Содержание
ВВЕДЕНИЕ
I. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
II. ГОРНАЯ ЧАСТЬ
III. БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА
IV. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
V. МАРКШЕЙДЕРСКАЯ ЧАСТЬ
5.1. Геодезические работы на земной поверхности
5.2. Создание и развитие опорной и съемочной маркшейдерской сети
5.2.1. Развитие маркшейдерской опорной сети на месторождении
5.2.2 Маркшейдерские съемочные сети
5.3. Анализ точности съемок горных работ
5.4. Геометризация месторождения. Подсчет запасов по маркшейдерской съемке и оценка его точности
5.5. Маркшейдерская документация. Основные функции маркшейдерской службы предприятия при ведении горных работ на месторождениях
VI. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
6.1. Полевые работы
6.2. Камеральная обработка промеров глубин
6.3. Подсчет объемов в условиях данного карьера
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Дипломный проект составлен согласно методическим указаниям заданиям по дипломному проектированию. Тема дипломной работы — Горные и маркшейдерские работы при разработке месторождения «Приволжское» открытым способом. Тема имеющая отношение к специальной части данной работы – Маркшейдерское обеспечение добычи песка гидромеханизированным способом.
Дипломный проект выполнен на основании рабочих документов касательно месторождения песка «Приволжское». При составлении данного курсового проекта использовались следующие исходные данные:
— Рабочий проект по разработке в Ярославской области Ярославском районе руслового месторождения строительных песков «Приволжское» (интервал 499-502 км с. х. реки Волги).
— Отчет об итогах ревизионного обследования приволжского месторождения песка (участок 499-502 км с.х. реки Волги) в Ярославском муниципальном округе Ярославской области. Ярославль 2017год.
— План развития горных работ по месторождению песка «Приволжское» (интервал 499,0-502,0 км с. х. река Волга) в Ярославском районе Ярославской области на 2020 г.
— Проект производства работ маркшейдерского характера.
В дипломной работе рассмотрены горно – геологические условия «Приволжского» месторождения, отобран наиболее рациональный способ построения маркшейдерской сети в рамках указанного месторождения, произведен подсчет резервов полезных ископаемых, разработана методика исполнения маркшейдерских работ в момент подводной добычи полезных ископаемых, была обоснована схема отработки месторождения, которая обеспечивает промышленную и горно – экологическую безопасность осуществления работ, а в том числе была рассчитана себестоимость добычи по крупным показателям.
I. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Геологическая изученность и строение месторождения
В 2017 году оставшиеся запасы месторождения были ревизионным образом были обследованы геолого-маркшейдерской службой ОАО «Ярославский речной порт», по итогам которого были утверждены запасы песка на 01.09.2017 г. по категориям C1 и С2 количеством С1- 2736,7тыс. м3, С2 -2021,5 тыс. м3 (в соответствии с протоколом от 16.09.2017г. № 23- т/2017г.).
Месторождение «Приволжское» представляет собой геологическое строение простое. Отложения четвертичные и верхнеюрские принимают участие в геологическом строении данного месторождения.
Месторождение песка «Приволжское» располагается в однорукавном русле реки Волга под слоем воды от 3,5м до 18,0м при НПУ 85,5м. Минимальный расход воды реки Волги составляет 468 м3/с, а максимальный расход – 7000 м3/с. Расход воды относящийся к средне навигационному является равным 1160 м3/с. Скорость средняя течения воды составляет 0,5 м/с. Весенний ледоход устанавливается обычно в среднем 05.04. , когда при уровне 83,4 м БС наступает подъём весеннего половодья. Уровня 87,2 м БС достигает максимальный уровень весеннего половодья. 12 дней составляет продолжительность средняя половодья. Сверху вниз по течению происходит вскрытие реки. В среднем 18.04 при уровне 83,5 м БС начинается навигационный период. Отметки 85,5 м БС не превышает среднее значение максимального уровня периода навигации. 208 дней представляет собой средняя продолжительность навигационного периода.
