести к быстрой и необратимой ее деградации, а также к негативному воздействию на здоровье населения региона. В Староосколько-Губкинском районе сформировалась зона аномального запыления почв эллипсовидной формы размером до 40 км по длинной оси. В центральной части зоны выпадает более 4000 кг/га в год пыли. Содержание тяжелых металлов (кобальт, никель, хром, ванадий и др.) превышает природный фон в некоторых местах в 100 раз. Под влиянием системы гидрозащиты карьеров нарушен режим подземных вод в радиусе до 40 км по верхнему водоносному горизонту и до 80 км по кристаллическому. Имеется также еще множество фактов свидетельствующих о крайне негативном геоэкологическом воздействии предприятий горно-металлургического комплекса КМА на окружающую среду. Предварительное радиогеохимическое изучение вскрышных и рудовмещающих пород, железных руд и продуктов их переработки показали, что они содержат высокие концентрации естественных радионуклидов и являются источниками аномально высоких ионизирующих излучений, т.е. железорудные месторождения КМА являются радиационноопасными. Дополнительно радиоэкологическая ситуация осложняется еще и тем обстоятельством, что территория КМА располагается в зоне влияния «чернобыльского радиоактивного следа» и включает обширные площадные аномалии Cs-137. В связи с этим, отдельные попытки, которые предпринимаются в регионе для оздоровления экологической обстановки явно недостаточны. Необходим комплексный подход к данной проблеме, включающий организацию мониторинга содержания вредных веществ в различных элементах природной среды, разработку новых технологических процессов добычи и переработки руды, которые исключали бы попадание вредных веществ в атмосферу, подземные воды и почву, назрела необходимость в принятии системы законодательных и финансовых мероприятий, направленных на обеспечение геоэкологической безопасности окружающей среды и населения.

5.3 Состояние атмосферного воздуха

Одной из наиболее острых проблем остается загрязнение атмосферного воздуха, которое наносит серьезный ущерб как природе, так и здоровью человека. Негативное воздействие происходит в результате прямого контакта с загрязненным воздухом, а также вторичного загрязнения почвы и водных объектов в результате выпадения загрязняющих веществ из атмосферы.

Структурные подразделения ОАО «Михайловский ГОК», оказывающие наибольшее влияние на состояние атмосферного воздуха:

- карьер по добыче железной руды и кварцитов;

- дробильно-обогатительный комплекс по переработке железистых кварцитов и дробильно-сортировочная фабрика по переработке богатых руд;

- цех хвостового хозяйства;

- отвалы вскрышных пород, склады готовой продукции.

Общий объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в 2009 году составил 21700 тонн. Объем выбросов от стационарных источников ОАО МГОК - 6916 тонн, в том числе твердых - 1635 тонн, газообразных и жидких - 5281 тонна.

В 2009 году выполнены следующие мероприятия, направленные на уменьшение негативного воздействия на атмосферный воздух и улучшение его качества:

- комплекс работ по снижению пыления хвостохранилища (раскладка хвостов, обработка и закрепление пылящих пляжей спецрастворами, подъем уровня воды с целью подтопления пылящих пляжей и их орошение, и т.д.);

- разработаны проекты организации санитарно - защитных зон для 8 крупных предприятий;

- организован мониторинг атмосферного воздуха на границе санитарно - защитной зоны ОАО «Михайловский ГОК».

На всех предприятиях производственной сферы организован и проводится лабораторный контроль выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников. На основании государственного отчета «О состоянии окружающей среды» город Железногорск не входит в перечень городов России с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха.

