- •2 Существующее положение горных работ и основные решения
- •3 Прогноз сдвижений и деформаций при доработке месторождения
- •4 Геомеханическое обоснование технологии подземной
- •4.3.2 Расчет параметров системы разработки подэтажного
- •10 Мероприятия по предупреждению и ликвидации
- •13 Техника безопасности и охрана труда
- •Введение
- •1 Геологическая характеристика месторождения
- •1.1 Геологическое строение месторождения
- •1.1.1 Залежь Новый Сибай
- •1.2 Морфология залежи Новый Сибай
- •1.3 Вещественный состав руд залежи Новый Сибай
- •1.4 Гидрогеологические условия разработки месторождения
- •1.4.1 Орография, гидрология и климат района
- •1.4.2 Гидрогеологические условия района
- •1.4.3 Характеристика действующей системы осушения месторождения
- •1.4.4 Общие выводы по гидрогеологическим условиям отработки Сибайского месторождения
- •1.5 Инженерно-геологические условия разработки месторождения
- •1.6 Запасы руды в залежи «Новый Сибай»
- •1.7 Эксплуатационная разведка
- •2 Существующее положение горных работ и основные решения по вскрытию месторождения
- •2.1 Существующее состояние горных работ на Сибайском подземном руднике
- •2.2 Основные решения по вскрытию месторождения
- •2.3 Проветривание рудника
- •3 Прогноз сдвижений и деформаций при доработке месторождения Новый Сибай подземным способом
- •3.1 Построения зоны сдвижения на земной поверхности
- •3.2 Построение зон сдвижения внутри массива горных пород
- •4 Геомеханическое обоснование технологии подземной доработки Ново-Сибайской залежи
- •4.1 Обоснование коэффициента запаса устойчивости бортов карьера при выемке законтурных руд
- •4.2 Обоснование выемки части прибортовых запасов без нарушения целостности рудного массива и существующего карьерного съезда
- •4.3 Геомеханическое обоснование параметров отработки основных запасов рудной залежи с обрушением вмещающих пород
- •4.3.1 Расчет параметров системы разработки подэтажного обрушения с одностадийным порядком отработки
- •4.3.2 Расчет параметров системы разработки подэтажного обрушения с двухстадийным порядком отработки (блоковое обрушение)
- •5 Системы разработки
- •5.1 Горно-технические особенности разработки рудной залежи
- •5.2 Выбор и обоснование систем разработки
- •5.2.1 Выемка прибортовых запасов руды открытыми камерами (прирезками)
- •5.2.2 Система подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды.
- •5.2.3 Система подэтажного обрушения с двухстадийным порядком отработки блоков (блоковое обрушение)
- •6 Подготовка и доработка рудной залежи
- •6.1 Общий порядок отработки
- •6.2 Отработка запасов в южном и северном бортах карьера выше горизонта 469 м
- •6.2.1 Порядок отработки запасов выше горизонта 469 м
- •6.2.2 Подготовка и отработка запасов выше горизонта 469 м
- •6.3 Отработка запасов ниже гор. 469 м
- •6.3.1 Первый вариант подготовки и отработки рудной залежи ниже гор. 469 м (рудная подготовка)
- •6.3.2 Второй вариант подготовки и отработки рудной залежи ниже гор. 469 м (полевая подготовка)
- •7 Буровзрывные работы
- •7.1 Параметры буровзрывных работ
- •7.2 Рекомендации по дополнительным мерам безопасности при отбойке сульфидных руд
- •7.3 Оценка сейсмического действия взрывных работ на горные выработки
- •7.4 Расчет толщины рудной корки, предотвращающей разлет рудной массы по выработанному пространству карьера
- •8 Потери и разубоживание руды
- •9 Производительность рудника
- •10 Мероприятия по предотвращению и ликвидации эндогенных пожаров
- •10.1 Характеристика вещественного состава руд участка «Новый Сибай»
- •10.2 Характеристика обрушенного пространства
- •10.3 Характер окислительных процессов сульфидных руд
- •10.4 Мероприятия по минимизации окислительных процессов
- •10.5 Мероприятия по обеспечению безопасного газового состава рабочих мест
- •10.6 Мероприятия по ликвидации возникших эндогенных пожаров
- •11 Основное технологическое оборудование
- •12 Крепление подземных горных выработок
- •12.1 Общие положения
- •12.2 Прогноз устойчивости руд и пород в выработках и выбор крепи
- •12.3 Дополнительные специальные мероприятия повышения устойчивости обнажений выработок
- •13 Техника безопасности, промсанитария и охрана труда при производстве горных работ
- •13.1 Безопасность производства горных работ
- •13.2 Мероприятия по предупреждению эндогенных пожаров
- •13.3 Мероприятия по борьбе с пылью
- •13.4 Мероприятия по борьбе с шумом и вибрацией
- •14 Основные технологические показатели
- •Список использованных источников
- •Приложения
1.4.4 Общие выводы по гидрогеологическим условиям отработки Сибайского месторождения
1. Водопонизительная система Сибайского месторождения формировалась на протяжении 65 лет параллельно с развитием рудника. В настоящее время она хорошо сбалансирована и имеет значительный инженерный запас. Это позволяет ей справляться с водопритоками даже в годы с трехкратным превышением нормы атмосферных осадков, когда водопритоки возрастают в 2-3 раза относительно среднемноголетних значений.
