книги из ГПНТБ / Реконструкция глубоких шахт
..pdfРЕКОНСТРУКЦИЯ
ГЛУБОКИХ
ШАХТ
И З Д А Т Е Л Ь С Т ВО « Н Е Д Р А » М О С К В А 1 9 7 3
•73-J богу
УДК 622.34.012.001.2.002:65.011.8
Л
і
Li:
Реконструкция глубоких шахт. М., «Недра», |
1973, 344 с. Авт.: |
Ю. Я. Власенко, П. П. Гончарук, В. М. Ефремов |
и др. |
В книге обобщен опыт проектирования строительства и эксплуа тации горнорудных предприятий Кривбасса. Приведены общие све дения о Криворожском бассейне, освещающие вопросы геологии и
гидрогеологии. Обоснована необходимость реконструкции |
рудников |
в связи с изменением горнотехнических условий и с ростом |
потреб |
ности в металлургическом сырье. Обобщен опыт реконструкции дей ствующих рудников. Приведена технико-экономическая целесообраз ность поэтапной реконструкции. Освещен передовой опыт строитель ства шахт и рудников, рассмотрены вопросы технологии и органи зации проходческих, строительных и монтажных работ.
Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся вопросами проектирования и строительства горнодо бывающих предприятий, а также может быть использована работ никами научно-исследовательских институтов.
Таблиц 76, иллюстраций 160, список литературы — 19 назв.
А в т о р ы : Ю. Я. Власенко, П. П. Гончарук, |
М. |
Г. Дзюбенко, |
В. М. Ефремов, Н. И. Илиенко, Ю. Т. Клименко, |
Я. Л. Клыков, |
|
В. Г. Корниенко, Д. П. Трофимов, А. Ф. Хивренко, |
Н. Т. Шереметьев. |
0373— 420 369—73 043(01)—73
© издательство „ Н Е Д Р А . 1973
В В Е Д Е Н И Е
Одним из направлений увеличения прироста производственных мощностей для повышения выпуска промышленной продукции яв ляется реконструкция существующих предприятий. В Отчетном до кладе Ц К КПСС XXIV съезду КПСС Л. И. Брежнев отмечал: «Опыт показывает, что, как правило, экономически выгодней обес печить прирост продукции путем реконструкции и технической модернизации предприятий... В новой пятилетке должен быть сде лан большой упор на расширение и реконструкцию действующих предприятий». В связи с этим опыт реконструкции шахт и руд ников Криворожского бассейна — сырьевой базы черной металлур гии— представляет интерес для всех шахт и рудников.
Темпы роста производства товарной железной руды в Криво рожском бассейне убедительно подтверждают неисчерпаемые воз можности прироста продукции за счет строительства новых и ре
конструкции действующих предприятий. Так, в Криворожском |
бас |
||||
сейне |
было добыто в 1913 |
г. 6,3, |
в 1930 г. 8,1, в 1940 |
г. |
17,8, |
в 1950 |
г. 21, в 1960 г. 54,8, в |
1971 г. |
103,9 млн. т. товарного |
железо |
рудного сырья. Причем в бассейне имеются реальные возможности для дальнейшего увеличения объема производства железной руды. Дальнейшее развитие Криворожского бассейна будет осуще ствляться за счет расширения действующих и строительства но вых горно-обогатительных комбинатов по обогащению магнетитовых бедных руд, добываемых открытым способом, добычи богатых руд на глубине 1500 м и более, на что направлена заканчиваемая генеральная реконструкция рудников с подземным способом раз работки, строительство новых горно-обогатительных комбинатов по обогащению окисленных бедных руд, добываемых открытым и подземным способами. Рассматривается целесообразность строи тельства обогатительных фабрик для обогащения магнетитовых бедных руд, добываемых подземным способом, значительные запа сы которых имеются в полях действующих шахт и между ними.