5.4 Состояние водных объектов

Подземные воды района укрупненно представлены надъюрским (мело-мергельный и сеноман-альбский) и подъюрским (девонский и рудно-кристаллический) водоносными горизонтами. Нижний водоносный горизонт через песчаные «окна» водоупорных глинистых пород юры имеет прямую гидравлическую связь с верхним надъюрским водоносным горизонтом, а через него с водами третичных, четвертичных отложений и поверхностными. Данный фактор создает условия для проникновения грязных поверхностных вод практически во все водоносные горизонты при нарушении режима поверхностных вод. В проектах строительства ГОКов он не учитывался. Начался процесс непрерывного загрязнения подземных вод техногенными вредностями и тяжелыми металлами на обширных территориях с нарушенным режимом. До начала промышленного освоения района речные воды по качеству были близки к питьевым и широко использовались населением в хозяйственно-бытовых целях. В водах колодцев и родников отсутствовали даже такие (широко распространенные в настоящий период) индикаторы техногенного загрязнения, как нитраты и нитриты. Подземные воды района до нарушения их режима полностью отвечали требованиям ГОСТ 2874-82 и СанПиН 2.1.4.559-96 «питьевые воды». В настоящий период в них присутствуют азот аммонийный, нитраты, нитриты, тяжелые металлы, техногенная органика и нефтепродукты. Общая минерализация подземных вод увеличилась в 3 раза, содержание в них сульфатов в 5-6 раз. Требованиям саннорм не отвечает 26% колодцев в сельской местности. В сточных водах карьеров и ОЭМК присутствуют взвешенные вещества в количестве до 800 мг/л, аммоний солевой - 2 ПДК, нитраты - 0,5 ПДК, нефтепродукты - 3 ПДК, медь и цинк - 8 ПДК, железо - 5-8 ПДК. Высоки показатели микробного загрязнения.

Водоснабжение области обеспечивает МУП «Горводоканал» исключительно из подземных горизонтов водозаборов «Березовский» и «Погарщина». Вода по своим качествам после обработки на станции обезжелезивания и ультрафиолетовых установках полностью соответствует санитарным нормам. Новые технологии обеззараживания воды также внедрены на предприятии ОАО МГОК. Очистные сооружения МУП «Горводоканал» и ОАО МГОК являются одними из лучших в Курской области, как по технической оснащенности, так и по качеству сбрасываемых сточных вод.

Мероприятия, связанные с охраной и рациональным использованием водных ресурсов, реализованные в 2009 году:

- выполнение программы мониторинга подземных вод в Михайловском горнопромышленном районе, с целью изучения гидродинамического режима подземных вод;

- организация мониторинга водных объектов в зоне воздействия Михайловского ГОКа;

- проведена реконструкция на станции обезжелезивания водозабора «Березовский» в целях повышения степени очистки питьевой воды;

- выполнен комплекс работ на водозаборах «Березовский» и «Погарщина» направленных на улучшение водоснабжения населения питьевой водой (бурение новых и восстановление дебета эксплуатируемых скважин).

5.5 Состояние зеленых насаждений и почвенного покрова

Природоохранная работа на Михайловском горнообогатительном комбинате осуществляется в соответствии с требованиями нормативных документов и законодательства РФ в области охраны окружающей среды.

Охрана воздушного бассейна. Нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферный воздух утверждены до 2011 г. Общее количество источников выбросов комбината 332 единицы, в атмосферный воздух поступает 6214 051,872 тонн/год.

Охрана водного бассейна. Нормативы допустимых сбросов (НДС) веществ в сточных водах, поступающих в водные объекты, утверждены до 2012 г. Сброс производится по 9 организованным выпускам в р.Рясник, р.Речица, р.Чернь, р.Песочная, р.Свапа. Водные объекты предоставлены в пользование для сброса сточных вод на основании решений Департамента экологической безопасности и природопользования Курской области до 2012 г. Разрешенный объем сброса составляет 9 024,0 тыс. м3 /год, 11 901,09 тонн/год.

Рациональное использование земель, обращение с отходами производства. Нормативы образования отходов и лимитов на их размещение (НООЛР) утверждены на период до 2013 г. На комбинате образуется 121 вид отходов. Нормативный объем образования отходов 60 618,0 тыс. тонн/год. Из них 60 020,7 тыс. тонн подлежит размещению на отвалах №7, №8 и хвостохранилище ЦХХ; 34,7 тыс. тонн - захоронению, обезвреживанию и передаче для использования на спецпредприятиях; 562,2 тыс. тонн - использованию на собственном предприятии.

