ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 6
1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2. ГОРНАЯ ЧАСТЬ
3. ОХРАНА ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
5.МАРКШЕЙДЕРСКАЯ ЧАСТЬ
5.1 Маркшейдерские работы
5.2. Характеристика существующей опорной геодезической сети месторождения «им. Ломоносова»
5.3 Характеристика нивелирных опорных сетей
5.4. Закрепление пунктов маркшейдерской опорной сети
5.5. Масштабы съемок и обновление планов земной поверхности
5.6. Исполнительная съемка на месторождении
5.7. Исполнительная съемка отвалов
5.8. Маркшейдерская съемка складов полезных ископаемых
5.9. Маркшейдерское обеспечение при нормировании и учете полезных ископаемых при добыче
5.10. Маркшейдерское обеспечение буровзрывных работ
5.11. Инструменты используемые маркшейдерской службой
5.12. Маркшейдерские права и обязанности
5.13 Состав маркшейдерской документации
Вывод
6. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ «ОЦЕНКА ОПАСНЫХ ЗОН ПО УСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВ И УСТУПОВ КАРЬЕРА И МЕРОПРИЯТИЯ ПО ИХ УСТРАНЕНИЮ»
6.1 Общие сведения о потенциально опасных зонах
6.2 Маркшейдерские наблюдения за опасными зонами
6.2.1 Наблюдение за деформациями бортов, уступов на карьерах
6.3 Мероприятия позащите месторождения от подземых вод
6.4 Прибортовой дренаж
6.5 Пригрузка откосов уступов в местах суффозионных выносов
6.6 Мероприятия по защите от осыпания камней с откосов в карьере
Вывод
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
АНТИПЛАГИАТ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
ВВЕДЕНИЕ
Алмазодобывающее месторождение им. «Ломоносова» состоящее в компании ПАО «Севералмаз» начало свою работу с 2005 года.
Маркшейдерская служба считается одним из важнейших звеньев на предприятии. В маркшейдерских работах стоит принимать за основу горно-графическую документацию для решения ответственных инженерных задач на горном предприятии и выполнение оперативных производственных работ. Маркшейдерский отдел на предприятии организует работы по построению и развитию маркшейдерских опорных и съемочных сетей, составление и пополнение маркшейдерской документации, перенесение в натуру геометрических элементов проектов горных выработок, технических сооружений, зданий и коммуникаций, границ безопасного ведения горных работ.
Выпускная квалификационная работа – дипломный проект является показателем уровня технической подготовки выпускника и его готовности к практической деятельности на горном предприятии, а также компетентности в решении практических и технологических задач горного производства.
В данной выпускной квалификационной работе рассмотрена технология производства горных работ при добыче угля из разреза и проходки капитальной траншеи.
В специальной части дипломного проекта рассмотрел тема: Составление проекта специальной наблюдательной станции за деформациями бортов разреза.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1. Краткая характеристика месторождения им. «Ломоносова»
В состав месторождения им. М.В. Ломоносова в соответствии протоколами ГКЗ (от 19.06.87 г. № 10203 и от 05.06.02 г. № 738) входят 6 трубок с севера на юг это: им. Ломоносова, Поморская, Пионерская, им. Карпинского-1, им. Карпинского-2 и Архангельская. В 2018 г работы проводятся на трубках Архангельская и Карпинского-1.
Геологический разрез по линии А-Б изображен на рисунке 1.
Рисунок 1.
Разрез вмещающих пород представлен образованиями двух структурных этажей. Нижний этаж сложен сильно дислоцированными гранитогнейсовыми толщами беломорской серии позднего архея. Верхний субгоризонтально залегающими толщами тучкинской свиты сафоновской сериипозднего рифея, выполняющими ложа узких линейных прогибов в кристаллическом фундаменте, и пологонаклонными (3‑5°) на юго‑востоку толщами валдайской серии венда, залегающими с резким угловым и стратиграфическим несогласием на глубине 950-1000 м на образованиях архея и рифея .
Комплекс перекрывающих пород представлен отложениями среднекаменноугольного и неоген-четвертичного возраста, общая средняя мощность которых, непосредственно над трубками, возрастает с юга на север от 28,4 до 54,5 метров.
Среднекаменноугольными породами полностью перекрыты трубки Архангельская, частично — им. Карпинского-1 и им. Карпинского-2. В их разрезе преобладают карбонатно-терригенные образования московского яруса (маломощные прослои алевролитов, известняки и гравелиты, а также продукты их выветривания). Средняя мощность отложений на трубке Архангельская составляет 15,3 м, им. Карпинского-1 – 12,8 м, им. Карпинского-2 – 14,3 м.