Качественная характеристика полезной толщи. Запасы полезного ископаемого
В процессе проведения геологоразведочных работ были установлены обладающие высоким качеством характеристики песков. В соответствии с проведенными лабораторными исследованиями было определено, что пески, расположенные в месторождении «Приволжское» согласно требованиям входят в состав мелких песков 1 класса (при соблюдении условия обязательного отсева примеси гравия, который крупнее 10 мм) [31].
К материалам 1 и 2 класса относятся пески месторождения «Приволжского», они могут применяться во всех видах жилищного и гражданского строительст¬ва. В общей сложности, пески данного месторождения являются довольно однородными и представляют качественные показатели, которые делают их отвечающим всем требованиям при строительных работах, при изготовлении различных строительных растворов, как мелкий заполнитель в бетон (при условии отделения гравия, который больше 10мм), при строительстве дорог.
Запасы полезного ископаемого
Месторождение располагается на 499-502 км с.х. реки Волги и на изгибе реки вытянуто по продольному направлению правого ее берега в виде линзы. Согласно подсчетам запасов от 1992г. площадь всего месторождения была 123,4 га, при этом по блоку С1 она составляла 60,8га. В границах горного отвода площадь месторождения «При¬волжское» по состоянию на начало проектирования равнялась 93,4 га.
Методом геологических блоков были подсчитаны оставшиеся запасы месторождения, на начало проектирования. Средние мощности полезной толщи в блоках были подсчитаны при помощи средне арифметического метода, площади подсчитаны при помощи мето¬да простейших геометрических фигур. Границы касающиеся подсчетных блоков удерживаются на выработки при мощности песков не меньше 2-х метров.
При расчетах было определено количество блоков относящихся к категории С1 — 6 и блоков относящихся к категории С2 — 2. Незначительным образом разняться протяженность всех блоков, кроме 2-х крайних, в среднем составляют примерно 380м, при этом ширина блока изменяется в пределах 80-170 м.
Является менее отработанной верхняя часть всего месторождения (относятся блоки С1 — I, II, III, IV) и здесь мощность (средняя) всей полезной толщи представляет собой 12м, что существенно от¬личается от данного показателя, который расположен в нижней его части и является равным 7,2-4,2м (относятся блоки С1 — V, VI). Результаты расчетов, которые остались на начальном этапе проектирования всех запасов полез-ного ископаемого приведены в табл. 1.1. (Приложение 1)
Горнотехнические условия разработки месторождения
В русле реки Волги, под слоем воды на глубине 3,5-18,0м, располагается промышленная залежь песка месторождения Приволжского. Месторождение располагается на 499-502 км с.х. реки Волги и на изгибе реки вытянуто по продольному направлению правого ее берега в виде линзы.
По своим запасам месторождение «Приволжское» относится к средним, а по генезису к аллювиальным.
На всю дли¬ну вдоль правого берега реки Волги и до самой середины ширины блоков расчетных, велась разработка карьера. Узкую, которая вытянулась вдоль берега выработку, имеющую длину 3 км, ширину 50-100м и глубину до 22,0м, представлял собой карьер на начало проектирования.
Песчаный материал с небольшим содержанием гравия, который состоит из песков желто-коричневого, коричневого, желто-серого, разнозернистого, преимущественно мелкозернистого, кварц-полевошпатного, в разной степени глинистого, отнесенному ко 2 классу, представляет собой полезная толща. Данные пески могут применяться при всех видах жилищного и гражданского и строительства.
Маломощными слоями и незначительны¬ми по площади иловатых суглинков представлены на участке отработки вскрышные породы, 0,41м составляет средняя мощ¬ность пустых пород. Вместе с породами полезной толщи велась отра¬ботка вскрышной породы, так как они, эти породы залегают фрагментально, а вскрышные породы при этом имеют влажность 80-90% и представле¬ны илистой фракцией.
Подстилающие породы состоят из глины слюдистой верхнеюрского возраста, тёмно-серой, плотной, пластичной, которая залегает в границах бло¬ков, которые были рассчитаны, в верхней части месторождения (относится профиль VIII) на глубине от 17,6 м и в нижней части месторождения (относится профиль XII) на глубине до 21,7 м.
