ГОРНЫЕ И МАРКШЕЙДЕРСКИЕ РАБОТЫ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ЗОЛОТОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ПИОНЕР». Часть 3

Страницы 1 2 3 4

---

5.6 Разбивочные работы

К выносу в натуру проектных элементов  относится вынос на местность элементов выработок, сооружений, коммуникаций, устьев скважин и т.п. Вынос производится полярным способом с помощью тахеометра, путем выставления нужного расстояния и направления. Маркшейдер снимает с плана координаты нужных точек и заносит их в память тахеометра. Прибор центрируется над съемочной точкой, после чего визируют на пункт с известными координатами, тем самым прибор ориентируют. После в режиме вынос вызывают из памяти нужную точку, на дисплее прибора высветится нужное направление и стрелки в какую сторону двигаться поворачивать тахеометр и идти маркрабочему с отражателем. Когда вешка будет находиться примерно на месте, визируют на отражатель и нажимают кнопку измерить, прибор автоматически выдаст расстояния, на которые необходимо передвинуть  отражатель. Эта операция повторяется, пока не будет, достигнут нужный результат.

Также применяется способ перпендикуляров. Способ применяется при наличии вблизи снимаемого контура стороны съемочного обоснования, которое строится в виде теодолитных ходов или прямоугольной сетки. С характерных точек контура опускают перпендикуляры на сторону съемочного обоснования и измеряют с округлением до 0,1 м рулеткой или лентой длину перпендикуляра и расстояние от его основания до пункта съемочного обоснования. Длина перпендикуляров может быть до 30 м.

Помимо тахеометров разбивку также можно осуществлять при помощи комплекта GPS оборудования, компании JAVAD GNSS, в режиме RTK.

Схема выноса в натуру полярным способом показана на рисунке 5.8.

Рисунок 5.8 – Вынос в натуру полярным способом

5.7  Текущие маркшейдерские работы. Съемка подробностей

«Основной целью маркшейдерской съемки при открытой разработке месторождений полезных ископаемых является наиболее полное графическое изображение, точный учет и определение всех видов работ – горных, геологоразведочных и строительных»[1].

Объектами детальной маркшейдерской съемки являются строительные работы на земной поверхности разрабатываемого месторождения и горные работы в выработках карьера. Маркшейдерские работы на земной поверхности территории производственно-хозяйственной деятельности включают в себя съемки рельефа и ситуации земной поверхности, устьев и трасс разведочных и дренажных выработок и водоотводных канав, изменений ситуаций в карьере в результате вскрышных и добычных работ, съемки транспортных путей, горнотехнических и гражданских сооружений, зданий и коммуникаций. «Элементами детальной маркшейдерской съемки карьера являются: горные выработки (уступы, съезды, траншеи, линии откола при взрыве блока, развалы, дренажные выработки, водоотливные канавы, рабочие площадки, бермы и т.д.), отвалы горных пород, разведочные выработки, внутрикарьерная ситуация (транспортные пути, ЛЭП, трубопроводы)» [1].

Точность детальной маркшейдерской съемки на земной поверхности зависит от масштаба съемки и сложности земной поверхности и оценивается по данным контрольных замеров. Предельные расхождения в положении контуров местности с четкими очертаниями относительно ближайших пунктов съемочного обоснования не должны превышать на плане 1 мм, предельные погрешности взаимного положения на плане капитальных сооружений, зданий и других важных объектов не должны превышать 0,4 мм.

Периодичность съемки горных работ устанавливается исходя из производственной необходимости, но не реже одного раза в месяц, так как основными замерами являются месячный и контрольный замер годовой. Наряду с этим, по отдельным участкам карьера по мере необходимости, то есть чаще одного раза в месяц ведут съемки, связанные с определенными производственными операциями (подготовка массового взрыва, вынос в натуру проектных контуров объектов строительства или горных выработок и т.п.).

На карьерах распространен тахеометрический способ съемки. В основе этого способа используется возможность получения планово-высотного положения точки одним визированием зрительной трубы электронного тахеометра. С помощью этого прибора снижается трудоемкость при тахеометрической съемке, увеличивается скорость работ, минимизируется вероятность совершить случайную ошибку при фиксировании величин угловых и линейных измерений, так как все эти результаты остаются в памяти прибора вплоть до завершения камеральных работ.

Тахеометрическую съемку производят с пунктов маркшейдерского обоснования, полевые работы включают:

— рекогносцировку участка съемки и геологической обстановки;

— приводят инструмент в рабочее положение над пунктом съемочного обоснования;

— ориентируют прибор по исходному направлению;

— производят съемку характерных точек объекта.

Предельное расстояние от прибора до вехи, не более установленной техническими характеристиками тахеометра, при этом рекомендовано инструкцией при съемке теодолитом с 25 — кратным и более увеличением зрительной трубы при масштабе 1:2000 – 250 м, при масштабе 1:5000 – 350 м. Результаты полевых измерений записываются в память прибора.

