книги из ГПНТБ / Строительство железорудных шахт

скипов емкостью 3 м3 на скипы емкостью 4 м3, а также пройден дополнительный вентиляционный ствол шахты «Новая-Северная- бис» и оборудован вентиляторно-калориферной установкой.

Месторождение вскрыто четырьмя вертикальными стволами шахт «Эксплуатационная», «Новая-Северная», «Новая-Южная» и

«Новая Северная-бис».

Ствол шахты «Эксплуатационная» — основной рудоподъемный,

со щековой дробилкой 900X1200 мм.

Высота этажа принята 60 м. Месторождение вскрывается этаж­ ными квершлагами и откаточными полевыми штреками в лежачем боку. В настоящее время горизонты —10 и —70 м отработаны, дорабатывается гор. —130 м. Дробильный комплекс гор. —250 м рассчитан на отработку запасов двух горизонтов (—190 и —250 м). Руду добывают в основном системой этажного принудительного обрушения (70—80%) и системой подэтажного обрушения.

Особенностью Лебяжинского месторождения, затрудняющей ведение горных работ, является низкая устойчивость пород висячего бока. В связи с этим наиболее перспективным представ­ ляется применение варианта системы этажного принудительного обрушения с одностадийной отбойкой руды в зажатой среде.

Естюнинское месторождение представлено двумя пластообраз­ ными залежами крепких магнетитовых руд мощностью от 5 до 20 м с углом падения от 30 до 50°. Длина месторождения по про­ стиранию достигает 1000 м.

Для разработки глубинной части месторождения с 1970 г. начато строительство шахты «Естюнинская» годовой производ­ ственной мощностью 1,2 млн. т.

Вскрытие осуществлено тремя стволами: на южном фланге месторождения пройден скипо-клетевой ствол диаметром 6 м и воздухоподающий ствол диаметром 4 м. На Северном фланге рас­ положен воздухоотводящий ствол, оборудованный аварийным клетевым подъемом.

Одновременно осуществляется вскрытие двух этажей высотой по 60 м с расположением на нижнем этаже водоотливных уста­ новок и дробильного комплекса со щековой дробилкой 900X X 1200 мм.

§ 3. Основные решения на шахтах Гороблагодатского рудоуправления

Рудоуправление разрабатывает подземным способом место­ рождения Гороблагодатское и Валуевское.

Месторождение горы Благодать представлено вытянутой в меридиональном направлении мощной толщей рудовмещающих скарновых пород длиной 2 км. Меридиональный сброс делит его

11

на западную приподнятую и восточную опущенную зону. Восточ­ ная зона сбросами широтного направления делится условно на залежи Северную, Северо-Восточную и Южную. Западная зона и Северо-Восточная залежь восточной зоны слагали вершину и во­ сточный склон горы Благодать и к настоящему времени почти пол­ ностью отработаны открытыми работами Центрального карьера, глубина которого по западному борту составляет 330 м, по во­ сточному— 200 м (начало работ на этих участках относится к 1735 г.).

Северная залежь представлена пологопадающей пластообраз­ ной залежью мощностью от 6 до 15 м. Южная — мощной толщей переслаивающихся пластообразных залежей богатых магнетитовых руд, вкрапленных магнетитовых руд, слабооруденелых и безрудных скарнов. Общая мощность рудоносной толщи достигает 80—100 м, угол падения 30—35°. Залежь разведана до глубины 600 м. Разведочными работами в последнее время выявлено на во­ стоке от разведанной наличие второй рудоносной зоны на глубине 900—1200 м.

К началу перехода на подземный способ разработки в 1950 г. Гороблагодатское рудоуправление имело в своем составе карьер с годовой добычей 2—2,5 млн. т руды, дробильно-обогатительную фабрику № 3 (сухая магнитная сепарация) и аглокомбинат с фабриками мокрой магнитной сепарации и агломерации.

Фланги месторождения к северу и югу от карьера разведыва­ лись в период 1940—1950 гг.; были выявлены масштабы орудене­ ния, морфология рудных тел, качество руд и условия их залегания до глубины 600 м.

