Разработка месторождения цеолитовых туфов "Хонгуруу" Сунтарского улуса

Условия производства буровзрывных работ

Буровзрывные работы будут производится на рыхлении покрывающих пород, при высоте уступа 7 метров и углом откоса уступа 70є. Группа грунтов по СНиПу - V. Взрывные работы проектируется производить, в осенне-зимний сезон, в многолетнемерзлых породах, поэтому наличие воды в скважинах исключается.

Выбор способа бурения, типа бурового станка и расчет его сменной и годовой производительности

Выбор способа бурения

Цель бурения -- создание в породном массиве скважин и шпуров. Бурение представляет собой трудоемкий и дорогостоящий процесс, особенно в скальных весьма трудно и трудноразрушаемых породах.

Рассмотрим существующие способы бурения:

- Пневматическое бурение. Пневматические бурильные молотки - применяются для бурения шпуров диаметром 32-40 и 52-75 мм в скальных породах.

- Шарошечного бурение. Станки шарошечного бурения в последнее время получили наибольшее распространение при бурении скважин с диаметром 160-320 мм и глубиной 35 м. Наиболее перспективны для бурения в породах с показателем трудности бурения от 6 до 15 и крепостью пород от 6 до 18. Достоинства: высокая производительность, непрерывность бурения и возможность его автоматизации.

- Шнековое бурение. Станки шнекового бурения применяют для бурения вертикальных и наклонных скважин диаметром 125-160 мм и глубиной до 25 м в мягких породах с показателем бурения до 5.

- Бурение погружными пневмоударниками. Станки с погружными пневмоударниками применяются для бурения скважин диаметром 100-160 мм и глубиной до 30 м при разработке пород с показателем бурения от 5 до 20 и крепостью от 10 до 20. При производственной мощности до 4 млн мі/год.

- Термическое (огневое) бурение используется при бурении скважин диаметром 250-360 мм и глубиной до 22 м главным образом в весьма и исключительно труднобуримых породах. Успешно применяется в породах с показателем бурения от 10 до 15.

- Вибрационное бурение. Станки вибрационного бурения находятся пока на стадии испытаний; их достоинства - относит небольшая масса, простой буровой инструмент и высокая производительность.

Эффективность бурения взрывных скважин определяется скоростью бурения, которая зависит от:

- сопротивления породы разрушению под действием бурового инструмента (основной фактор);

- вида и формы бурового инструмента, способа его воздействия на забой скважины (вращательное, ударно-вращательное и т. д.);

- усилий и скорости воздействия бурового инструмента на забой скважины;

- диаметра скважины и, в ряде случаев, ее глубины;

- способа, скорости и тщательности удаления из забоя скважины буровой мелочи, препятствующей разрушению породы;

- общей организации и масштаба производства.

Все перечисленные факторы определяют технологические параметры буровых станков; последние выбирают в соответствии с буримостью данной породы. В свою очередь, буримость породы существенно зависит от вида бурового инструмента и других факторов, так как они определяют условия разрушения породы в забое: характер развиваемых сжимающих и скалывающих усилий, крупность и форму отделяемых от забоя частиц породы и т.п.

При указанных предпосылках П_б может быть определен из эмпирического выражения:

П_б =0,07*(_сж +_сд )+0,7*г

где, _сж - предел породы на сжатие:

_сж =f Ч 100;

Коэффициент крепости породы определим исходя из группы грунтов по СНиПу:

_сж = f Ч 100= 40 МПа;

_сд - предел породы на сдвиг:

_сд = _сж /1,67=40/1,67=24 Мпа;

г - плотность породы, г = 1,67т/мі.

Отсюда, П_б =0,07*(40+24)+0,7*1,67= 5,649

Все горные породы в соответствии с величиной П_б классифицируются на 25 категорий по буримости с подразделением их на пять классов.

Разрабатываемая порода по трудности бурения относится к II классу - породы средней трудности бурения. Исходя из вышесказанного, выбираем способ бурения погружными пневмоударниками, так как этот способ является наиболее рациональным для наших условий.

Выбор типа бурового станка

Буровой станок выбираем СБУ-100 П-35, так как этот станок прост по конструкции и является оптимальным вариантом при данных условиях.

Техническая характеристика станка СБУ-100П-35:

Диаметр долота - 105; 125 мм;

Глубина скважины - 35 м;

Направление бурения к вертикали - 0; 15; 30 град;

Длина штанги - 950 мм;

Частота вращения долота - 46 минО№;

Осевое усилие - 8,5 кН;

Тип пневмоударника - П-125К.