Итоги работы в 2009 году. Запланированные мероприятия по охране окружающей среды выполнены. Общая сумма затрат составила 527,2 млн. руб.

В текущем году группа руководителей и специалистов комбината (16 чел.) прошла курс предаттестационной подготовки в области обеспечения экологической безопасности в специализированном учебном центре. По результатам обучения выданы удостоверения об аттестации.

Проверки структурных подразделений комбината по соблюдению требований природоохранного законодательства осуществляются отделом ООС в соответствии с утвержденной программой, в составе комплексных обследований структурных подразделений по вопросам ОТ и ПБ. По итогам контроля выявлено и устранено 31 замечание. Лица, допустившие нарушения привлечены к ответственности. Мероприятия по устранению нарушений включены в план природоохранных работ на 2010 год.

План производственного экологического лабораторного контроля комбината включает в себя: контроль атмосферного воздуха на границе СЗЗ; контроль выбросов загрязняющих веществ в атмосферу; контроль сброса сточных вод в водные объекты; контроль в местах размещения отходов и на территории промплощадок. Работы по контролю выполняются силами центральной технологической лаборатории (ЦТЛ), имеющей аттестат об аккредитации № РОСС RU.0001.513916 и независимой специализированной лабораторией, привлекаемой по договору.

5.6 Проблемы радиоэкологии в регионе КМА

В последнее время проблемы радиоэкологии в регионе КМА приобретают все большее значение и требуют действенных мер. Так, в горных породах (ГП) Стойленской свиты фоновое содержание урана (U) достигает 60 г/т, тория (Тh) - 320 г/т. В горных породах коробковской свиты наиболее высокие концентрации U (до60 г/т) зафиксированы в среднем сланцевом горизонте, как правило, в связи с повышенным содержанием кобальта (Со) (до 1,3 %). Содержание урана в лейкократовых и аляскитовых гранитах атаманского комплекса составляет в среднем 17 г/т. Среди ГП платформенного чехла повышенными содержаниями урана обладают бат-келловейские глины и горизонты галечно-желваковых фосфоритов в кварцево-глауконитовых песках мелового возраста. Фосфориты КМА обычно содержат повышенные количества U, колеблющиеся в интервале 18-50 г/т. Радиационное загрязнение атмосферы ЕРН способствует наиболее опасному внутреннему радиоактивному облучению за счет вдыхания воздуха, обогащенного 2Rn (радоном), Rn (тороном) и их короткоживущими дочерними продуктами распада, а также за счет ингаляционного поступления долгоживущих ЕРН, содержащихся в витающей минеральной пыли (радиоактивных аэрозолях). Радиоактивные аэрозоли поступают в воздушную среду при буровзрывных работах в горных выработках, при дроблении руды на обогатительных фабриках, а также при пылении отвалов, хвостохранилищ и складов готовой продукции. Уникальную техногенную аномалию до 3000 мкР/ч в эпицентре зафиксировало ГП «Невскгеология» в 1990 г. на территории свалки промышленных отходов ОЭМК, связанную, с продуктами очистки фильтров плавильных печей. Наличие подобных неординарных участков радиоактивного загрязнения свидетельствует в пользу того, что ЕРН обогащают железорудный концентрат и следуют далее по технологической цепочке вплоть до металлургического передела. Вероятно, только в процессе плавки происходит окончательное отделение ЕРН от железа. Значительную радиоэкологическую проблему создает в регионе Rn (родон) и продукты его распада, которые создают до 70 % дозовой нагрузки на человека от общего радиационного воздействия ЕРН. Являясь по преимуществу альфа-излучателями, Rn и его продукты за счет высокой плотности ионизации создают наиболее значимый негативный биологический эффект в связи с внутренним характером облучения. Естественно, что подземные горные выработки значительно более радоноопасны, чем открытые карьеры, однако в жаркое время года при высокой температуре и низком атмосферном давлении из раздробленных и трещиноватых пород происходит усиленное истечение радона, который в 7,5 раза тяжелее воздуха и потому накапливается в карьерах, при том, что с увеличением их глубины (до 350 м) условия проветривания осложняются.