2. Согласно прогнозным модельным расчетам, сооружение новых подземных горных выработок, предусмотренных в ТЭО, практически не отразится на величине водопритоков. В случае параллельной отработки расположенного севернее Камаганского месторождения, водопритоки к выработкам Сибайского месторождения могут даже немного уменьшиться. Таким образом, существующая водопонизительная система Сибайского рудника может оставаться прежней. Необходимо лишь предусмотреть отвод воды от вновь сооружаемых подземных горных выработок. По этой же причине нет оснований для пересмотра действующих систем водоотведения и водоснабжения. Модернизация существующих дренажных систем для реализации проектных решений не требуется.
3. Увеличение размеров депрессии при отработке Нижней залежи будет незначительным, поэтому увеличения влияния разработки Сибайского рудника на подземные и поверхностные воды района не произойдет. Депрессия несколько увеличится только в северном направлении за счет отработки Камаганского месторождения. Значимого ущерба подземным, поверхностным водам и водохозяйственным объектам различного назначения не будет.
1.5 Инженерно-геологические условия разработки месторождения
Месторождение сложено вулканогенными породами карамалыташской свиты, представленными преимущественно дацитовыми порфиритами и их обломочными разностями, в меньшей степени туфами смешанного состава и базальтовыми порфиритами. Метасоматические изменения широко развиты и выражены преимущественно окварцеванием, в меньшей степени хлоритиза-цией, серицитизацией и гематитизацией.
Физико-механические свойства вмещающих пород участка отличаются большим разнообразием, их характеристика по основным четырем типам пород приведена в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Физические, прочностные, упругие и акустические свойства пород
Свойства пород |
Дацитовые порфириты |
Туфы дацитовых, базальтовых порфиритов |
Базальты и базальтовые порфириты |
Серицит-хлорит-кварцевые породы |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||
Плотность, т/м3 ( ρ0 ) |
2,59÷2,77 |
2,67÷2,50 |
2,69÷2,82 |
2,72÷2,78 |
|||
среднее |
2,69 |
2,73 |
2,75 |
2,75 |
|||
Пористость, % (η ) |
0,37÷1,77 |
0,37÷1,41 |
0,7÷1,45 |
|
|||
среднее |
1,05 |
0,72 |
1,01 |
- |
|||
Водопоглащение, % |
0,20÷1,16 |
0,11÷0,60 |
011÷0,61 |
0,22÷0,38 |
|||
среднее |
0,36 |
0,25 |
0,29 |
0,28 |
|||
Предел прочности на сжатие в сухом состоянии, (МПа) |
147,3÷266,7 |
127,5÷300,7 |
128,8÷237,5 |
126,9÷198,8 |
|||
среднее |
222,7 |
206,1 |
170,2 |
157,2 |
|||
Предел прочности на сжатие в водонасы-щенном состоянии, (МПа) |
120,8÷254,0 |
133,8÷202,0 |
90,7÷147,5 |
82,4÷159,2 |
|||
среднее |
208,0 |
178,3 |
115,1 |
120,8 |
|||
Предел прочности на растяжение, Мпа |
16,8÷35,0 |
13,9÷29,6 |
16,3÷31,3 |
13,6÷18,4 |
|||
а) вдоль оси керна |
26,06 |
24,7 |
21,6 |
15,0 |
|||
б) в водонасыщен-ном состоянии |
- |
- |
- |
11,6÷16,8 |
|||
среднее |
15,6 |
- |
- |
13,3 |
|||
Коэффициент крепости |
6,3÷17,2 |
6,7÷12,3 |
7,7÷11,9 |
8,0÷14,7 |
|||
среднее |
11,1 |
9,5 |
10,7 |
10,5 |
|||
Предел прочности при чистом сдвиге (сцеплении) МПа |
31,3÷54,5 |
27,7÷52,5 |
28,5÷45,3 |
24,9÷32,1 |
|||
среднее |
43,6 |
40,2 |
34,2 |
27,5 |
|||
Свойства пород |
Дацитовые порфириты |
Туфы дацитовых, базальтовых порфиритов |
Базальты и базальтовые порфириты |
Серицит-хлорит-кварцевые породы |
|||
Угол внутреннего трения, град. |
48÷56 |
45÷58 |
41÷56 |
47÷64 |
|||
среднее |
51 |
52 |
50 |
54 |
|||
коэффициент размягчаемости ( m) |
0,82÷1,0 |
0,96÷1,0 |
0,69÷0,85 |
0,58÷0,99 |
|||
среднее |
0,95 |