Расчет производительности бурового оборудования

Сменная производительность бурового станка вычисляется по формуле:

где, k_и.см.=0,8 - коэффициент использования сменного времени;

Т_см=11 ч - продолжительность смены;

Т_в=0,1 ч - продолжительность вспомоготельных операций, приходящаяся на 1 м скважины (в расчётах для СБУ - 0,1 - 0,13 ч);

Т_о- продолжительность основных операций, приходящаяся на 1 м скважины:

v_т - техническая скорость бурения, м/ч:

где, W = 140 Дж - энергия удара коронки;

n_у= 37 с - число ударов коронки в секунду;

К₁ - коэфф., учитывающий диапазон изменения П_б, при П_б ? 10 К₁= 1;

П_б = 5,649 - показатель буримости породы;

= 0,125м диаметр долота;

К_ф - коэфф., учитывающий форму буровой коронки, при крестовых К_ф = 1,1:

Т_в=0,1 ч - продолжительность вспомоготельных операций, приходящаяся на 1 м скважины, в расчётах для СБУ - 0,1-0,13 ч;

Годовая производительность бурового станка вычисляется по формуле:

,

где, n_см = 2 - число рабочих смен в сутки;

N_мес= 61 - количество рабочих дней бурового станка в году.

Выбор типа взрывчатых веществ и оценка эффективности их применения

При взрывании пород малой или средней крепости, в сухих скважинах, рекомендуется применять такие ВВ, как игданит, гранулит М и граммонит 79/21.

Игданит - представляет собой смесь 94% гранулированной аммиачной селитры и 6% солярового масла, изготовляемую непосредственно на карьере в зарядных машинах или на стационарных пунктах. Он предназначен для использования в сухих забоях или заряжания сухой части скважины при комбинированных зарядах. При содержании солярового масла более 6% у игданита резко снижается чувствительность к детонации и даже от мощного инициатора он не взрывается. Игданиты безопасны при обращении, имеют низкую стоимость, удобны для механизированного заряжания. Недостатками игданитов являются: частичная потеря взрывчатых свойств при длительном заряжании (более 5-6 часов) из-за стекания солярового масла в нижнюю часть заряда, разрушение оболочки ДШ, изготовленного из маслонеустойчивого полиэтилена, низкое качество дробления крепких крупноблочных пород и т. д.

Граммониты 79/21 - грубодисперсное аммиачно-селитренное ВВ, представляющее собой смесь водоустойчивой гранулированной аммиачной селитры с гранулированным или чешуйчатым тротилом. Граммонит 79/21 горючих добавок не содержит, устойчив против слеживаемости, имеет хорошую сыпучесть, пригоден для механической зарядки, может использоваться в сухих и влажных условиях. Граммониты приготовляются путем холодного или горячего смешения. От аммонитов отличаются меньшей чувствительностью к ударам, к пламени и к начальному импульсу.

Граммонит 79/21 изготовляется на слабораздробленом чешуйчатом тротиле. Значение индексов: числитель дроби -- процентное содержание гранулированной аммиачной селитры, знаменатель -- тротила.

Внешне граммониты представляют хорошо сыпучую смесь, в которой легко различаются белые гранулы аммиачной селитры и желтые чешуйки или гранулы.

Для инициирования граммонитов применяют промежуточные детонаторы.

Заряжание вручную не сопровождается существенным пылением.

Гранулит М -- входит в группу простейших ВВ, состоящих из гранул аммиачной селитры, пропитанных минеральным маслом и опудренных твердой мелкодисперсной горючей добавкой. Размер гранул достигает 3 мм.Гранулиты имеют низкую чувствительность к механическим воздействиям, могут детонировать при влажности до 5%, обладают хорошей сыпучестью и низкой слеживаемостью, неводоустойчивы, имеют относительно невысокую стоимость, пригодны для механического заряжания.

Гранулиты детонируют от промежуточного детонатора из тротиловых шашек, аммонита № 6ЖВ и других нормально чувствительных ВВ. Вес промежуточного детонатора зависит от влажности и состава гранулитов.Гранулит марки М -- используется для взрывания пород ниже средней и средней крепости. Изготовляется на основе пористой гранулированной аммиачной селитры.

Из вышеперечисленных ВВ выбираем гранулит М, основываясь на том, что это ВВ обладает хорошей сыпучестью и низкой слеживаемостью, имеет высокий показатель теплоты взрыва, скорости детонации, работоспособности и относительно невысокую стоимость.

Расчет удельного расхода ВВ

Для каждой породы по категории трещиноватости и коэффициенту крепости устанавливается расчетный удельный расход ВВ. Удельный расход ВВ является основным показателем, от которого зависят как качество дробления горных пород, так и стоимость буровзрывных работ. Значение удельного расхода зависит многих факторов, главными из которых являются: свойства горных пород, тип применяемого ВВ и условия взрывания.

Основываясь на сказанном, а также принимая во внимание опыт ведения взрывных работ на аналогичных россыпных месторождениях удельный расход ВВ принимаем равным q = 0,75 кг/мі.

Расчет основных параметров и показателей взрывных работ.

Глубина скважины:

где, Н_у - высота уступа, Н_у =7м;

Вместимость ВВ в 1м. скважины:

Р=7,85* d_сквІ*Д, кг/м

где, d_скв - диаметр скважины,d_скв = 1,25 дм;

Д = 0,9 кг/дмі - плотность заряжания,

Р=7,85*1,25І*0,9=11 кг/м

Линия сопротивления по подошве:

где, Р - вместимость ВВ в 1м. скважины;

m - коэффициент сближения скважин, m = 1;

q=0,75 кг/м³ - удельный расход ВВ.