Рыхлые неоген-четвертичные образования сплошным чехлом перекрывают все более древние породы, а на трубках им. Карпинского-1 и им. Карпинского-2 — непосредственно кимберлиты. В генетическом отношении это флювиогляциальные, ледниковые, озерные, озерно-болотные и аллювиальные отложения. Их литологический состав весьма пестрый, к преобладающим разновидностям относятся пески, суглинки, галечники, супеси и торфа. Средняя мощность четвертичных отложений на трубке Архангельская составляет 13,4 м, им. Карпинского-1 – 32,9 м, им. Карпинского-2 – 19,7 м. Геологическая карта месторождения алмазов им. М. В. Ломоносова. изображено на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2.
1.2. Характеристика рудных тел
По форме в плане, устанавливается непосредственно под перекрытыми породами кимберлитовых трубок месторождения им. М.В.Ломоносова делятся на пару главных морфологических групп.
К первой группе относятся объекты с относительными правильно, округлыми или овальным видом (трубка Архангельская). В других случаях эти тела связаны с маленькими дайками (трубки им. Карпинского-1 и 2) или дайкообразным выступом (трубка Архангельская).
Из второй группы идут трубки с неправильными, в общем случае линзовидно-овальными очертаниями, осложненным пережимом в основной части (им. Карпинского-2), придающими им гантелеобразный или бобообразный вид.
Похожее разделение объеснено связанностью трубок одной группы к приводящим каналам главного типа, а второй — трещинного. Из этого следует, что с глубиной конфигурация лежащих сечений трубок одной группы существенно не изменяется, а другой — переходит в точно выраженную линзовидную или дугообразную форму.
По собственным размерам на уровне эрозионного разреза кимберлитовые объекты южного стороны месторождения им. М.В. Ломоносова, соответсвующе действующей в России классификации, приходятся к типу крупных. Проходящих их продолговатых осей и приближенных даек (у трубок им. Карпинского1,2) направлено по азимуту 0-19°. Понижение трубок — северо-западное под углом 81°.
В вертикальном разрезе кимберлитовые обьекты имеют фигуру типичной воронки взрыва, а зачастую увенчанной сверху части раструбом. Трубки еще одной морфологической группы показывают две сближенные воронки с одним раструбом, и они относятся к двухкорневым или «парным диатремам» (рис. 1 — разрез).
Внутреннее состояние кимберлитовых трубок очень сложное, чем объяснено многофазностью их формирования и индивидуального внедрения магматического расплава.
При плане в 2018 году понижения горных работ на 9 метров отметка дна карьера на тр. Архангельская будет -19 метров. Горные работы будут проходить в промежутке абсолютных отметок -19 ÷ +110. В этих пределах глубин в обводнении трубки принимают участие следующие водоносные мероприятия и горизонты:
— водоносный комплекс перекрывающих отложений,
— водоносный комплекс вмещающих пород падунской свиты венда,
— водоносный горизонт кратерной фации.
1.4 Краткая характеристика гидрогеологических условий на тр. им. Карпинского-1
В результате горных работ в 2018 г. на тр. им. Карпинского-1 планируется понижение горных работ до абсолютной отметки +34 метра. В пределах ведения горных работ залегают следующие водоносные горизонты и комплексы:
- Комплекс четвертичных отложений (Q);
- Горизонт среднекаменноугольных отложений (C2 ur) — ограниченно;
- Водоносный комплекс вмещающих пород падунской свиты венда(V2pd);
- Водоносный горизонт кратерной фации.
1.5 Инженерно-геологические условия
В 2018 году планируется расширение карьера тр. Архангельская в пределах достигнутых внешних границ карьера, формированием уступов в перекрывающих среднекаменноугольных и четвертичных породах в интервале абс.отметок +82 ÷ +110 практически завершено . При испытании образцов, отобранных в процессе проведения инженерно-геологических съемок карьера на тр. Архангельская и из керна инженерно-геологических скважин, пробуренных в 2008-2010 годах, получены уточненные данные о физико-механических свойствах
Проведенное обследование фактического состояния уступов и бортов карьера показывает, что основными причинами локальных деформаций верхних уступов является сочетание низких физико-механических свойств перекрывающих пород и их обводненности. Поэтому для обеспечения устойчивости уступов в перекрывающих породах, необходимо поддерживать водоотводные канавы в рабочем состоянии, не допуская их замывания. Работы в западном и южном секторе карьера будут производиться с применением участковых водоотливов.
