В соответствии с нормами проектирования и принятым режимом работы предприятия (количество рабочих дней в году 357, количество рабочих смен в сутки 3, продолжительность смены 7 часов) производительность Орловского рудника определена в объеме 1,5 млн. т руды в год.
7.1. Обоснование параметров выемочной единицы
Отработка Орловского месторождения осуществляется нисходящей слоевой и подэтажно-камерной системами разработки с полной закладкой выработанного пространства твердеющими смесями и применением высокопроизводительного самоходного оборудования. Опыт эксплуатации этого оборудования на отечественных и зарубежных рудниках показал, что для достижения высокой эффективности разработки необходимо создавать условия для свободного перемещения машин своим ходом в пределах выемочного участка (блока) длиной по простиранию 150-300 м [5]. Исходя из этого условия, а также с учетом технических возможностей принятых для эксплуатации погрузочно-доставочных машин, длину выемочного участка (блока) по простиранию рекомендуется принять равной 200-300 м. Ширина участка в зависимости от мощности и угла падения рудного тела изменяется в пределах от 30 до 120 м, а высота соответствует высоте этажа и составляет 50 м.
На 12-14 горизонтах Основной залежи длина рудного тела по простиранию не превышает 300 м. Поэтому каждый из этих горизонтов целесообразно отрабатывать одним выемочным участком (блоком).
Учитывая особенности геологического строения Орловского месторождения (наличие нескольких природных типов руд и их пространственное расположение), при принятой схеме подготовки и нарезки, блок разделяется на четыре панели. Две из них со стороны висячего бока рудного тела (сплошные руды) отрабатываются подэтажно-камерной системой разработки со сплошной выемкой, а другие две, расположенные у лежачего бока (вкрапленные руды) – нисходящей слоевой системой разработки. В связи с тем, что отработка блока ведется двумя различными системами разработки, в соответствии с требованиями "Единых правил охраны недр…" в качестве выемочной единицы принята панель, которая является частью блока. Показатели потерь и разубоживания руды по блоку (выемочному участку) определяются после полной его отработки как средневзвешенные величины. Размеры панелей, отрабатываемых подэтажно-камерной и слоевой системами разработки (длина, ширина, высота) составляют соответственно 110, 40¸45, 50 и 110, 25¸30, 50 м. Геологические запасы выемочного участка (блока) изменяются в зависимости от мощности и угла падения рудного тела и составляют 2850 тыс. т на 12 горизонте Основной залежи. Запасы панелей колеблются в пределах от 350¸400 до 800¸1000 тыс. т.
Длина рудного тела по простиранию на каждом горизонте также не превышает 300 м. Поэтому длину выемочного участка (блока) рекомендуется принять равной 200-300 м при ширине его от нескольких до 100¸130 м (в зависимости от мощности и угла падения). Высота блока соответствует высоте этажа и составляет 50 м. Длину, ширину и высоту панелей рекомендуется принимать соответственно 120¸135, 40¸90 м и 50 м.
7.2. Подготовка и отработка выемочной единицы
При отработке Основной залежи каждый выемочный участок подготавливается наклонным транспортным съездом, который располагается в центральной части блока в породах лежачего бока. Наклонный съезд служит для сообщения между горизонтами, подэтажами и слоями. Подэтажные штреки проходят в устойчивых и средней устойчивости сплошных рудах в средней части рудного тела через 16-17 м по высоте. В пределах блока проходят рудоспуски, вентиляционно-ходовые и вентиляционно-закладочные восстающие, которые располагают в центре и на флангах выемочного участка.
При длине блока 200-300 м среднее расстояние доставки горной массы из очистных камер (заходок) до рудоспусков не превысит 150 м, что обеспечивает высокую эффективность использования погрузочно-доставочных машин.
Отработку запасов руды в пределах выемочного участка можно вести на обоих его флангах и на одном-двух подэтажах, где смогут одновременно работать до трех погрузочно-доставочных машин.
Аналогичным образом ведется подготовка выемочных участков по залежи "Новая".
7.3. Годовая производительность рудника
В настоящее время рудник ведет добычу руды на 1¸5 и 7¸11 горизонтах Основной залежи. Общие запасы руды на этих горизонтах составляют 9,8 млн. т, в том числе на 1¸5 и 7¸8 горизонтах сосредоточено 2,2 млн. т, а на 9¸11 – 7,6 млн. т. Все эти запасы относятся к категории вскрытых и подготовленных, что позволяет в течение ближайших 4¸5 лет сохранить годовую производительность рудника на уровне 1500 тыс. т.
Учитывая разбросанность запасов по высоте и простиранию залежи, ограниченные размеры неотработанных участков, необходимость ремонта (восстановления) старых или проходки новых выработок, а также низкое содержание полезных компонентов на отдельных участках, годовая производительность при доработке запасов на 1¸5 и 7¸8 горизонтах составит 250-400 тыс. т.
Многолетний опыт применения на Орловском руднике слоевой системы разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями, а также расчеты Казгипроцветмета и ВНИИцветмета, выполненные при составлении локального проекта отработки блока 12с одиннадцатого горизонта, показали, что годовая производительность одного горизонта не превышает 650-750 тыс. т. При одновременной работе на двух горизонтах годовая производительность рудника составит 1000-1200 тыс. т.
Параллельно с доработкой запасов на 9¸11 горизонтах необходимо вскрыть и подготовить запасы Основной залежи на 12¸14 горизонтах и запасы залежи "Новая" на 9¸12 горизонтах, что обеспечит возможность поддержания годовой производительности на достигнутом уровне.
Годовая производительность при отработке запасов Основной залежи на 12¸14 горизонтах определена по методике, рекомендованной "Нормами технологического проектирования…" [5]
тыс. т/год,
где А – годовая производительность, тыс. т/год;
V=15 м – годовое понижение уровня выемки;
K1 и K2 – поправочные коэффициенты соответственно на угол
падения и мощность рудного тела;
K3 и K4 – поправочные коэффициенты на применяемую систему
разработки и на одновременную работу на нескольких
этажах;
- коэффициент, учитывающий изменение режима
работы рудника;
S – средняя горизонтальная площадь рудного тела, м2;
g = 3,9 т/м3 – плотность руды;
Кп=0,958 и Кр=0,936 – коэффициенты, учитывающие
потери и разубоживание руды при добыче.
В таблице 7.1 приведены результаты расчетов годовой производительности по отдельным рудным горизонтам.
Таблица 7.1 - Годовая производительность Основной залежи на 12¸14 горизонтах
| Горизонты (участки) | Годовое понижение уровня выемки, м | Средняя горизонтальная площадь рудного тела, тыс.м2 | Производительность, тыс. т/год |
| 14,6 | |||
| 7,1 | |||
| 1,2 |
На доставке руды из очистных заходок и погрузочных заездов к блоковым рудоспускам в количестве 1,44 млн. т в год и доставке горной массы к рудоспускам при проходке горно-капитальных, горно-подготовительных и нарезных выработок в количестве до 100 тыс. м3 в год (из них попутная руда 60 тыс. т в год) предусматривается использование самоходных погрузочно-доставочных машин и скреперных установок.
Предварительные расчеты показывают, что для доставки вышеупомянутых объемов горной массы к рудоспускам на оптимальное расстояние (100¸150 м) потребуется:
ПДМ "Катерпиллер R 1300LHD" – 4 шт;
ПДМ "Торо 301ДL" - 2 шт;
ПДМ "Торо 250Д" - 2 шт;
скреперных установок (ЛС-50) - 2¸3 шт.