3
Интенсивность разработки богатых руд подземным способом очень высокая — понижение горных работ за год равно 20 м. В настоящее время горные работы ведут на глубине 600—900 м и через 20—25 лет будут вести на глубине 1000—1300 м. Такая глубина и интенсивность разработки предопределили задачи, ко торые решались малой и генеральной реконструкцией рудников.
Рассмотрению способов |
решения |
этих |
задач и посвящена кни |
|||||||
га. Надеемся, |
что изучение |
опыта проведения |
реконструкции |
шахт |
||||||
и рудников Кривбасса поможет успешно решать подобные |
задачи |
|||||||||
на других горнорудных предприятиях страны. |
|
|
|
|
||||||
Книгу написали: М. Г. Дзюбенко, В. Г. Корниенко, Н. Т. Шере |
||||||||||
метьев— главу |
/; Ю. Я. Власенко, |
М. Г. Дзюбенко, |
В. М. Ефре |
|||||||
мов, Н. И. Илиенко, А. Ф. Хивренко — главы |
I I и I I I ; Ю. Я. Вла |
|||||||||
сенко |
и М. Г. Дзюбенко — главы |
IV и |
V; |
Ю. Я. |
Власенко |
и |
||||
Н. И. Илиенко — главу |
V I ; В. М. Ефремов, Н. И. Илиенко |
и |
||||||||
Н. Т. Шереметьев — главы |
V I I и V I I I ; П. П. Гончарук Ю. Т. Кли |
|||||||||
менко, Я. Л. Клыков, |
Д. |
П. Трофимов |
и |
А. Ф. |
Хивренко — |
|||||
главу |
IX и X. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПРЕДПОСЫЛКИ НЕОБХОДИМОСТИ |
|
Г л а в а I |
РЕКОНСТРУКЦИИ |
РУДНИКОВ |
|
КРИВОРОЖСКОГО |
БАССЕЙНА |
§ 1. ЗНАЧЕНИЕ БАССЕЙНА В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ СТРАНЫ
В Криворожском железорудном бассейне в 1880 г. вели только подготовку к его освоению и первые тонны руды были отправлены заводам в 1881 г. Но уже к 1897 г. бассейн занял ведущее место в горнодобывающей промышленности страны. Начиная с 1903 г. и по настоящее время Кривбасс ежегодно поставляет более половины годового производства товарной руды в стране.
Особенно бурное развитие Криворожский железорудный бас сейн получил после Октябрьской революции в годы пятилеток раз вития народного хозяйства. Так, добыча по бассейну в 1925 г. со
ставила |
1,3, в 1935 |
г. 16,55 и в |
1940 г. 17,82 млн. т, |
т. е. за |
15 лет |
бассейн |
увеличил |
производство |
товарной железной |
руды |
почти в |
14 раз. |
|
|
|
|
|
После Великой Отечественной войны производство железоруд ного сырья продолжало бурно увеличиваться. Так, в 1945 г. было произведено 3,74 млн. т руды, в 1955 г. 36,8 и в 1965 г. 79,5 млн. т., т. е. за 20 лет производство увеличилось более, чем в 21 раз, или среднегодовой рост составил свыше 100%.
В начале шестидесятых годов был преодолен барьер снижения качества руды и начиная с 1961 г. среднее содержание железа в железорудном сырье Кривбасса неуклонно увеличивается.
С 1900 г. и по настоящее время вся металлургическая промыш ленность Юга и частично Центра страны работает на железоруд ном сырье Кривбасса. Примерно каждая вторая тонна чугуна вы плавляется в стране из криворожской руды (табл. 1). Кроме того, Криворожский бассейн в послевоенный период в основном обеспе чивает поставку руды странам — членам СЭВ.