Схема вскрытия глубинной части месторождения решалась в условиях действующего предприятия при наличии обогатитель­ ной фабрики, аглокомбииата, системы железнодорожных путей и при неоконченной разведке месторождения. Вскрытие Южной залежи осуществлялось в 1950 г. разведочно-эксплуатационным стволом шахты «Южная», расположенным на южном фланге месторождения, в контакте рудоносной зоны с сиенитовым мас­ сивом.

По мере развития подземных работ вблизи первого ствола был пройден второй подъемный ствол шахты «Южная-2» — с целью увеличения производственной мощности. Скиповые бункера обоих стволов (стволов шахт «Южная» и «Южная-2») соединены кон­ вейерами с расположенной около них дробильно-сортировочной фабрикой № 4 (сухая магнитная сепарация). Конструкция скипо­

Вскрытие северной залежи осуществлено клетевым стволом шахты «Вспомогательная», расположенным на северном фланге месторождения. Выработки этой шахты сбиты с южным флангом месторождения под дном карьера.

Схема проветривания принята нагнетательно-всасывающая.

12

Воздух нагнетается по специальному стволу, расположенному вблизи подъемных стволов, и выдается по специальному стволу, расположенному в висячем боку месторождения за зоной обруше­ ния от северной залежи.

Ожидаемый приток воды при вскрытии месторождения до глу­ бины 500 м — до 2000 м3. Приток воды на глубине 350 м состав­ ляет 600 м3/ч. Наличие к югу от месторождения Кушвинского пруда и к северу от месторождения Верхне-Туринского пруда пред­ ставляет потенциальную угрозу осложнения условий подземных работ на месторождении.

Подземные работы на месторождении начали развиваться в 1953 г., после сдачи в эксплуатацию рудоподъемного ствола шахты «Южная» производственной мощностью 1,5 млн. т в год. Ведение подземных работ осложняется параллельным ведением открытых работ. При полном переходе на подземный способ раз­ работки добыча составит 3,5 млн. т сырой руды в год.

Схема вскрытия месторождения показана на рис. 1. Главные рудоподъемные стволы шахт «Южная» и «Южная-2», а также воздухоподающий ствол шахты «Новая-Вентиляционная» располо­ жены на южном фланге месторождения.

Ствол шахты «Южная-2» пройден на глубину 530 м до отм. —280 м. На северном фланге месторождения до гор. +60 м пройден ствол шахты «Вспомогательная». В центральной части в висячем боку месторождения расположен действующий воздуховыдающий ствол шахты «Вентиляционная».

Высота верхних этажей составляла 50—60 м. Подготавливае­ мые в настоящее время этажи имеют высоту 80 м.

Околоствольные дворы шахты «Южная» односторонние, так как грузопоток направлен с одного фланга месторождения.

Месторождение подготовлено однопутными откаточными штре­ ками и ортами. Откатка производится по кольцевой схеме.

Дробильный комплекс со щековой дробилкой 900X1200 мм раз­ мещен на горизонте ±0 м у ствола шахты «Южная», второй комп­ лекс со щековой дробилкой 1200X1500 мм расположен на гор. —160 м у ствола шахты «Южная-2», т. е. через один гори­ зонт.

Главная водоотливная установка расположена на горизонте

—80 м.

Очистные работы ведут на гор. +60 м. Этот горизонт дора­ батывается и на гор. ±0 м. На гор. —80 и —160 м проходят горно-капитальные выработки.

Для проветривания подземных выработок первоначально при­ меняли всасывающий способ, однако большие подсосы воздуха через зону обрушения вызвали необходимость перехода на комби­ нированный— нагнетательно-всасывающий способ проветривания.

Месторождение отрабатывается преимущественно двумя сис­ темами: системой этажно-принудительного обрушения и системой открытых камер с отбойкой руды глубокими скважинами. На

13

Рис. 1. Схема вскрытия Гороблагодатского месторождения:

шахта «Ю жная-2»; 2 — шахта «Ю жная»; 3 — шахта «Ново-Вентиляционная»; 4 — шахта «Вентиляционная»; 5 — шахта «Вспомогательная»

системы подэтажного обрушения подэтажных штреков (со взры­ водоставкой) приходится менее 10%.