В настоящее время горно-геологические условия месторождения определяют возможность введения производственной мощности на Архангельском и Карпинском карьере до 4,0 млн. т сырой руды в год.
Глубина карьеров – 126 и 75 м.
Горно-геологические условия позволяют вести дальнейшую добычу на месторождении, при этом глубина карьера должна увеличиться до 180 -130 м.
Исходя из условий залегания, мощности полезного ископаемого и вскрышных пород на Ломоносовском ГОКе принята поперечная однобортовая система разработки, с параллельным короткой оси перемещения фронта добычных и вскрышных работ, с внешними железнодорожными отвалами.
Сложные гидрогеологические условия обусловили принять комбинированную систему осушения. Все эти предпосылки создали хорошие условия для дальнейшей разработки данного месторождения и получения высокопробного сырья.
После тщательного изучения геологической части Ломоносовского месторождения нужно приступить к изучению горно-технологической части, чтобы написать специальную часть дипломного проекта.
Более подробная информация в ПРИЛОЖЕНИИ
ГОРНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Общие сведения
Объем всех горных работ на 2018 год на карьере тр. Архангельская составляет около 8769.0 тыс. м3 по горной массе, в том числе вскрышных работ – 7281.0 тыс.м3 (объем приходится на горно-подготовительные работы), добытая руда из очистных забоев составляет – 4340.0 тыс.т. (2325.0 м3), паралельная добыча забалансовой руды – 350.0 тыс.т (175.0 тыс.м3). Кроме этого, на месторождении тр. Архангельская запланировано 380,0 тыс.м3 внутрикарьерных перевозок.
Объем горных работ на карьере тр. им. Карпинского-1 составит 5035.0 тыс.м3, в т.ч. горно-капитальные работы – 3680.0 тыс.м3, горно-подготовительные работы – 1290.0 тыс.м3, попутная выемка забалансовой руды (ГКР) – 2680.0 тыс.т (1340.0 тыс.м3). Кроме этого, на месторождении тр. им. Карпинского-1 составлен план на 234.0 тыс.м3 внутрикарьерных перевозок. [7.]
Общая добыча Ломоносовского ГОКа по горной массе будет – 23710.0 тыс. м3, в том числе и вскрышные работы – 11505.0 тыс. м3, горно-капитальные работы – 3680.0 тыс.м3, горно-подготовительные работы – 8340.0 тыс.м3, объем добытой руды из очистных забоев составит – 4250.0 тыс.т. (2625.0 м3), паралельная выемка забалансовой руды – 4030.0 тыс.т (2515.0 тыс.м3). Общий объем внутрикарьерных перевозок в обеих трубках составляет 538.0 тыс. м3. Объемы горных работ по этапам по состоянию на 01.01.18 г. приведены (в табл. 2.1)
Таблица 2.1
| Параметры | Значение | ||
| Промконтур на тр. «Архангельская» | Промконтур на тр. «им. Карпинского-1» | Полоса разноса
карьера II очереди |
|
| 1. Глубина карьера, м | 292 | 164 | 420 – тр. Архангельская;
316 – тр. им. Карпинского-1 |
| 2. Размеры карьера, м | |||
| – по поверхности (Д×Ш) | 1125х1115 | 815×830 | 2255×(Ш: 1225 – арх.;
1030 – карп.) |
| – по дну (Д×Ш) | 182х125 | 195×170 | 130×100 – для тр. арх.;
120×50 – для тр. карп. |
| 3. Высота борта, м | |||
| – северо-западный | 285 | 157 | 314 |
| – юго-восточный | 290 | 178 | 417 |
| – северо-восточный | 310 | 168 | 319 |
| – юго-западный | 294 | 163 | 418 |
| 4. Генеральный угол наклона борта, градус | |||
| – северо-западный | 30 | 29 | 33 |
| – юго-восточный | 30 | 27 | 37 |
| – северо-восточный | 29 | 28 | 33 |
| – юго-западный | 33 | 28 | 36 |
| 5. Объем* руды (эксплуатационные запасы), млн. т | 20,2 | 6,9 | 28,4** |
Продолжение таблицы 2.1
| 6. Объем* вскрыши, млн. м3 | 18,8 | 2,0 | 101,2 |
| 7. Объем* забалансовой руды, млн. м3 | 2,6 | 0,4 | 4 |
| 7. Объем* горной массы, млн. м3 | 31,5 | 5,9 | 118,3 |
| 8. Среднеэксплуатационный коэффициент вскрыши, м3/т*** | 1,06 | 0,35 | 3,70 |
Горные работы на карьере тр. Архангельская будут проходить на рабочих горизонтах +70 м, +62 м, +50 м, +42 м, +30 м, +22 м, +10 м, +2 м, -10 м, -18 м, на тр. им. Карпинского-1 на горизонтах + 106 м, + 94 м, +82 м, + 70 м, +58 м, +42 м, +30м.