Под столбом воды от 3,5 до 18,0м при НПУ 85,5м находятся участки месторождения. За пределами зоны имеющей отношение к судовому ходу и границам 100м береговой зоны располагаются остальные оставшиеся запасы полезного ископаемого.
На территории, которая относится к месторождению, отсутствуют подземные, подводные и наземные коммуникации и охраняемые природные объекты. В зоне влияния месторождения отсутствуют питьевые водозаборы.
Бла¬гоприятными для отработки запасов с помощью средств гидромеханизации, имеющих любую кон¬струкцию и глубину захвата до 16-18м, являются горнотехнические условия, касающиеся вопросов эксплуатации данного месторождения.
Выводы по разделу
Месторождение песка «Приволжское» располагается в однорукавном русле реки Волга под слоем воды от 3,5м до 18,0м при НПУ 85,5м. Оно представляет собой простое геологическое строение. Четвертичные и верхнеюрские отложения принимают участие в геологическом строении месторождения. В границах имеющегося горного отвода площадь всего месторождения «Приволжское» на начало проектирования составляла 93,4 га.
При проведении геологоразведочных работ были установлены качественные характеристики песков. В соответствии с проведенными лабораторными исследованиями было определено, что пески, расположенные в месторождении «Приволжское» согласно требованиям входят в состав мелких песков 1 класса (при соблюдении условия обязательного отсева примеси гравия, который крупнее 10 мм) [31]. В русле реки Волги, под толщей воды на глубине 3,5-18,0м, располагается промышленная залежь песка месторождения Приволжского. Месторождение располагается на 499-502 км с.х. реки Волги и на изгибе реки вытянуто по продольному направлению правого ее берега в виде линзы.
II. ГОРНАЯ ЧАСТЬ
Обоснование технических границ ведения горных работ
Границы всего проектируемого карьера взяты в очертаниях подсчета остав¬шихся балансовых запасов, который определяется в интервале 499,0-502,0 км судового хода, и учитывает следующие условия:
— необходимость предотвращения нарушений касающихся устойчивости всей береговой полосы в результате возможных обрушений берегов водоёма и иных эрозионных процессов относящихся к береговым;
— сведение к наименьшему влиянию отработки карьера на состояние обитания ихтиофауны.
Карьер располагается в границах горного отвода, который имеется с детализированными (уточненными) границами площадь, которых составляет 93,39га, предоставленного согласно акта №186 от 18 октября 2017г. Управлением Верхне-Волжского округа по технологическому и экологи¬ческому надзору ОАО «Ярославскому речному порту».
В данные границы также вошла площадь с запасами песка, которая предоставлена ОАО «Ярославский речной порт» в соответствии с лицензией ЯРЛ 57561 ТЭ на право пользо¬вания недрами учитывающей внешнюю разбортовку карьера.
Площадь ведения всех горных работ должна составить 586,3+36,0 = 622,3 тыс. м2, при этом площадь 586,3 тыс. м2 — это площадь относящаяся к подсчету имеющихся балансовых запасов на период начала проектирования.
Технологические потери и проектные промышленные запасы
Классификация потерь при разработке месторождения
Согласно «Типовой технологической схемой до¬бычи песка, гравия и ПГС в руслах судоходных рек и других судоходных водо¬ёмах», а также [20.], [22.] и [24.], выполнена при добыче классификация потерь руслового месторождения «Приволжское».
Классификация имеющая отношение к разубоживанию при разработке месторождения
При разработке месторождения «Приволжского» может случиться в процессе добычи из-за привлечения пустой породы в полезное ископаемое, пер¬вичное эксплуатаци¬онное разубоживание.
Не планируется конструктивное разубоживание, которое может возникнуть при отсутствии экономической целесообразности по отработке залежи в пределах ее естественных границ или отсутствия технической возможности. Также не планируется и вторичное разубоживание, когда после отделения полезного ископаемого от массива ухудшается его ка-чество.
Расчет «примешивания» и потерь.