0,98 |
0,77 |
0,77 |
|||
Показатель хрупкости (Пхр) |
6,9+11,4 |
5,7+11,8 |
4,8+10,1 |
7,3+19,9 |
|||
среднее |
8,5 |
8,5 |
7,9 |
11,0 |
|||
Скорость продоль-ных волн, м/сек ( Vр) |
5318+6122 |
5497+6065 |
5497+6059 |
5133+5549 |
|||
Среднее |
5760 |
5874 |
5777 |
5359 |
|||
Скорость попереч-ных волн, м/сек (Vs) |
2928+3356 |
3115+3426 |
2728+2240 |
3149+3381 |
|||
среднее |
3179 |
3242 |
3081 |
3297 |
|||
Акустическая жест-кость 10-3, кг/м2 с (А) |
|
|
|
14204+15260 |
|||
среднее |
|
|
|
14723 |
|||
Коэффициент Пуас-сона (динамический) |
0,24+0,32 |
0,21+0,31 |
0,25+0,33 |
0,17+0,21 |
|||
среднее |
0,31 |
0,27 |
0,3 |
0,19 |
|||
Модуль Юнга (динамический) 10-2 МПа |
605,97+732,67 |
688,48+ 782,02 |
547,48+ 758,30 |
658,65+ 762,09 |
|||
среднее |
739,95 |
733,51 |
687,78 |
714,92 |
В целом породы достаточно крепкие и не создают осложнений при проходке горных выработок, за исключением отдельных интервалов локальной тектоники, представленных зонами повышенной трещиноватости, дробления, рассланцевания и милонитизации, требующих крепления.
По периферии залежь сложена устойчивыми рудами, в центральной части залежи – слабосцементированными колчеданами с малой крепостью и устойчивостью. Контакты рудной залежи с вмещающими породами, как правило, резкие. Мощность ореола вкрапленных руд в зоне контакта не превышает 2–5 м. Около рудного тела наблюдается серитизация вмещающих пород до 5–10 м. В лежачем боку залежи отмечается карбонитизация и хлоритизация пород.
Ненарушенные тектонической деятельностью горные породы и руды залежи, по шкале Протодъяконова имеют коэффициент крепости 10-14 для базальтов, серицит-хлорит-кварцевых и хлорит-кварцевых пород, 8-10 для сплошных сульфидных руд и 18-20 для липарито-дацитовых и дацитовых порфиритов.
По содержанию свободного кремнезема во вмещающих породах участок подземной разработки является силикозоопасным (табл. 1.2).
Согласно заключению лаборатории горных ударов института «Унипромедь» Сибайское месторождение в пределах промышленного оруденения является неудароопасным [1]. Во время ведения горных работ на Нижней залежи проявлений горного давления не зафиксировано.
Лабораторией по борьбе с эндогенными рудничными пожарами института «Унипромедь» дано заключение о потенциальной пожароопасности и склонности к самовозгоранию руд Нового Сибая [1]. Тем не менее, за долгие годы работы карьера и подземного рудника на месторождении возникновение самовозгорания руд не было. Случаи газовыделения на участке единичные и связаны с дегазацией трещинных вод. Содержание газов незначительно, а такие как H2S, NO2 и SO3 не обнаружены, в связи с этим месторождение можно отнести к неопасным по содержанию вредных газов. Проявлений аномалий естественной радиоактивности не выявлено [1].
Таблица 1.2 – Физико-механические свойства руд и вмещающих пород
№№ п/п |
Наименование пород и руд |
Объемная масса, т/м3 |
Коэффициент разрых-ления |
Естественная влаж-ность, % |
Порис-тость, % |
Коэффициент крепости |
Содерж. свобод. кремнезе-ма, % |
1 |
Медный, медно-пирротиновый колчедан |
4,2 |
1,4 |
0,2-0,6 |
5,6 |
6-8 |
|
2 |
Цинковый колчедан |
4,0 |
1,4 |
0,2-0,6 |
5,6 |
8-10 |
|
3 |
Медный вкрапленник |
2,9 |
1,5 |
2,0 |
8,8 |
8-10 |
2-6 |
4 |
Медно-цинковый и цинковый вкрапленник |
3,0 |
1,5 |
2,0 |
8,8 |
8-10 |
|
5 |
Серный колчедан |
4,0 |
1,3 |
0,2-0,6 |
7,0 |
5-8 |
|
6 |
Базальты |
2,8 |
1,5 |
0,8-2,0 |
- |
8-12 |
34 |
7 |
Дациты и их туфы |
2,7 |
1,5 |
|
|
8-10 |
|
8 |
Дациты окварцованные |
2,7 |
1,5 |
|
|
12-18 |
более 40 |
9 |
Порфириты диабазовые |
2,6 |
1,5 |
|
|
8-12 |
|