Режим работы карьеров на трубке Архангельская и на трубке им. Карпинского-1 – круглогодичный в 2 смены по 12 часов.
Система разработки карьеров на тр. Архангельская и тр. им. Карпинского-1 транспортная, с углубкой, с многосторонним перемещением фронта работ (по периметру карьерного поля) и вывозкой вскрышных пород во внешние отвалы. Горные работы ведутся без применения предварительного рыхления взрывным способом.
Вскрытие карьерного поля проходило при помощи системы групповых траншей (съездов) внутреннего заложения, со спиральной и петлевой формой трасс вскрывающих выработок. Вскрытие других рабочих горизонтов объекта проходит скользящими съездами со временем имеющие стационарное положение. Средняя длина съездов 50-150 м с продольным уклоном 80 ‰. Ширина съездов в зоне разноса до гор.+42м составляет 32 м., для эксплуатации автосамосвалов г/п до 100 т., в границах ОПУ – 25 м, для эксплуатации автосамосвалов грузоподъемностью до 45т. Транспортные бермы имеют выезд на поверхность карьера в направлении обогатительной фабрики, складов руды, отвалов пустых пород и спецотвала. [7.]
Скорость рассчитываемая углубки месторождения составляет 4-16 м/год, сдвигание уступов до 105 м/год.
Глубина месторождений на конец 2018 г., будет составлять соответственно 128 м и 78 м.
Время работающего транспортного оборудования (экскаваторы, автосамосвалы, бульдозеры, погрузчики) – двухнедельная вахта,
Общая мощность скрывающих пород в районе карьера на тр. Архангельская составляет 28,4 м., в районе карьера на тр. им. Карпинского-1 — 35,7 м.
Работа в перекрывающих породах проходит c помощью гидравлических карьерных экскаваторов «прямая лопата», вмещающих с помощью «прямая лопата» и «обратная лопата» и устройством одного транспортного горизонта на каждые два смежных рабочих уступа.
Отрабатываемую рабочими породу перекрывающей толщи происходит со следующими параметрами:
- высота уступов — 13 м;
- высота подуступа – 5 и 9 м;
- угол откоса рабочего уступа — 45° (согласно «Инструкции по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости», приложение 16, табл. 1);
- угол откоса уступа с учетом выполаживания – 30°;
- расчетная ширина рабочих площадок – 42-62 м (п. 5.3.1.);
- угол наклона участка борта – 20-25°;
- ширина бермы безопасности – 15 м.;
Ширина разделительной бермы по горизонту между покрывающими и вмещающими породами – 25 м.
Отработка вмещающих пород и пород непосредственно трубки производится со следующими параметрами:
- высота уступов – 8 и 12 м;
- высота подуступа 4 и 8 м (для уступов 12 м);
- угол откоса рабочего уступа — 75°;
- угол откоса уступа с учетом выполаживания – 50-60°;
- расчетная ширина рабочих площадок – 41- 49 м
- угол наклона участка борта – 40-43°.
Общий угол наклона борта карьера — 35-37
Разработка перекрывающих пород осуществляется c применением гидравлических карьерных экскаваторов «прямая лопата», вмещающих с применением «прямая лопата» и «обратная лопата» и устройством одного транспортного горизонта на каждые два смежных рабочих уступа, без применения предварительного рыхления взрывным способом. Рыхление песчаников, туфов и корки мерзлых пород в зимнее время года осуществляется с применение рыхлителя на базе бульдозера. В качестве технологического транспорта используются автосамосвалы г/п до 130 т.
Перспективные границы карьера определены, исходя из нижней отметки
утвержденных балансовых запасов – минус 350 м на каждой из кимберлитовых
трубок и параметров бортов карьера на конец отработки.
В основу определения границ карьера II очереди положено решение задачи
обеспечения ускоренной окупаемости инвестиций. Определение границ
открытых горных работ по трубкам сводится к нахождению тех отметок дна, для
которых контурный коэффициент равен граничному коэффициенту вскрыши,
соответствующему данной глубине карьера и качеству руды в приконтурном
слое.[7.]