В 1969 г. шахтами Кривбасса было добыто 49,5 млн. т руды со средним содержанием железа 54,7%. В связи с тем, что содержа ние железа в добываемых рудах составляет около 55%, при-
5
|
|
|
Т а б л и ц а 1 |
|
Производство товарной железной руды, млн. т |
||
Годы |
Кривбасс |
СССР |
США (собственное |
|
производство) |
||
1960 |
54,80 |
105,90 |
89,00 |
1961 |
62,Ю |
117,60 |
72,70 |
1962 |
66,50 |
128,10 |
73,50 |
1963 |
70,50 |
137,50 |
73,40 |
1964 |
75,30 |
146,00 |
82,70 |
1965 |
79,50 |
153,60 |
89,10 |
1966 |
82,20 |
160,00 |
92,20 |
1967 |
87,70 |
168,00 |
88,10 |
1968 |
94,10 |
177,00 |
87,50 |
1969 |
100,08 |
186,00 |
90,70 |
1970 |
103,80 |
196,00 |
90,40 |
нято решение о проектировании и строительстве Криворожского рудоподготовительного комбината (КРПК), предназначенного для обогащения руд шахтной добычи Криворожского бассейна. Обо гащение руд на К Р П К позволит повысить содержание железа в
руде на 4,2% — I очередь |
и на 7% — I I очередь строительства. |
||||
Кроме того, строительство |
К Р П К позволит |
значительно снизить |
|||
безвозвратные |
потери рудного |
сырья в недрах за счет |
вовлечения |
||
в производство |
разубоженных |
руд, а также |
уменьшить |
колебания |
|
содержания железа в доменной |
шихте. |
|
|
При полном завершении строительства К Р П К из руд подзем ной добычи будет получено 27,6 млн. т в год концентрата с содер жанием железа 62,6% и 10 млн. т богатой руды с содержанием же леза 63,2%.
§ 2. ЭТАПЫ |
РАЗВИТИЯ БАССЕЙНА |
За время с |
1881 по 1971 г. Криворожский железорудный бассейн |
в своем развитии имел три основных этапа: |
|
Первый |
этап с 1881 по 1918 г.— этап капиталистического раз |
вития Криворожского бассейна, этап начала разработки Криво рожских железорудных месторождений и стихийной, хищнической эксплуатации их.
Всего за период 1881 —1970 гг. в Криворожском бассейне было добыто 1545,44 млн. т товарной железной руды, в том числе за период 1881 — 1918 гг. — 89,95 млн. т (табл. 2).
Второй этап (1921 —1941 гг.) целесообразно разбить на два пе риода — период восстановления рудников Криворожского бассейна (1921 —1928 гг.) и период реконструкции действующих и строи тельства новых шахт (1929—1941 гг.).
6
Т а б л и ц а 2
|
Производство |
железной ру |
Отношение |
произ |
|
|
ды, тыс. т |
водства товарной |
|||
Годы |
|
|
** |
железной |
руды |
|
|
в Кривбассе |
|||
|
Кривбасс |
СССР |
к |
общему |
произ |
|
водству в СССР, |
||||
|
|
|
|
% |
|
1881 |
11,0 |
1010,0 |
|
1,01 |
|
1885 |
49,0 |
1100,0 |
|
4,5 |
|
1890 |
315,7 |
1830,0 |
|
17,30 |
|
1895 |
9!8,0 |
2960,0 |
|
31,00 |
|
1900 |
3013,0 |
6170,0 |
|
48,80 |
|
1905 |
2904,4 |
5000,0 |
|
58,20 |
|
1910 |
3960,0 |
5840,0 |
|
67,60 |
|
1915 |
3792,8 |
5530,0 |
|
68,60 |
|
1918 |
273,0 |
360,0 |
|
78,5 |
|
В 1921 г. признали целесообразным восстановить 28 разру шенных рудников.
К началу первого пятилетнего плана развития народного хо зяйства (1929 г.) большинство рудников Кривбасса было восста новлено. Действующими стали рудники им. В. И. Ленина (ранее Калачевский); Пролетарский (ныне рудник им. Дзержинского), Красногвардейский (ранее Александровский), им. Коминтерна (ранее Ростовский), им. К- Либкнехта (ранее Шмаковский), им. Артема (ранее Галковский), им. Фрунзе (ранее Новороссий ский) и другие.