5.8 Контроль и вынос в натуру технических параметров ведения горных работ

Для производства разбивочных работ необходимо иметь исходные данные: координаты отдельных точек и дирекционные углы осевых линий зданий, сооружений и трасс, высотные отметки, связующие расстояния и положение главных точек сооружений относительно пунктов геодезической основы для контроля ведения горных работ по утвержденному проекту.

Вынос основных элементов проекта (точек, осей и контуров) сооружений в натуру выполняют следующими способами: полярным, ординатным, прямой угловой засечкой, линейной засечкой и др.

5.9 Маркшейдерские работы при проходке траншей и съездов

Маркшейдерские работы, связанные с проведение выездных и разрезных траншей и съездов, заключаются в следующем:

— перенесении в натуру проектной оси выработки, ее поперечных сечений и высотных отметок (профиля почвы выработки);

— контроле правильности проведения выработок по заданному направлению, сечению и высотным отметкам;

— определении подлежащих выемке и фактически вынутых объемов пород.

— маркшейдерские работы осуществляют в следующем порядке:

— по исходным данным намечают и разбивают ось траншеи или съезда;

— дополнительной съемкой уточняют и пополняют плановые и высотные данные разбитой трассы.

При расположении взрываемого блока у контура карьера и проходке капитальных съездов положение взрывных выработок на площадку уступа выносится инструментально. Если взрывные выработки проходятся при незачищенном откосе уступа, инструментально выносятся взрывные выработки первого ряда, а при зачищенных уступах — только первую и последнюю из них. После проходки взрывных выработок при необходимости выполняется съемка их устьев, а при производстве опытно-промышленного взрыва также измеряются глубины скважин и составляется таблица фактических их элементов.

В зависимости от характера пород, в которых проводится траншея, рельефа, а также от имеющихся средств механизации применяются различные способы проходки траншей. Во всех случаях маркшейдером в натуре разбивается ось траншеи, верхние бровки, поперечники и задается уклон подошвы траншеи.

Способы проходки траншеи показаны на рисунке 5.9.

а) проходка по крутому склону с отвалом породы под от­кос или с погрузкой на транспорт; б) проходка с выемкой породы на себя — драглайном и по­следующей его разгрузкой на борту траншеи.

Рисунок 5.9 — Способы проходки траншей

5.10 Учет объемов добычи руды и вскрыши

«Объем вынутой горной массы в карьерах определяется по результатам маркшейдерской съемки с целью контроля над выполнением государственного плана вскрышных и добычных горных работ и учета движения промышленных запасов, потерь и разубоживания полезного ископаемого» [14].

Оперативный учет добычи и вскрыши выполняется по числу отгруженных транспортных сосудов и средней массе (объему) полезного ископаемого (пород вскрыши) в одном сосуде или по результатам взвешивания всех транспортируемых горных пород.

Маркшейдерский учет объемов горных работ из-за недостаточной точности оперативного учета является основным.

Подсчет объемов пород вскрыши и полезного ископаемого выполняется в программе AutoCAD Civil 3D 2014, способами горизонтальных и вертикальных сечений.

Способ параллельных вертикальных сечений применим для подсчета объема заходок и выемочных блоков с вытянутыми и примерно параллельными контурами.

Подсчет производится по формулам(5.10, 5.11):

— если площади параллельных сечений не отличаются друг от друга более чем на 40%:

,                                   (5.10)

,                         (5.11)

где     vi – объем между смежными сечениями, м³;

S_i, S_i+1 – площадь сечения, м²;

а – расстояние между смежными сечениями, м.

Подсчет объемов способом вертикальных параллельных сечений показан на рисунке 5.10.

Рисунок 5.10 — Подсчет объемов способом вертикальных параллельных сечений

— если площади параллельных сечений отличаются по величине более чем на 40% подсчет подводится по формулам (5.12, 5.13):

(5.12)

 

(5.13)

 

— для крайних блоков подсчет подводится по формуле (5.14):

(5.14)

Способ непараллельных вертикальных сечений применим на значительных по объему криволинейных участках заходок и выемочных блоках.

Подсчет извлеченных пород производим по формулам (5.15, 5.16):

(5.15)

 

(5.16)

где    α – угол между сечениями;

y_c – ордината центра тяжести сечения;

S – площадь сечения.

Подсчет объемов способом вертикальных непараллельных сечений показан на рисунке 5.11.

 

Рисунок  5.11 — Подсчет объемов способом вертикальных непараллельных сечений

Маркшейдерский контроль добычи и вынутой вскрыши осуществляется:

— периодическим подсчетом объемов вынутых горных пород по маркшейдерским съемкам и сравнением полученных объемов с соответствующими отчетными данными;

— определением по маркшейдерским данным средней полноты загрузки транспортных сосудов с целью повышения точности оперативного учета.

Маркшейдерская съемка горных выработок и подсчет объемов могут осуществляться, не превышая следующих допустимых погрешностей.

При маркшейдерской съемке уступов допустимая погрешность σ_Vдоп (%) определения объема вычисляется по формуле (5.17):

(5.17)

где    V — объем вынутых горных пород, приведенный к объему в целике, м³.