Все общекарьерные потери относительно песчаного материала, относящегося к категории С2 по борту по длине береговой полосы равной L — 300 м рядом со скважиной № 24 представляют собой:
VK =1,5 x 300 x 6,9 : 2 = 1,55 тыс. м3
(0,03% от всего объема относящемуся к балансовым запасам).
Потери возможные в подошве самого карьера
V под. = 293,2 тыс. м3 (6,16% от всего объема, относящемуся к балансовым запасам).
Общие потери всего полезного ископаемого равняются 294,75 тыс. м3 (6,19% от всего объема, относящемуся к балансовым запасам).
В бортах карьера, а именно от их разноски до величины рабочего откоса в пределах 1:1,5, планируется примешивание самого полезного ископаемого.
Общий прирост по блокам относящихся к категории С1 — 91,1 тыс. м3.
Общий прирост по блокам относящихся к категории С2 — 71,2 тыс. м3.
Весь прирост объема всей полной добычи — 162,3 тыс. м3.
В табл. 2.1. (Приложение 2) приведен проектируемый баланс всех запасов месторождения.
Режим работы
Согласно технического задания, разработка карьера должна вес¬тись сезонным образом, в период с апреля по ноябрь месяцы, исключая перерыв, связанный с нерестом рыбы (в соответствии с согласованием ФГУ «Верхневолжрыбвод»). Работы должны выполняться в период навигации, рабочая неделя — непрерывная. Работы по до¬быче песка в июне-августе должны выполняться с 900 до 2100 во время светлого времени суток, то есть, общая продол¬жительность работы за сутки должна быть 16 часов. В остальное время период работы добычные по плану должны вестись круглосуточно.
Добычные работы
Выбор оборудования горно-транспортного
Согласно условиям технического задания, на месторождении планируется применение следующих плавсредств и оборудования. При добычных работах – применение плавучих кранов КПЛ-16-30 относящихся к проекту Р-108 и земснаряда относящегося к проекту Р-109, при пе¬ревозке всего добытого полезного ископаемого — применение несамоходного транспортного флота (баржи грузоподъёмностью 2500т относящуюся к проекту Р-85) с использованием толкачей буксиров относящихся к проекту 112 (Дунайский-23) и 887 (Шлюзовой-133).
В табл.2.2. Приложение 2 приводится полная характеристика добычного оборудования.
Объем по добыче песка навигационный в соответствии с заданием представляет собой 500,0 тыс.м3, объем по добыче горной массы при условии совместной выемки также и пустых пород, представляет собой 524,0 тыс.м3.
Технология ведения добычных работ
Согласно Технического задания отработка всего месторождения предусматривается с применением плавкрана КПЛ 16-30, также и гидро-механизированным способом. Для данного типа залежи достаточно техноло¬гичным образом будет применяться оборудование и в том и в другом случае.
Годовыми блоками предусматривается работа добычной техники, в соответствии с ха¬рактером отработки — снизу вверх сериями. Длина серии без учета перекладки папильонажных якорей равняется100м, ширина 48м для плавкрана и 50м для землесоса. Равным ширине корпуса добычного оборудования принимается расстояние между осями траншей. Расстояние для плавучего крана составляет 16м, а расстояние для землесоса составляет 10м. Заложение всех рабочих откосов в соотношении 1:1,5.
Весь поднятый песчаный материал следует в баржу проекта Р-85 и затем направляется потребителям.
Водные подходы и рейды
Вывоз всего песка погруженного в суда предусматривается в толкаемых составах имеющих жесткий счал, который состоит из буксирного теплохода и одной баржи.
Организация перевозок
Баржами проекта Р-85 имеющих грузоподъёмность 2500т. предусматривается перевозка всего добытого полезного ископаемого. Теплоходы проектов Р-112 и Р-887 применяются в качестве толкачей.
На причалы заказчиков или на причал ООО «Ярославский речной порт» производится выгрузка всего добытого песка.