При |
восстановлении |
рудников |
шахты укрупняли |
(число |
кото |
рых сократилось до 32) |
и механизировали горные |
работы |
с по |
||
мощью |
пневматического |
бурения |
и улучшения энергоснабжения. |
В конце восстановительного периода в результате недостаточ ных геологических разведок возникла теория истощения запасов железной руды в Криворожском бассейне, которая представляла большую опасность для развития бассейна, так как по этой тео рии работы в бассейне необходимо было свертывать, а не раз вивать. Однако предпринятые меры по усилению разведки дали положительные результаты, которые полностью опрокинули тео рию истощения и дали основания для быстрого развития бас сейна.
Следует отметить, что в Криворожском |
бассейне с 1881 по |
|||
1926 г. кондиционной считалась |
руда с содержанием |
железа |
59% |
|
и выше. Все, что добывалось с |
содержанием |
железа |
ниже |
58%, |
складировалось в отвалы. С 1926 по 1940 г. в Криворожском |
бас |
сейне разрабатывались богатые руды с содержанием железа не ниже 55 % •
В результате интенсивной разведки запасы богатой железной руды промышленных категорий оценивались: в 1924 г. — 60,5 млн. т; в 1932 г. — 374,4 млн. т; в 1938 г. — 607,3 млн. т.
7
После восстановления рудников в соответствии с первым пяти летним планом развития народного хозяйства началась рекон струкция рудников Кривбасса. Проектные работы по реконструк ции рудников и строительству новых шахт выполнялись в основ ном институтом Кривбасспроект.
За годы первой, второй и третьей пятилеток (1929—1941 гг.) было закончено строительство и введены в действие ряд крупных шахт Криворожского бассейна, в том числе:
шахта |
им. Орджоникидзе |
рудника им. В. И. Ленина |
(1929— |
||||||||||
1933 гг.) была оборудована |
двухёкиповой подъемной |
установкой |
|||||||||||
с грузоподъемностью |
скипов |
8 т и одноклетевой |
|
подъемной |
уста |
||||||||
новкой с двухэтажной клетью на одну вагонетку |
грузоподъемно |
||||||||||||
стью 6 т, проектная мощность шахты |
1,5 млн. т в год; |
|
|
|
|||||||||
шахта |
«Новая» рудника им. Р. Люксембург |
|
(1932—1939 |
гг.) |
|||||||||
проектной |
мощностью 2,7 млн. т в год со стволом |
круглого |
сечения |
||||||||||
диаметром |
7 м была оборудована скиповой |
и |
клетевой |
подъем |
|||||||||
ными установками; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шахта |
«Центральная» |
рудника |
им. XX |
Партсъезда |
(1934— |
||||||||
1941 гг.) проектной мощностью 2,7 млн. т в год; |
|
|
|
|
|
||||||||
шахта |
«Центральная» |
(ныне |
им. Кирова) |
рудника |
им. Артема |
||||||||
(ныне им. Кирова) |
(1929—1933 |
гг.) |
с наклонным стволом |
была |
|||||||||
оборудована двумя |
скипами |
грузоподъемностью |
по 8 т; |
проект |
|||||||||
ная мощность составляла |
1,2 млн. т в год; |
|
|
|
|
|
|
||||||
шахта |
«Коммунар» |
рудника |
им. Дзержинского |
(1931 —1934 гг.) |
|||||||||
проектной мощностью |
1,6 млн. т в год; |
|
|
|
|
|
|
||||||
шахта |
«Гигант» |
рудника |
им. Дзержинского |
|
(1936—1941 |
гг.), |
состоящая из двух стволов — скипового, оборудованного двумя па рами скипов грузоподъемностью 10 т, и клетевого, оборудован ного двумя клетями на вагонетку грузоподъемностью 6 т; проект ная мощность 5,4 млн. т в год.