Проверка W по возможности безопасного обуривания уступа:

W₁= Н_у*ctgб + C

где, б- угол откоса уступа, б=70?;

Н_у- высота уступа, Н_у= 7м.;

С - минимальное допустимое расстояние от оси скважины до верхней бровки уступа, С = 2,5м.

W₁= 7*ctg70+ 2,5= 3,41м.

При расчетах должны соблюдаться следующие условия W ?W1. В нашем случае W удовлетворяет условию безопасного обуривания блока.

Расстояние между скважинами в ряду:

а = m*W=1*3,45 = 3,45 м.

где, m - коэффициент сближения, m = 1.

W - линия сопротивления по подошве уступа.

Расстояние между скважинами при квадратном расположении сетки:

в ? а = 3,45 м.

Вес заряда в скважине:

Длина заряда:

L_зар= Q_з / Р = 62,48/11 =5,68 м.

где, Lзар - вес заряда в скважине;

Р- вместимость ВВ в 1м. скважины.

Длина забойки:

Выход взорванной горной массы с 1 метра скважины, мі:

где, n_р - число рядов скважин, n_р = 8 шт;

L_с- глубина скважины,L_с= 7 м;

Н_у- высота уступа, Н_у= 7м;

W - линия сопротивления по подошве уступа,W = 3,45м.

Находим ширину блока:

Длину блока принимаем равной средней ширине россыпи:

м

Определяем количество скважин в ряду:

шт.

Тогда, количество скважин на блоке будет равно:

шт.

Общий объём бурения на блок:

Общий объем взорванного блока, м³:

Выбор и описание конструкции заряда в скважине.

По своей конструкции скважинные заряды ВВ могут быть сплошными и рассредоточенными.

Сплошной заряд, расположенный в нижней части скважины, воздействует в основном на нижнюю часть уступа.

Поэтому при взрывах сплошных зарядов (особенно в крепких труднодробимых породах) образуется негабарит. Рассредоточенные заряды с воздушными промежутками (конструкция заряда разработана в ИГД им. А. А. Скочинского) позволяют улучшить дробление породы благодаря дополнительному использованию части энергии взрыва, затрачиваемой при сплошном заряде на переизмельчение породы, находящейся в непосредственной близости к заряду.

Однако рассредоточение заряда целесообразно только в том случае, если емкость скважины при сплошных зарядах используется не полностью и сплошной заряд занимает незначительную часть длины скважины. Кроме того, при рассредоточении заряда имеется ряд недостатков: сложность заряжания, снижение эффективности взрывных работ и трудность применения взрывных работ.

Основываясь на вышесказанном и оперируя малой глубиной скважины и тем, что взрываемые породы не относятся к классу трудновзрываемых выбираем сплошной заряд.

Выбор способа и средств взрывания зарядов.

Выбор способа взрывания

В промышленности правилами безопасности допускаются следующие способы взрывания: а) огневой; б) при помощи детонирующего шнура; в) электрический.

а) Огневое взрывание осуществляется с помощью зажигательных трубок, которые представляют собой отрезки огнепроводного шнура, соединенные с капсюлями-детонаторами. Зажигательные трубки разрешается зажигать тлеющим фитилем, отрезком огнепроводного шнура или специальными приспособлениями (патронами для группового зажигания и пр.)

б) Электроогневое взрывание отличается применением электрозажигательных патронов, снабженных горючей смесью, которая после подачи импульса зажигает нужное количество зажигательных трубок.

в) Взрывание зарядов при помощи детонирующего шнура (ДШ) является наиболее распространенным в отечественной и зарубежной практике.

Современные методы многорядного короткозамедленного взрывания с помощью ДШ характеризуются широким применением пиротехнических замедлителей.

Инициирование взрывной сети ДШ осуществляется электродетонатором или капсюлем-детонатором. Взрывание зарядов электродетонаторами (электровзрывание) возможно при наличии источников тока, проводов и контрольно-измерительной аппаратуры. Многорядное короткозамедленное взрывание при массовых взрывах ограничено также количеством ступеней замедлений электродетонаторов.

Для достижения наибольшей надежности, высокой производительности и безопасности ведения взрывных работ применяем метод взрывания ДШ.

Средства взрывания зарядов.

Промежуточные детонаторы

Промежуточные детонаторы применяются для инициирования ВВ, обладающих пониженной чувствительностью.

На отечественных горнодобывающих предприятиях наиболее распространены литые и прессованные шашки следующих марок:

Т-400 -- тротиловые прессованные цилиндрической формы с центральным сквозным отверстием

ТГ-500 -- изготовленные из сплава тротила и гексогена

ТТ-500 -- тротило-тетриловые цилиндрической формы

В зависимости от условий взрывания шашки выпускаются приспособленными для инициирования их капсюлями-детонаторами (электродетонаторами) или детонирующим шнуром.

Исходя из удобства и безопасности в обращении выбираем промежуточный детонатор Т400-Г, тротиловая шашка весом 400г, скоростью детонации 6,8 км/с и плотностью 1,52 г/см3.

Выбор электродетонатора. Инициирование взрывной сети из ДШ производится электрическим способом. Выбираем электродетонатор мгновенного действия ЭД-8-Ж.