Расчет судооборота и потребности во флоте на одну навигацию
2 баржи Р-85 и 2 буксира потребуется при выгрузке всего добытого песка на причал ООО «Ярославский речной порт. При выгрузке всего песка, который пойдет на причалы заказчи¬ков расчет, связанный с судооборотом и потребностями во флоте осуществляется аналогичным образом и отображается в годовых планах по развитию горных работ. Аналогичным образом выполняется расчет барж в соответствии с вариантом загрузки земснарядом. В Приложении 2 приведены все принятые исходные величины и результаты расчета.
Выводы по разделу
Бла¬гоприятными для отработки запасов при помощи средств гидромеханизации любой кон¬струкции имеющих глубину захвата до 16-18м являются горнотехнические условия эксплуатации месторождения.
Карьер располагается в границах горного отвода, который имеется с детализированными (уточненными) границами площадь, которых составляет 93,39га. В границы отвода вошла площадь запасов песка. Площадь ведения всех горных работ должна составить 586,3+36,0 = 622,3 тыс. м2, при этом площадь 586,3 тыс. м2 — это площадь относящаяся к подсчету имеющихся балансовых запасов на период начала проектирования.
III. БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА
В данном разделе рассматриваются главные мероприятия, которые имеют свое отношение к обеспечению безопасного проведения горных работ, к плану ликвидации аварий, к охране воздушной среды, имеющихся водоемов и охране недр.
Главные нормативные документы представлены в Приложении 3 табл.3.1. Приложение 3.
Проектируемый Карьер по добыче песка, который проектируется согласно классификации «Норм техно¬логического проектирования предприятий нерудных строительных материа¬лов», ОНТП 18-85, п.п. 2.1.5, 2.5.2, относится к мелким.
Мероприятия по обеспечению безопасности производства горных работ представлены табл. 3.2. Приложение 3. Мероприятия по улучшению санитарно-гигиенических условий труда представлены табл. 3.3. Приложение 3. Противопожарные мероприятия представлены табл. 3.4. в Приложение 3
План ликвидации аварий
Земснаряд предназначается для получения песчано-гравийной смеси непосредственно со дна карьеров, которые обводнены и дальнейшей ее погрузки в специально предназначенные для этих целей суда. Погрузка выполняется с помощью налива, при применении напорного трубопровода с использованием грунтового насоса на борт левый. Блоками при помощи траншейного способа в один слой, проходящего за один проход предусматривается работа всей добычной техники. На серии траншей разбивается каждый блок. Длина серии составляет 100 метро без перекладки папильонажных якорей, а ее ширина составляет 50 метров. Равное ширине корпуса оборудования добычного принимается расстояние посередине осей траншей и землесоса, которое равняется 10 метрам. В пропорции 1:1,5 представляет собой заложение всех рабочих откосов.
Добычное оборудование вместе с баржой под непосредственным руководством мастера ставится после окончания всей подготовки участка к дальнейшей эксплуатации, участок, который был ранее выбран и обозначен. Погрузку добываемого песка в баржу производит земснаряд, сразу встав на якорь. Вдоль баржи вначале осуществляется разработка, затем, она продолжается с носа и впоследствии с кормы. Поперек участка передвигается с помощью якорей добычное оборудование, по мере выработки всего намечаемого участка до глубины, согласно проекта. Буксирным теплоходом передвигается вдоль участка с баржой при необходимости добычное оборудование.
Части оперативного плана по ликвидации аварий представлены в табл. 3.4. Приложение 3.
Охрана воздушной среды
Начальные данные.
При добыче песка применяется техника, которая работает на дизельном топливе, относятся: земснаряд, имеющий мощность 425 кВт и плавкран, имеющий мощность 330кВт. Выхлопные трубы всего добывающего оборудования, представляют собой загрязнение атмосферного воздуха в зоне, где располагается горный отвод «Приволжского». Для расчета выбирается вариант совместной, обоюдной работы всего добывающего оборудования. На длину равную 3 км растянут контур всего горного отвода месторождения «Приволжского», он располагается между грядами Летешовкой и Устьинской. Ровно 160м составляет минимальное расстояние от местонахождения добывающего оборудования до берега.