На гор. ±0 м работает опытно-промышленный участок с при­ менением самоходного оборудования на добычных работах, веду­ щихся по системе подэтажного обрушения с одностадийной отбой­ кой в зажатой среде и торцовым выпуском.

Валуевское месторождение расположено в 8 км к югу от Гороблагодатского. С 1952 по 1967 г. месторождение разрабаты­ вали открытым способом. В 1968 г. начали вести подземные ра­ боты с вводом в эксплуатацию шахты «Валуевская» проектной

производственной мощностью 500 тыс. т в год. Месторождение представлено скарново-магнетитовыми рудами. Мощность рудных тел от 5 до 20 м. Угол падения в среднем 30°, глубина промышлен­ ного оруденения 400 м.

Месторождение вскрыто двумя вертикальными стволами: стволом шахты «Валуевская» и стволом шахты «Вентиляционная», расположенными на флангах (рис. 2). Рудоподъемный ствол шахты «Валуевская» оборудован двумя многоканатными клетевыми подъемами (клети 4,5X 1,7 м и 3X1,7 м с противовесами).

Высота этажа принята 100 м, этажи делятся на подэтажи высо­ той по 50 м. Отметки основных откаточных горизонтов +100 м; ±0 м и —100 м. Околоствольные дворы тупиковые. Главный

15

водоотлив расположен на основном вскрытом горизонте ±0 м. Ме­

камер с отбойкой руды глубокими скважинами из траншейных выработок; на гор. ±0 м проводят горно-капитальные работы. Для гор. ±0 м предусматривается система подэтажного обрушения с одностадийной отбойкой в зажатой среде и торцовым выпуском с использованием самоходного оборудования.

Транспортирование руды на горизонтах производят электрово­ зами 14-КР в вагонетках с бортовой разгрузкой емкостью 4 м3; емкость породных вагонеток 1,6 м3.

§ 4. Основные решения на шахтах Бакальского рудоуправления

Подземные работы Бакальским рудоуправлением велись в пе­ риод 1930—1965 гг. на месторождениях им. Ленина и Бакальчик; суммарная добыча достигала 600 тыс. т в год.

В связи с исчерпанием запасов бурых железняков с 1940 г. про­ водятся разведочные работы на месторождениях первичных руд— сидеритов, которыми к настоящему времени выявлены месторожде­ ния Ново-Бакальское, Северо-Шиханское, Средне-Шиханское, Южно-Шиханское и Рудничное с большими запасами сидеритов.

Месторождения залегают (кроме части Ново-Бакальского) на глубине от 200 до 400 м в виде сложных по конфигурации пласто­ образных залежей, мощностью от 5 до 20 и 40 м, собранных в складки с чрезвычайно изменчивыми углами падения. За исклю­ чением верхней части Ново-Бакальского месторождения, которое отрабатывается карьером, все остальные залежи будут отработаны подземным способом. В качестве первоочередных объектов для разработки подземным способом намечены Северо-Шиханская и Ново-Бакальская залежи.

Способ вскрытия этих залежей чрезвычайно осложняется (как и на всех уральских рудниках) условиями топографии и увязки с существующими сооружениями действующего предприятия. Место­ рождения расположены на западном склоне г. Буландиха, у подножия которой расположен рудоподготовительный комбинат, включающий три фабрики дробления и грохочения, корпус сушки влажных бурых железняков, два корпуса агломерации и цех по обжигу сидеритов в шахтных печах.

На этом склоне горы работает Ново-Бакальский карьер, в контуры которого включены верхняя часть Ново-Бакальской залежи и восточные фланги верхней части Северо-Шиханской залежи.

Подготовка месторождения к подземной отработке осуществля­ ется через два вспомогательных клетевых ствола, расположенных:

16

В качестве транспортных средств приняты электровозы 14КР-2А и глухие вагонетки УВГ-4,0. В очистных забоях

Проветривание подземных выработок осуществляется по комби­ нированной схеме с разделением вентиляционной системы на два самостоятельных участка. Подающими стволами являются стволы шахт «Вспомогательная» № 1 и «Вспомогательная» № 2. Загряз­ ненный воздух выдается всасывающими вентиляторными установ­ ками по стволам шахт «Вентиляционная» № 1, «Вентиляционная» № 3 и «Вентиляционная» № 4.