Детонирующий шнур состоит из оболочки и сердцевины. Сердцевиной служит слабо спрессованное бризантное ВВ или смесь бризантного ВВ с инициирующим, навеска которого составляет 12-- 13 г на 1 м шнура. Через сердцевину пропущены две направляющие хлопчатобумажные нити, которые способствуют распределению ВВ при изготовлении шнура. Оболочка состоит из трех слоев льняных или хлопчатобумажных нитей. Средняя и наружная оплетка покрыты изолирующим составом и лаком, которые предохраняют сердцевину от влаги и механических повреждений.

Выбираем марку ДШЭ-12 диаметр шнура 5,8мм, длина бухты 100м, скорость детонации 6500 м/с, вес ВВ 1-го метра шнура 12,0г. Его можно применять при отрицательных температурах до - 50?.

Выбор пиротехнических реле замедлителей.

Устройства, служащие для передачи детонации во взрывной сети через заданные интервалы времени при короткозамедленном взрывании зарядов ВВ детонирующим шнуром. В настоящее время, для взрывания детонирующим шнуром, находят применение пиротехнические реле замедлители марок РП-8, РП-Д и РП-Н.

Исходя из горно-геологических условий выбираем пиротехническое реле марки РП-Н так, как этот вариант является наиболее эффективным и надежным в применении.

Выбор схемы взрывания и расчет интервала времени замедления.

Выбор схемы взрывания

При многорядном расположении скважин используют разнообразные схемы взрывания. Схемы должны удовлетворять следующим требованиям:

- обеспечивать надежность передачи детонации по всей сети;

- обеспечивать высокую интенсивность дробления;

- формировать развал породы желаемых геометрических параметров;

- обеспечивать минимальные разрушения в глубь массива;

- создавать минимальный сейсмический эффект воздействия взрыва на окружающие сооружения и объекты.

Наиболее простыми являются схемы соединения сети при однорядном взрывании при соединении зарядов через один или замедлением на каждую скважину. Более эффективным с точки зрения дробления горной породы и уменьшения ширины развала, является взрывание с последовательным замедлением каждой скважины. Интервал замедления между взрывами зависит физико-технических свойств горных пород и находится экспериментальным путем в пределах 20-50 мс. С увеличением крепости пород интервал замедления уменьшают.

Для получения минимальной ширины развала применяют диагональную схему, при которой широкий навал образуется в одном углу блока, а основная масса породы перемещается вдоль фронта уступа в сторону заряда, взорванного первым. При такой схеме скважины располагают при бурении по квадратной сетке, а взрывают по шахматной схеме с коэффициентом сближения скважин, равным двум. В результате этого за счет уменьшения фактических значений W и увеличения а, улучшается дробление породы и в массиве не образуется зон с пониженными напряжениями.

Выбираем диагональную схему взрывания, так как эта схема обеспечивает наиболее хорошее дробление пород и неширокий развал взорванной горной породы.

Расчет интервала замедления.

При КЗВ важно правильно определить интервал замедления. При его увеличении уменьшается ширина развала, но может подбой смежных скважин. Ориентировочно интервал замедления можно определить по следующей формуле:

ф=KЧW, мс

где, К - коэффициент, зависящий от взрываемости пород, К=3,5 мс/м;

W - линия сопротивления по подошве уступа, W=3,45 м.

ф =3,5*3,45=12,07мс.

Принимаем интервал замедления равным 20 мс.

Определение расхода ВМ на массовый взрыв.

Общий вес основного ВВ

где, m_ш- вес одной шашки, m_ш = 0,4 кг.

Q_ша = 184*0,4=73,6 кг.

Определение расхода пиротехнических реле замедлителей РП-Н

N_пз = 23 шт.

Определение расхода ЭД

Расход ЭД принимаем равным N_эд = 1

Определение расхода ДШ.

где, L_с- глубина скважины, L_с=7 м;

N_об - число скважин в блоке, N_об = 184 шт;

N_с - число скважин в ряду, N_с= 23 шт;

n_р- число рядов скважин, n_р = 8 шт.

Расчет безопасных расстояний.

Безопасное расстояние для людей по разлету отдельных кусков породы определяется по формуле:

где, _з = L_зар /L_с = 5,68/7= 0,8 - коэффициент заполнения скважины взрывчатым веществом;

_заб - коэффициент заполнения скважины забойкой. При полном заполнении забойкой свободной от заряда верхней части скважины _заб = 1,32.

Безопасное расстояние по действию сейсмического действия взрыва для зданий и сооружений определяется по формуле:

где, К_r = 8 - коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании здания;

К_с = 1 - коэффициент, зависящий от типа зданий и характера застройки;

а= 1 - коэффициент, зависящий от условий взрывания (при взрыве на рыхление);

Q_вв= 11496,32 кг - вес основного заряда;

N = 8 - число групп зарядов.

Расчет безопасных расстояний, по действию ударно-воздушной волны на застекление производится по формулам:

, м при 5000 Q_э 1000 кг,

, м при 2 Q_э 1000 кг,

, м при Q_э 2 кг,

где, Q_э - эквивалентная масса заряда, кг.