Допустимая глубина карьера, обеспечивающая безубыточную добычу и
обработку руды на трубке Архангельская составляет 356 м, а на трубке
«им. Карпинского-1» – 260 м. Глубина карьера, определенная по
вышеприведенной методике, обеспечивает лишь безубыточность отработки
запасов в контуре карьера, в реальности ЛГОКу необходимо обеспечить
прибыльную работу предприятия, обеспечивающую возврат накопленной
задолженности.
В связи с этим, проектом предусматривается отработка карьеров
«Архангельский» и «им. Карпинского – 1» до глубины 356 и 260 метров
соответственно по полному сечению рудного тела, с последующей углубкой
внутри контура рудного тела без дополнительных вскрышных работ. В этом
случае площадь дна карьера тр. «Архангельская» позволяет произвести
углубочные работы на глубину до 64 м. На карьере тр. «им. Карпинского-1»
площадь дна позволяет произвести углубку 56 м. Таким образом, суммарная
глубина карьера II очереди на трубке «Архангельская» составляет 420 м (абс.
отм. дна минус 310 м), на трубке «им. Карпинского-1» 316 м (абс. отм. дна минус
206 м).
Оценку возможности и эффективности доработки, оставшихся под дном карьера
утвержденных балансовых запасов трубок Архангельская и «им. Карпинского-
1», необходимо провести до 2020 г. В этот период останется технологическая
возможность провести расширение контура карьера без остановки добычных
работ и будут ясны перспективы развития мирового рынка алмазов.
Добычные работы в границах промконтура будут осуществляться до 2020 года с
параллельным разносом временно нерабочего борта и постановкой его в
предельное положение. К 2020 году горные работы в промконтуре завершаются
и в последующем будут вестись только в полосе разноса карьера II очереди.
В границах карьера на трубках «Архангельская» и
«им. Карпинского-1» в качестве технологического транспорта всей горной
массы принят автомобильный.
Руда из карьера на рудные склады
транспортируется автосамосвалами
ШСС Cat-740 г/п 39,5 т, а также автосамосвалами САТ-777 г/п 91 т в период
доработки карьера, откуда далее на обогатительную фабрику перевозится
автосамосвалами БелАЗ-7547.
Забалансовые руды транспортируются автосамосвалами САТ-777 и
ШСС Cat-740 на отвал забалансовой руды и склады забалансовой руды No 1 и
No 2.
Вскрышные породы транспортируются автосамосвалами САТ-777 из
карьера на отвал вскрышных пород No1, расположенный на юго-восточном
борту карьера и отвал вскрышных пород No2, расположенный на северо-
восточном борту карьера.
Торф и растительный грунт транспортируются автосамосвалами БелАЗ-
7547 на склады торфа и растительного грунта расположенные: к западу от
трубок «Архангельская» и «им. Карпинского-1», северней склада руды
тр. «им. Карпинского-1», восточней отвала No 2.
Отработка карьера II-ой очереди будет вестись в едином карьерном
поле, с раздельной схемой вскрытия для трубок «Архангельская» и «им.
Карпинского-1»
Учитывая, что все грузопотоки из карьера направляются в восточную
сторону, вскрытие карьера II очереди предусмотрено двумя капитальными
траншеями внешнего заложения. Для трубки Архангельская вскрытие
осуществляется внешней траншеей с юго-восточной стороны карьера II
очереди с глубиной погружения 16 м, для трубки «им. Карпинского-1» с
северо-восточной стороны и глубиной погружения 18 м.
Ниже месторождения вскрываются временными автомобильными
съездами (внутренними полутраншеями), образующими
спиральные схемы вскрытия, и обеспечивающими выезд на поверхность в
направлении обогатительной фабрики, складов руды, отвалов No 1 и No 2, а
также в направлении складов и отвала забалансовых руд.
В горной части дипломного проекта дана характеристика карьера тр. Архангельска и тр. Карпинского.
Исходя, из полученных данных в результате анализа работ был произведен расчет граничного коэффициента вскрыши.
Были определены перспективные границы карьера, исходя из нижней отметки утвержденных балансовых запасов.
Определили производительность карьеров по горнотехническим условиям,
Так же описан способ транспортировки в границах карьерах на трубках «Архангельская» и «им. Карпинского-1»
Произведен выбор системы разработки исходя из полученных данных в результате учитывая параметры рудного тела и принятые границы карьера, проектом принимается углубочная спиральная система разработки.
Более подробная информация в ПРИЛОЖЕНИИ 2