Главные водоотливные комплексы на шахте приняты заглублен­ ного типа. Первый комплекс производительностью 420 м3/ч распо­ ложен на гор. +540 м у ствола шахты «Вспомогательная» № 1. Вода с вышерасположенных горизонтов перепускается по скважи­ нам. Второй водоотливной комплекс предусматривается у ствола шахты «Вспомогательная» № 2 на гор. +480 м с расчетной произ­ водительностью 360 м3/ч.

По горно-геологическим условиям наиболее подходящей систе­ мой разработки Ново-Бакальского и Северо-Шиханского месторож­ дений является одностадийная система подэтажной выемки с отбойкой руды в зажатой среде с торцовым выпуском, модифика­ ции которой разработаны в проекте.

Длительное время (10—15 лет) шахта разрабатывает одну Северо-Шиханскую залежь; годовая добыча составляет 1,5 млн. т. В последующие годы для увеличения добычи до 2,5 млн. т при­ ступят к разработке Средне-Шиханского участка или южной части Ново-Бакальского месторождения. После доработки запасов карьерного поля производственная мощность шахты «Сидеритовая» увеличится до 4 млн. т в год.

§ 5. Основные решения по подземной разработке Северо-Песчанского месторождения

Это месторождение было разведано в 1957 г. в 10 км к югу от г. Краснотурьинска и в 8 км к востоку от действующих рудников Богословского рудоуправления треста Уралруда.

Месторождение расположено в лесисто-болотистой местности восточного склона Урала на незастроенной территории. Поэтому на выбор способа вскрытия его не влияла застроенность территории. Однако и здесь на проектные решения оказывали и оказывают в настоящее время влияние стадийность разведки месторождения и недостаток руды для Серовского металлургического завода, что заставляет осуществлять проектирование и строительство шахты, не дожидаясь окончания общего комплекса работ по геологической разведке и изучению района.

В 1960 г. запасы Северо-Песчанского месторождения были утверждены ГКЗ в количестве 86 млн. т. Месторождение представ­ лено мощной штокообразной залежью магнетитовых руд довольна сложной конфигураци с переменными углами падения, залегающей на глубине 300 м от поверхности.

Схемой вскрытия предполагалось заложение в лежачем боку против центра запасов двух подъемных стволов и одного вентиля­ ционного (нагнетательного) ствола. На флангах предполагалось заложить два вытяжных вентиляционных ствола с аварийными кле­ тевыми подъемами.

В связи с острым недостатком руды на Северном Урале проек­ тирование шахты началось до утверждения запасов ГКЗ, при этом

к северу от основной рудной залежи была разведана Ново-Песчан- ская залежь с запасами в 76 млн. т. Поэтому было решено увели­ чить мощность шахты до 5 млн. т, что потребовало пересмотра производительности скипового подъема и схемы вентиляции. Свежий воздух будет подаваться по стволам в центре.Северо-Песчанского месторождения и на северном фланге (по ново-песчанскому стволу), а выдача исходящей струи предусматривается на южном фланге по южному вентиляционному стволу и по бывшему север­ ному вентиляционному стволу, который оказался расположен­ ным между Северо-Песчанским и Ново-Песчанским месторожде­ ниями.

К 1970 г. на южном фланге Северо-Песчанского месторожде­ ния были выявлены еще три рудных тела с суммарными запасами 35 млн. т. В связи с этим потребуется корректировка проектных решений по вскрытию южного фланга месторождения.

Северо-Песчанские месторождения обводнены, что сильно за­ труднило проходку стволов. Здесь впервые в практике строитель­ ства железорудных шахт Урала осуществлена цементация пород

Находящиеся в пределах шахтного поля Северо-Песчанское и Ново-Песчанское месторождения с общими балансовыми запасами 156 млн. т расположены на глубине 300 м от поверхности. Глубина промышленного оруденения 800 м. Мощность рудных тел от 20

до 180 м.

К 1975 г. должно быть закончено строительство второго дро­

клетевым, клетевым и центральным вентиляционным и тремя фланговыми вентиляционными стволами, из которых два ствола (выдающие воздух) расположены на южном и северном флангах

20