Q_э =12 Ч р Ч k_з Ч N_одн=12 Ч 11 Ч 0,002 Ч 8=2,112 кг,

где, р - вместимость ВВ в 1м. скважины, р = 11 кг/м;

N_одн- число зарядов одной группы, взрываемых одновременно,N_одн= 8 шт;

К_з = 0,002 - коэффициент, значение которого зависит от отношения L_заб/d_с и принимается из таблицы (п. 5.1.10 главы VIII ЕПБ при ВР)

Если взрывные работы проводятся при отрицательной температуре воздуха, то безопасное расстояние должно быть увеличено не менее чем в 1,5 раза. r_в = R_без = 1,5Ч100 =150 м.

Принимаем безопасное расстояние, по действию ударно-воздушной волны на застекление равным 150 м.

2.8 Электроснабжение

По настоящему проекту открытых работ при отработки пласта Хонгурин -1 месторождения цеолитовых туфов электрические нагрузки на питающую подстанцию определились на год сдачи в эксплуатацию - 45кВт.

Электроснабжение горного участка осуществляется от передвижной дизельной электростанций ДЭС-60. Дизель-электростанция комплектуется диэлектрическими средствами защиты: перчатками, ботами, подставками. Отдельные электродвигатели и осветительные трансформаторы защищаются от токов короткого замыкания предохранительными вставками, автоматическими выключателями согласно ПТЭ и ПТБ.

Таблица параметров передвижного электроагрегата

Электроснабжение участка осуществляется дизельной электростанцией ДЭС-60.

Основными потребителями электроэнергии являются:

- осветительные установки (склад ГСМ, отвал, промплощадка и др.);

- промплощадка (ремонтный бокс, бытовой комплекс. раскомандировочная, слесарные мастерские).

В связи с тем, что на проектируемые годы потребители электроэнергии не изменяются, схема внешнего электроснабжения участка сохраняется по существующей схеме.

В соответствии с требованиями "Инструкции по проектированию электроустановок угольных шахт, разрезов, обогатительных и брикетных фабрик" (Москва, 1993г.) и полученным техническим заданием приняты следующие решения по электроснабжению участка открытых работ:

Электроснабжение предусматривается выполнить напряжением 220 В от ДЭС-60.

Выбор параметров электрической сети.

Подсчёт электрических нагрузок и параметров сети производится на основании выбранного оборудования, режима работы согласно задания на проектирование и исходных данных участка месторождения.

Расчёт электрических нагрузок электроприёмников разреза производится по методу коэффициента спроса:

Расчётная активная мощность:

Р_расч. = К_с Ч Р_уст., кВт.

Реактивная мощность:

Q_расч. = Р_расч. Ч tg ц, кВт.

Полная нагрузка:

где К_с - коэффициент спроса для данного электроприёмника;

Р_уст - установленная мощность электроприёмника, кВт;

tg ц - соответствующий cos ц данного электроприёмника.

Расчётная мощность по фидеру или участку определяется суммированием расчётных мощностей отдельных электроприёмников, с учётом коэффициента максимума участия в максимуме нагрузки:

Где K_У - коэффициент участия в максимуме нагрузки (принимается равным 0,8-0,9) По S_расч. выбирается мощность трансформатора для электроприёмника

S _тр-ра ? S_расч.

Расчётный ток для отдельного токоприёмника определяется по формуле:

Сечение кабеля определяется по формуле:

где L - длина кабеля;

j - удельная проводимость для меди равна 54,3 м/ Ом мм²;

?U - допустимая потеря напряжения, В.

Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок, площади сечения проводов и потерь напряжения на линиях от ДЭС до электропотребителей по горному участку

Таблица 10.2

Предусматривается прожекторное освещение рабочих мест горного участка прожекторами заливающего света типа ПЗС-45, устанавливаемых на передвижных деревянных опорах. Рассчитываем количество прожекторов. Расчет ведем по методу удельной мощности. Определяем суммарный световой поток (УF):

УF = E_min Ч S_осв Ч К_з Ч К_п, лк

где: E_min - минимальная освещенность отдельного участка, лк;

S_осв - суммарная площадь освещаемых участков, м²;

К₃ - коэффициент запаса;

К_п - коэффициент потерь от конфигурации освещаемой площадки.

Определяем количество прожекторов n:

n =УF : (F_ПЭС-45 Чз)

где: F_ПЭС-45 - световой поток лампы прожектора ПЗС-45, лм;

з - к.п.д. прожектора ПЗС-45.

Определяем высоту установки прожектора h_прож:

где: I_мах - максимальная осевая сила света прожектора, кд;

Из расчетной таблицы необходимое количество прожекторов ПЗС-5. Источник света - лампы накаливания по 1000 вт (НГ-220-1000).

Расчёт защитного заземления и защита от перенапряжений

Целью расчёта является определение числа электродов заземлителя и сечения проводов сети заземления.

Для обеспечения безопасности людей при разработке месторождения угля открытым способом должны быть сооружены защитные заземляющие устройства, к которым надёжно должны быть подключены металлические части электроустановок и корпуса электроустановок, не находящиеся под напряжением, но которые могут в случае повреждения изоляции оказаться под напряжением.