Таким образом, если перед началом первой пятилетки общая
мощность |
восстановленных |
шахт и карьеров составляла 3,5— |
||||||
4 млн. т в год, то к началу |
Великой Отечественной войны, или в |
|||||||
конце второго этапа проектная мощность |
железорудных предприя |
|||||||
тий Криворожского бассейна |
достигла 24 млн. т товарной руды |
в |
||||||
год. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Развитие добычи |
руды |
в годы |
второго этапа |
приведено |
в |
|||
табл. |
3. Всего за период 1921 —1940 |
гг. в |
Кривбассе |
было добыто |
||||
176,2 |
млн. т товарной |
руды. |
|
|
|
|
|
|
Третий |
этап (1944—1970 |
гг.) можно |
подразделить на три пе |
риода: период восстановления разрушенных войной рудников, а также периоды малой и генеральной реконструкции шахт и руд ников Кривбасса.
После освобождения Кривого Рога (22 февраля 1944 г.) гор няки Кривбасса приступили к восстановлению разрушенных шахт бассейна. Восстановительные работы начинались с разборки за валов, расчистки устьев стволов от взорванной породы и возведе ния специальной крепи оголовков стволов шахт. После этого па-
8
|
Производство |
железной |
руды, |
Среднее содер |
|
|
тыс. т |
|
|||
Годы |
|
|
|
жание железа в |
|
|
|
|
руде |
по бассей |
|
|
Крив басе |
СССР |
ну, % |
||
|
|
|
|||
1921 |
26 |
Нет |
данных |
Нет |
данных |
1925 |
1 291 |
Нет |
данных |
|
63,0 |
1930 |
8 112 |
10 700 |
|
61,5 |
|
1935 |
16 549 |
26 800 |
|
60,6 |
|
1940 |
17 820 |
29 900 |
|
58,9 |
Т а б л и ц а 3
Отношение производ ства железной руды в Криворожском бас сейне к общему про изводству в СССР, %.
Нет данных Нет данных 75,9
61,6
59,4
раллельно с откачкой воды из затопленных шахт вели работы по восстановлению горных выработок, надшахтных сооружений и другого хозяйства шахт. Используя на восстановительных рабо тах местные ресурсы, применяя передовые методы труда и сорев нуясь за досрочное выполнение работ, горняки Кривбасса в ко роткое время восстановили все ранее действовавшие шахты бас сейна. К началу 1950 г. (последнего года четвертой пятилетки) были не только восстановлены довоенные шахты, но построены и введены в эксплуатацию новые шахты и карьеры: шахта «Се
верная» рудника им. Кирова, шахты «Победа» |
и «Северная» руд |
||||||||
ника |
им. Дзержинского, шахта «Валявско-Скиповая» |
и |
карьер |
||||||
№ 5 рудника им. Ильича, карьер |
«Южный» рудника им. XX Парт- |
||||||||
съезда |
и |
другие |
общей |
производственной |
мощностью |
около |
|||
7 млн. т руды в год. |
|
|
|
|
|
||||
Одновременно |
с восстановлением шахт в годы четвертой пяти |
||||||||
летки |
в |
бассейне |
проводилось |
техническое |
перевооружение и |
||||
укрупнение |
предприятий. |
|
|
|
|
|
|||
В |
этот |
период |
было |
принято |
решение об |
увеличении |
высоты |
||
этажа |
с 45—50 до 70—100 м, а также были внедрены |
новые вы |
сокопроизводительные системы разработки — этажного и подэтажного обрушения с отбойкой руды глубокими скважинами и новое оборудование, что позволило резко увеличить производительность труда.
Так, например, в 1950 г. по сравнению с 1940 г. производитель ность труда бурильщиков увеличилась на 20—30%, а производи тельность одного рабочего забойной группы — на 15—20%.
В результате самоотверженного труда горняков уже в 1950 г. был перевыполнен довоенный уровень производства железной ру ды в Кривбассе.
Восстановленные и вновь построенные производственные мощ ности, введенные в действие до 1950 г., оказались к началу пятой пятилетки (1951 —1955 гг.) исчерпанными и не могли обеспечить дальнейшего наращивания добычи железной руды. Особенное несоответствие оказалось в шахтных подъемных установках. На
9