2.3. Выбор системы разработки, основных параметров технологических процессов, комплексной механизация добычных работ

Ковжинский участок Белоручейского месторождения представлен пластообразной горизонтальной залежью известняков. Добыча обеспечивается, в основном, продвиганием фронта работ в горизонтальном направлении и замедленной (по сравнению с крутопадающим месторождением) углубкой фронта.

Месторождение отрабатывается горизонтальными слоями, высота уступа в соответствии с параметрами выемочного оборудования и не превышает 10 м по рыхлой вскрыше и 9 м по скальной вскрыше и известняку.

В соответствии с горно-геологическими условиями для отработки запасов Ковжинского участка флюсовых известняков принята транспортная послойная система разработки с внешним отвалообразованием. Отработка осуществляется в нисходящем порядке.

В настоящее время ведется отработка на четырех добычных уступах. Проектом предусматривается одновременная отработка всех добычных горизонтов с равномерным понижением и продвиганием фронта работ.

Система разработки карьера принята поперечная однобортовая с постоянной рабочей зоной с перемещением горной массы автомобильным транспортом с внешним отвалообразованием. Для интенсификации работ, связанных с углублением карьера, северный и западный борта карьера приведены во временно нерабочее положение. В 2022 году преимущественное развитие горных работ будет осуществляться в северо-восточном и юго-западном направлениях. По восточному борту сформирована система постоянных съездов. При расширении карьера на юг длина фронта горных работ по вскрышному уступу составляет 400 метров, скорость продвигания фронта работ в среднем 60 м/год. По добычным уступам скорость продвигания фронта работ в среднем 60 м/год.

На выемке и погрузке известняка применяются погрузчики CAT 988H и САТ 988К, гидравлический экскаватор САТ 390 FL с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-7547 (г/п 45 т) и САТ-772G (г/п 47 т) доставляющие известняк на ДСФ. Также имеется электрический экскаватор мехлопата ЭКГ-5А, который выведен из эксплуатации на основании распоряжения директора БРУ №786 от 31.07.2018 г. (приложение №17), ввод в эксплуатацию после прохождения экспертизы промышленной безопасности.

На выемке скальной и рыхлой вскрыши применяются гидравлический экскаватор САТ 390 FL, погрузчики САТ 988Н и САТ 988К с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-7547 (г/п 45 т) и САТ-772G (г/п 47 т) доставляющие вскрышные породы на внешние отвалы.

Известняки и скальная вскрыша подвергаются предварительному рыхлению буровзрывным способом, на бурении скважин используется буровой станок ATLAS COPCO DM45.

На вспомогательных работах в карьере (проходка зумпфов, разрезных и отводящих траншей и пр.) используются экскаваторы с оборудованием обратная лопата Hyundai R 450, Кomatsu РС-300.

Основные элементы системы разработки определены для усредненных горно-геологических условий в соответствии с линейными параметрами горнотранспортного оборудования и расчетными параметрами буровзрывных работ на основании требований:

- Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых», утвержденных Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору (Приказ №505 от 08.12.2020), зарегистрированных в Минюсте РФ 21.12.2020 г. (регистрационный №61651);

- Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности при взрывных работах».

Согласно проекта принята высота уступа при отработке скальных пород 9 м с послойной отработкой развала взорванной горной массы, высота каждого слоя при этом не превышает значения максимальной высоты черпания экскаватора и с понижением высоты уступа до максимальной высоты черпания автопогрузчиков, высота уступа при отработке рыхлой вскрыши 10 м с понижением высоты уступа до максимальной высоты черпания погрузочных машин.

В соответствии с технологическими параметрами и кинематической схемой экскаватора САТ 390 FL и ЭКГ 5А высота подуступов при отработке развала взорванной горной массы равна 6,6 м и 3 м. Ширина берм безопасности принимается равной 10 м.

Постоянные и временные технологические дороги, располагаемые в карьере и на отвалах, запроектированы по нормам дорог III категории, согласно п.7.2.1 таб. 7.1 СП 37.13330.2012 (максимальный объем перевозок горной массы по внутрикарьерным дорогам в 2021 году составит 4087 тыс. т/год). Руководящий уклон автодорог принят 100 промиль, на практике съезды содержим с уклоном 80 промиль. Минимальные радиусы кривых в плане принимаются для постоянных технологических дорог в карьере и на отвалах – 30.0 м; для временных дорог – 20.0 м. Ширина двухполосного съезда рассчитана в соответствии с п.7.5.2, таб.7.9 СП 37.13330.2012 принята равной 23.5 м.

Максимальная высота уступа при отработке рыхлых отложений определена в соответствии с физико-механическими свойствами горных пород, а также горно-геологическими условиями их залегания. Отработка рыхлых отложений ведется с понижением высоты уступа до максимальной высоты черпания для фронтальных погрузчиков САТ-988Н, САТ-988К и гидравлического экскаватора САТ-390 FL.

Ширина рабочих площадок, определена по условию обеспечения маневров автосамосвалов при установке под погрузку, с учетом следующих элементов:

- Ширина разворотной площадки для производства маневров в пунктах погрузки составляет 29,5 м.

- Высота ограждающего породного вала составляет 1,0 м, ширина основания вала – 2,8 м.

- Минимальная ширина рабочей площадки при отработке рыхлых отложений составляет 46,0 м.

Углы откосов уступов составляют: рабочий угол откоса уступа 75º, устойчивый угол откоса уступа 70º.

Высота уступов определена с учетом фактического положения горных работ и обусловлена положением прослоев глин и пачек известняков. Высота уступа составляет 5-10 метров. В соответствии с линейными параметрами применяемого выемочного оборудования предусматривается послойная отработка развала взорванной горной массы, а также с понижением высоты забоя малыми дизельными экскаваторами или бульдозерами.

Ширина заходки при отработке скальных пород вскрыши и известняка составляет 20,0 м.

Ширина рабочих площадок при отработке скальных пород вскрыши и известняка складывается из следующих элементов:

Ширина развала взорванной горной массы. Поскольку ширина развала взорванной горной массы, полученная в результате расчета параметров БВР, является величиной вероятностной, то при определении ширины рабочей площадки в расчет принимаем ширину развала, сформированную при отработке его верхнего слоя. В связи с тем, что максимальная высота черпания выемочного оборудования (САТ 390 FL, САТ-988К, CAT 988H) меньше принятой настоящим проектом высоты уступа, отработка развала взорванной горной массы осуществляется послойно и с понижением высоты уступа до максимальной высоты черпания. При использовании на отработке гидравлических экскаваторов CAT 390 FL высота нижнего слоя принята равной 3,0 м. При отработке верхнего слоя развала экскаватор формирует горизонтальную площадку шириной не менее 33,0 м. Полоса размещения однополосной автодороги для вывода горнотранспортного оборудования в случае возникновения аварийных ситуаций принята шириной 9,5 м.

Высота ограждающего породного вала составляет 1,0 м, ширина основания – 2,8 м. Согласно требованиям, п. 726, вертикальная ось, проведенная через вершину породного вала, должна располагаться вне призмы возможного обрушения. Таким образом, при определении ширины рабочей площадки в расчет принимается округленная в большую сторону половина ширины основания ограждающего породного вала – 1,5 м.

Ширина призмы возможного обрушения для уступов, сложенных скальными вскрышными породами и известняками – 0,86 м.

Минимальная ширина рабочей площадки при отработке скальных пород и известняка составляет 55,0 м.

Ширина нерабочей площадки при отработке скальных пород вскрыши и известняка составляет 13,15 м.