Заземляющие устройства карьеров рассчитывают исходя из нормированного допустимого сопротивления, которое у наиболее удалённой установки должно быть не более 4 Ом.

Ток однофазного замыкания на землю:

J₃ = U(30L_k + L_b) / 300, А.

где L_k - длина кабеля 6 кВ, км.

L_b - длина ЛЭП - 6 кВ, км.

Сопротивление заземляющего провода ЛЭП-6 кВ:

R_пp = 0,8 Ч r₀ = 0,8 Ч 0,64 = 0,512, Ом.

Где r₀ - активное сопротивление заземляющего провода.

Сопротивление заземляющей жилы кабеля определяется по формуле:

Где g_K - сечение жилы кабеля, мм²,

J - удельная проводимость меди, м/Ом мм².

Сопротивление заземления:

R₃¹ = Р_з - R_пр = 4 - (0,55+0,512) = 2,94, Ом.

Сопротивление одного заземляющего элемента:

Ориентировочное число труб (электродов) заземления:

m_эл Ч r_эк.эл. = R_эл / L_з = 7,02 : 2,94 = 2,38 =3 трубы,

где r_эк.эл. - коэффициент экранирования (берётся по таблице).

Количество труб с учётом коэффициента экранирования:

m_{э л} = 3: r_эк.эл = 3 : 0,8 = 3,75 = 4 трубы.

Длина соединительного прута:

L_np = 1,05 Ч m_эл Ч L_тр. = 1,05 Ч 4 Ч 10 = 42м,

где L_тр - длина трубы.

Сопротивление растекания соединительного прута:

R_пp = (0,366 Ч K_max Ч P) / L_пp Ч L_g Ч ((0,2 Ч L²_gпp) / (dпp Ч h)) = 6.11 Ом.

Сопротивление заземлителя с учётом коэффициента экранирования:

R^H₃ = 1 / (r_эк.пр / R_np + (m_эл Ч r_эк._эл) /R_эл) = 1,8 Ом.

Сопротивление защитного заземления наиболее удалённого приёмника 0,4 кВ:

R_з(0,4) = R^H₃ + R_пр = 1.8 + 0.512 = 2.312 Ом.

R_з < R_доп 2,312_OM <4_OM

Сопротивление заземляющего провода:

R_пp = 2 Ч r₀ = 2 х 0,62 = 1,24 Ом.

Общее сопротивление на стороне 6 кВ:

R_з.эк. = R^H₃ + R_пp.эк. + R_общ = 1,8+1,24+0,55=3,59 Ом.

Напряжение прикосновения:

U_пр = К_пр Ч J₃ Ч R_з.эк.. = 1 Ч 0,504 Ч 3,59 = 1,8 В.

U_пр.доп. = 36В, т.е. 36 В > 1,8 В.

Расчётное напряжение прикосновения много меньше допустимого.

На основании расчёта определено, что в центре нагрузок, по периметру необходимо выполнить контур заземления. Для этого нужно на расстоянии 10 м, (согласно расчёту) друг от друга заложить 4 трубы диаметром 100 мм и длиной 10 м в пробуренные скважины глубиной 10м.

В скважины засыпать смесь поваренной соли и песка. Трубы по периметру соединить стальной полосой 50 х 50 х 5. соединение полосы с трубами выполнить сваркой, полосу заложить на глубине 0,5м от планировочной отметки земли.

На отпайках ЛЭП-6 кВ так же, провешивается заземляющий провод АС-35. непрерывность цепи заземления выполняется надёжным болтовым соединением (не менее 2-х болтов на одно соединение).

Заземление передвижных механизмов выполняется с помощью 4-й заземляющей жилы гибкого кабеля. На всех ТП на стороне 0,4 кВ устанавливается реле утечки, а на приключательных пунктах выполняется земляная защита.

Защита от перенапряжений и заземление подстанций, линий электропередач, электрооборудования в разрезе выполняется в соответствии с требованиями ПУЭ-86, «ЕПБ при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом», «Рекомендаций о конструкциях, глубине заложения грунтовых заземлений на объектах ЮЯУК», выполненных Якутским филиалом Красноярского института «ПромстройНИИпроект».

Проектируемые линии электропередачи трассируются в районе среднегодовой продолжительностью гроз от 20 до 40 часов в год (ПУЭ-86), грунты в районе строительства характеризуются повышенным сопротивлением растекания тока.

ВЛ-6 кВ защищаются трубчатыми разрядниками с установкой их на опорах по типовым схемам, все опоры подлежат заземлению с сопротивлением в летнее время не более 10 Ом.

Защита ДЭСот прямых ударов молнии выполняется установкой отдельно стоящего молниеотвода высотой 15 м, а от набегающих волн перенапряжений со стороны линии 6кВ вентильными разрядниками РВС-10 и РВРД-6.

Заземляющие устройства ДЭС выполняются с сопротивлением не более 4 Ом в любое время года.

Расчет электрических нагрузок.

Настоящим проектом нагрузка по горным работам поля разреза определена в количестве 42кВт, а годовой расход электроэнергии - 305тыс.кВт.часов. Расход электроэнергии определён исходя из следующих данных: работа горнотранспортного оборудования - 1 смена по 8 часов; число рабочих дней в году - 255.