Итак, уровни загрязнений, которые создаются источниками в границах горного отвода относящимся к месторождению «Приволжский», не превышают более 0.1 ПДК (от ПДКм.р. 10%) для населенного пункта, который является ближайшим.
На расстоянии 25 метров от источника, который выделяет загрязняющие вещества, но, которые не превышают при этом ПДКм.р. ни по какому веществу, находятся точки максимальных концентраций.
Значительного влияния не оказывает, как на весь воздушный бассейн в границах нахождения, так и, при несуществовании прогрессирующего закисления всего или части водохранилища, на качество воды, добывающее оборудование месторождения «Приволжского».
Охрана водоемов и недр
Месторождение «Приволжское» располагается в русле реки Вол¬ги между ее притоками р. Щетка и р. Ить, расположенными слева, что совпадает интервалу 499-502 км согласно судового хода реки Волги, ниже створа плотины Рыбинской ГЭС на расстоянии 79 км и выше г. Ярославля на расстоянии 20 км.
До 17-18м доходят максимальные значения, касающиеся толщи воды. 1.5-2.5м составляет высота поймы над меженным уровнем воды. Пойма является плоской, широкой (2.5-3.0 км) на 60% она покрыта лесом, частичным образом занята постройками и сенокосными угодьями. Рельеф дна слаборасчлененный, кроме разрезов. Почти полностью или частичным образом отработаны участки месторождения меж¬ду разведочными профилями на 500.3-502 км су¬дового хода.
Воздействие на гидрогеологический и гидрологический режимы водохранилища
Согласно данным г.р. №34-80-442\1 Росгеонерудразведка, Киржач-1985, «Отчет о поисковых работах, проведенных в русле р. Волги (475-500; 555-575 км судового хода)», который является проектируемым располагается на водохранилище в зоне имеющей постоянный подпор, на уровенный режим не окажет влияния его отработка.
От берега на значительное расстояние удалены границы карьера (имеется 100 метровая прибрежная охранная зона), по этой причине на устойчивость всей береговой полосы не оказывает свое влияние выработка. Скорости течения начинает уменьшаться в районе выработки только, при этом скоростной режим, относящийся к участкам, которые прилегают к карьеру, остается без изменений. Не ожидается изменения волнового режима этого довольно глубоководного участка.
Воздействия, которые могут произойти при разработке карьера в проектных условиях на санитарно-гигиенические, физико-химические, гидрохимические показатели относительно поверхностных вод может быть при попадании в воду:
— меленьких частиц грунта, при этом образовываются зоны имеющие повышенную мутность;
-загрязнений, которые депонированы в грунтах;
-разных атмосферных выбросах.
Накопление стоков, мусора, отходов. Исключаются полностью попадания в воду нефтепродуктов при заправке маслом и топливом, так как закрытыми системами бункеровки оснащены все суда, которые относятся к добывающему технологическому комплексу. Не допускается, в соответствии с действующим природоохранным законодательством, сброс в воду сточных вод, мусора, нефтесодержащих веществ, без их очистки и обеззараживания.
Повышение мутности воды. Расчет зоны, которая касается дополнительной мутности (зоны, где имеется превышение концентрации взвешенных частиц больше, чем на 0,25мг/л), выявил, что в процессе разработки месторождения «Приволжское», с помощью плавучего крана или земснаряда стабилизируется граница шлейфа на расстоянии, которое составляет не более чем 500 м вниз по течению от возможного источника загрязнения, поэтому, зона относящаяся к повышенной мутности не может распространяться в зоне санитарной охраны имеющего отношение к водозабору у с. Воздвиженье.
Мероприятия по охране недр представлены в табл. 3.5. Приложение 3
Выводы по разделу
К мелким относится карьер по добыче песка, который проектируется, согласно ОНТП 18-85, п.п. 2.1.5, 2.5.2. «Норм технологического проектирования предприятий нерудных строительных материалов».
На воздушный бассейн, который расположен в районе месторождения «Приволжского», а также на качество воды, когда имеется отсутствие прогрессирующего закисления части или всего водохранилища, значительного влияния не оказывает добывающее оборудование.