Заключение

Работами НИИКМА доказано, что сегодня опасно для здоровья человека использовать в рационе питания продукты животноводства, полученные на фураже, заготовленном в радиусе до 5-7 км от карьеров. Не рекомендуется также употреблять в пищу зерновые культуры, выращенные на землях в радиусе до 15-17 км от источника пылевыбросов ГДК. Помимо факторов техногенных нарушений и загрязнений воздушной, водной среды и природных ландшафтов имеет место прогрессирующее развитие процессов аномального изменения геохимических, гидродинамических, аэродинамических, звуковых, магнитных, электрических, гравитационных, радиационных, вибрационных и других факторов. Указанные факторы относятся к антропогенным и подпадают под категорию явлений создания условий опасных для существования растительного, животного мира и человека. Все они относятся к категории экологической опасности и во всем мире изучение данных явлений и разработка мероприятии по их нейтрализации рассматривается в рамках «3акона об экологической безопасности». Данный закон прежде всего рассматривает концепцию «защищенности личности, общества и государства от последствий антропогенного воздействия на окружающую природную среду». Необходимость в обеспечении такой защиты давно назрела. Об этом свидетельствует прежде всего состояние здоровья населения: по данным государственного комитета по охране ОС за последние 10 лет (1991-1999 г.г.) хронические формы патологии увеличились в 2 раза; болезни крови и кроветворных органов - в З,9 раза; новообразования - в 1,4 раза; болезни органов пищеварения - в 1,3 раза; болезни мочевой системы - в 1,7 раза; число врожденных аномалий увеличилось в 2,4 раза. Ухудшение медико-демографических показателей населения области отмечается с 1986 г. С 1990 г, данное явление перешло в депопуляционный процесс и в 1999 г. убыль населения достигла рекордной за последние 20 лет цифры в 11,2 тыс. человек в год. Руководство области и промышленных предприятий ежегодно выделяют средства на защиту ОС. Однако природоохранные мероприятия не улучшают кардинально экологическое состояние природной среды, т.к. до сих пор отсутствуют комплексные исследования причин прогрессирующего развития процессов деградации ОС. Нет также в области единого независимого экологического центра, который мог бы координировать работы специалистов различного профиля и в конечном итоге объективно оценить природу и масштабы проявления негативных процессов, разработать программу оздоровления ОС и определить условия сбалансированного подхода к решению задач по расширению объемов добычи и переработки минерального сырья при смягчении противоречий между факторами сырьевой и продовольственной безопасности области. Работы центра позволяли бы заложить фундамент более экологичных, чем существующие, технологий разработки полезных ископаемых КМА и тем самым сохранить от уничтожения уникальные черноземные почвы, а также улучшить здоровье и медико-демографическое состояние населения.

6. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

6.1 Проектирование

Таблица 6.1

Сводный перечень проектируемых работ

№ п/п

Виды работ

Единица измерения

Объем работ

1

Проектирование

чел.-мес

7

2

Бурение

3

Геофизика

4

Отбор и опробование керновых проб

проба

1060

5

Лабораторные работы

5.1.

пробирно-атомно-абсорбционный анализ на золото

250

5.2.

экстрационно-атомно-абсорбционный анализ на золото

630

5.3

масс-спектрометрический анализ на золото

60

5.4

химико-спектральный анализ на золото

120

6

Камеральные работы

чел. -мес

12,9

6.2 Производственно-техническая часть

6.2.1 Проектирование

В состав работ по составлению проектно-сметной документации входят:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.