Определение расхода электроэнергии выполнено в соответствии с руководящими техническими материалами «Расчёт и построение систем электроснабжения угольных разрезов -РТМ 12.25.006-90»

Расчеты электропотребления выполнены по методу удельного расхода электроэнергии в соответствии с руководящими техническими материалами "Расчет и построение систем электроснабжения угольных разрезов - РТМ 12.25.006-90" (1990 г.). и инструкцией «Нормирование топливо-энергетических ресурсов и регулирование режимов электропотребления», Минуглепром, 1982г, в том числе:

- для вскрышных работ, водоотлива - по методу удельного расхода электроэнергии;

- для остальных потребителей - по методу коэффициента спроса.

2.9 Охрана недр

В соответствии со статьей 23 Закона Российской Федерации «О недрах», основными требованиями по рациональному использованию и охране недр являются:

- обеспечение полноты геологического изучения, рационального комплексного использования и охраны недр;

- проведение опережающего геологического изучения недр, обеспечивающего достоверную оценку запасов полезных ископаемых;

- обеспечение наиболее полного извлечения из недр запасов цеолитовых туфов;

- достоверный учет извлекаемых запасов цеолитовых туфов при разработке месторождения "Хогуруу";

- охрана месторождений полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и других факторов, снижающих качество полезных ископаемых и промышленную ценность месторождений или осложняющих их разработку;

- предупреждение самовольной застройки площадей залегания полезных ископаемых и соблюдение установленного порядка использования этих площадей в иных целях;

- предотвращение накопления промышленных и бытовых отходов на водосборных площадях рек, воды которых используются для питьевого водоснабжения или обеспечения водой промышленных объектов.

При пользовании недрами предусматриваются меры, обеспечивающие безопасность для жизни и здоровья работников организации и населения, охрану недр, охрана зданий и сооружений, атмосферного воздуха, земель, лесов, вод, животного мира и других объектов окружающей среды, связанных с пользованием недрами, включая границы охранных и санитарно-защитных зон.

Для этих целей на месторождении "Хонгуруу" предусматривается выполнение разведочных работ, проведение горно-геологических и горнотехнических мероприятий - соблюдение мер по охране окружающей среды и рекультивация нарушенных земель.

Отработка месторождения должна проводиться строго по контуру запасов. Выемка туфов осуществляется на всю мощность пласта, установленную разведкой, при обязательном геологическом и маркшейдерском контроле.

При разработке месторождения "Хонгуруу" геологическая служба предприятия должна контролировать и определять:

1. пространственное положение продуктивного;

2. подготовка запасов к добычным работам;

3. контроль за направлением эксплуатационных работ, полнотой отработки;

4. актирование погашенных запасов.

Полнота выемки недр и качество разработки, наряду с применением современного технологического оборудования, достигается так же посредством организации системного контроля всех технологических операций горно-добычных работ.

Эксплуатационные потери определены косвенным методом в кровле, почве цеолитового пласта, при транспортировке и погрузке.

Проектная документация должна включать обоснования и технические решения по сохранности в недрах и складированию забалансовых запасов для их последующего промышленного освоения.

2.10 Охрана окружающей среды

Все горные работы должны вестись в соответствии с " Правилами охраны недр при разработке месторождений твердых полезных ископаемых".

Отработка месторождения должна производиться строго по контуру балансовых блоков. Выемка песков осуществляется на всю мощность пласта, установленную разведкой при постоянном геологическом и маркшейдерском контроле.

Полнота выемки недр и качества разработки достигается посредством организации системного контроля всех технологических операций горно-добычных.

Погашение запасов грунта в пределах выемочной единицы оформляется актом за подписью геолога, маркшейдера и начальника участка. Акт утверждается главным геологом предприятия.

Для исключения потерь полезных ископаемых проектом предусматривается проведение следующих мероприятий по охране недр:

1) Отработка участка месторождения должна производиться строго по эксплуатационному контуру, определенному проектом (недопущение сверхнормативного разубоживания).

2) Исключение расположения в пределах геологических блоков промышленных зон, отвалов.

3) Геологический контроль за направлением эксплуатационных работ, полнотой отработки месторождения и разубоживанием песков.

4) Качественное погашение отработанных выемочных единиц.

5) Качественный инструментальный маркшейдерский контроль добычных и разведочных работ.

Проведение добычных и геологоразведочных работ без маркшейдерского обеспечения запрещается. Все работы должны выполняться в соответствии с требованиями “Инструкции по производству маркшейдерских работ”. Должны выполняться следующие маркшейдерские работы:

- создание маркшейдерских съемочных сетей;

- вынос в натуру и задание направления горных объектов добычных и геологоразведочных работ;

- учет состояния и движения запасов, потерь и разубоживания.

Указанные технологические операции и направления горных работ должны фиксироваться в соответствующей маркшейдерской документации.

В задачи геологического и маркшейдерского обеспечения добычных работ :

- производство маркшейдерских и геологических работ в объемах, обеспечивающих охрану недр и технологически эффективное и безопасное ведение горных работ, охрану земной поверхности от вредного влияния горных разработок;

- ведение и сохранение установленной геологической и маркшейдерской документации, сохранение маркшейдерских знаков съемочного обоснования;

- инструментальные маркшейдерские замеры объемов добытых полезных ископаемых и произведенных горных работ;

- учет состояния и движения запасов, потерь и разубоживания золота (геолого-маркшейдерский учет запасов);

- своевременное создание геодезических маркшейдерских опорных и съемочных сетей, вынос в натуру проектных точек, параметров и направлений горных и разведочных выработок, расчет и нанесение на горную графическую документацию границ безопасного ведения горных работ и опасных зон;

- наблюдения за состоянием горных отводов и обоснование их границ;

Параметры и объем рекультивации.

- ведение горной графической документации;

- учет и обоснование объемов горных разработок.

Графическая геологическая документация составляется на основе маркшейдерских планов с соблюдением принятых для горной графической документации условных обозначений (ГОСТ 2.851-75. Горная графическая документация. Общие правила выполнения горных чертежей).

Рабочая геологическая и маркшейдерская документация пополняется по мере накопления фактического материала, но не реже одного раза в месяц. Сводная геологическая и маркшейдерская документация пополняется ежеквартально.

Ведется книга геологических и маркшейдерских указаний.

На предприятии обязательно наличие системы контроля за качеством выполняемых работ, включая Положение о геологическом и маркшейдерском обеспечении промышленной безопасности и охраны недр, согласованное с Якутским Управлением по технологическому и экологическому надзору.

Ответственные маркшейдерские работы выполняются работниками, имеющими соответствующее высшее профессиональное образование и стаж работы в указанной области деятельности не менее трех лет.

Проект восстановления земельного участка по месторождению составлен на основании требований "Положения о рекультивации земель" от 30.06.1971г, СНиПов, ГОСТ 17.5.1.01-83, ГОСТ 17.5.1.02-83, ГОСТ 17.5.3.05-83, ГОСТ 17.5.3.04-83, Закона о Недрах и недропользования Республики Саха и РФ.

Площадь земель, отводимая для разработки месторождения относится к землям III группы.

Рекультивации подлежат земли, включенные в проект на добычные работы. Приведение участка в пригодное состояние осуществляется в конце добычных работ по календарному графику.

В процессе разработки карьеров горными работами будет нарушено 14,7 га земной поверхности.

Расположение месторождения на гористой местности, выбранный способ разработки обеспечивают самое минимальное нарушение естественных образований и растительного покрова.

Проектом предусматривается:

- на площади расположения карьеров убирается растительность и дерн. Лес, пригодный для делового использования, вырубается для хоз. нужд. Пни, кустарник и др. растительности убираются отдельно и утилизуется. Дерн складируется в бурты для последующего его использования при рекультивации отработанной площади карьеров;

- отвалы вскрышных пород, заскладированные непосредственно на борту карьера, используются для заполнения отработанной части карьера;

- отвалы вскрышных пород, образованные при транспортной схеме разработки карьера, частично вывозятся для закладки выработанного пространства, оставшиеся отвалы рекультивируются;

- после закладки выработанного пространства карьеров, поверхность планируется и покрывается слоем из ранее складированного дерна;

- для восстановления растительного слоя поверхность обрабатывается жидкостью под давлением, состоящей из воды, торфа, мха, удобрений и семян (Рекомендация ИГДС ЯНЦ РАН).

Мероприятия по рекультивации нарушенных земель производятся только после погашения запасов, предусмотренных настоящим проектом, если не приняты решения о дальнейшей разработки месторождения, путем реконструкции данных карьеров до полной выемки геологических запасов месторождения.

Промышленное месторождение цеолитовых туфов расположено в Кемпендяйском цеолитоносном районе в междуречье рр. Кемпендяй, Сорос и Улахан-Уоттах. Россыпь расположена в Сунтарском улусе. Работы по рекультивации земель будут выполнятся горной техникой, имеющейся у предприятия (бульдозер ДЗ-141ХЛ). Рекультивация проводится на всей площади работ.

Рекультивация земель будет производится в три этапа.

Первый этап включает в себя:

1) Подготовка площадей, корчевка пней, срезка кустарников, складирование остатков древесной растительности для последующего сжигания.

На площади расположения карьеров убирается растительность. Лес, пригодный для делового использования, вырубается для хоз. нужд. Пни, кустарник и др. растительность убирается отдельно и утилизуется;

2) Снятие почвенного слоя (дерна) толщиной 0,1-0,2 м и складирования его в отдельные штабеля - круглой или квадратной формы высотой не более 5 м, для последующего его использования при рекультивации отработанной площади карьеров. Склады плодородной почвы располагаются в пределах горного отвода на ровных возвышенных и сухих местах. Уплотнение буртов не допускается. Почвенный слой будет сниматься и укладываться в оттаявшем состоянии при естественной влажности. Плодородие почвы сильно снижается при при ее снятии зимой и в дождливые периоды. При этом увеличиваются количественные и качественные потери почвы за счет интенсивности растворения и выноса питательных веществ.