Формула 5.17 используется при объемах от 20 до 2000 тыс. м³. Если объем больше 2000 тыс. м³, то принимают σ_Vдоп= 1 %; если объем меньше 20 тыс. м³, то методика съемки горных выработок и вычисления объемов устанавливается с таким расчетом, чтобы погрешность σ_Vдоп не превышала 10 %.

Допустимую погрешность используют для вычисления допустимой разности между объемом горных пород, найденным по контрольному подсчету, и объемом, принятым в отчетах, а также для обоснования новых способов съемки и подсчета объемов.

В заполняемой маркшейдерской службой предприятия книге учета движения горной массы отражаются следующие данные по выемочным единицам,  участкам, прииску:

— объемы вынутых горных пород, определенные по маркшейдерской съемке;

— данные оперативного учета, принятые для приведения объемов горных пород, определенных по маркшейдерской съемке, к началу и к концу отчетного периода;

— принятые при пересчете коэффициенты разрыхления;

— масса добытого полезного ископаемого и его плотность в целике;

— объемы вынутых горных пород, определенные по контрольному маркшейдерскому подсчету.

«Маркшейдерский контроль добычи и вскрыши проводится с целью обеспечения достоверного учета извлекаемых и оставляемых в недрах запасов полезных ископаемых.

Контрольный подсчет объемов добычи и вскрыши по карьерам выполняется один раз в год до 1 февраля, следующего за отчетным годом. Объемы подсчитываются двумя независимыми подсчетами. Для контрольного подсчета объемов используются съемки, выполненные в начале и в конце контролируемого периода, или проводится разовая съемка карьеров»[1].

5.11 Маркшейдерские работы при экскавации горной массы

Одной из основных маркшейдерских работ является съёмка забоев уступов, то есть определение положения верхней и нижней бровок уступов. В случаях, когда нижняя бровка скрыта под осыпавшейся горной массой, производится съёмка кромок осыпи.

В обязанности маркшейдера входит:

а) своевременная съёмка положения экскаваторов и забоев;

б) проверка правильности (безопасности) углов откоса уступов.

Съёмка забоев будет производиться тахеометрическим способом, так как она является более быстрой и точной и может производиться при любом состоянии погоды, что очень важно для карьера данного климатического района. Съёмки на карьере производися тахеометром Sokkia FX – 105. Учитывая точность прибора в измерении углов и расстояний и размеры проектируемого карьера расстояние до точек съемки не превысят предельно допустимых. Результаты измерений, согласно «п. 114 Инструкции по производству маркшейдерских работ»[11], заносятся как в электронную память прибора, так и в полевой журнал и отображают на абрисе. Результаты съёмки наносятся на план тахеографом (либо по координатам) с погрешностью ± 0,5 мм, отметки точек округляются до 0,1 м. Допускается также нанесение съемки с помощью специализированных программ. При обслуживании экскаваторных и буровзрывных работ маркшейдерская служба предоставляет выкопировки с плана горных работ необходимого масштаба для составления паспорта БВР и технологических схем, согласно которых ведутся горные работы, где указываются: размеры рабочих площадок и берм, углы откоса уступов, нормативные показатели, мероприятия по безопасному ведению работ, описывается организация работ.

5.12 Маркшейдерские работы при БВР

Маркшейдерское обслуживание БВР включает:

— подготовку графических и аналитических материалов для составления проекта взрыва;

— перенос проектного положения скважин на уступы с закреплением их колышками с указанием номера и глубины скважины;

— съемку устья скважин, пробуренных в пределах блока и контрольный замер глубины скважин, после производства буровых работ маркшейдерская служба составляет исполнительный план обуренного блока, на который наносят пробуренные скважины, а в специальной таблице проставляют параметры буровой сети, глубину скважин, расстояние между ними и между рядами;

— составление плана блока в масштабе 1:1000 с указанием на нем устьев скважин, их глубины и отметок верхних и нижних площадок уступов, отметок бровок, границ блоков, границы взрываемой зоны;

— детальная маркшейдерская съемка результата взрывания, составление графической и отчетной документации и заключения об эффективности взрыва.

Окончательное количество взорванной горной массы определяется после отгрузки, съемки и подсчета вынутой горной массы.

«Маркшейдерские работы при подготовке горных пород к выемке буровзрывным способом включают: подготовку графической документации, необходимой для составления технического проекта взрыва; производство разбивочных работ по выносу в натуру проектной сетки скважин; выполнение исполнительной съемки сетки пробуренных скважин на участке взрываемого блока; определение объема взорванной горной массы»[1].

Глубину скважин определяют рулеткой с подвешенным грузом.

По данным исполнительной съемки составляют паспорт буровзрывных работ. Для каждой скважины с учетом ее глубины, линии сопротивления по подошве и величины перебура рассчитывают величину заряда взрывчатого вещества.

Паспорт БВР показан на рисунке 5.12.

Рисунок 5.12 – Паспорт БВР

После взрыва производят съемку развала горной массы, по результатам которой определяют объем взорванной массы V_P, м³. Качество буровзрывных работ определяют величиною коэффициента разрыхления горной массы Кр и выходом негабарита. Значение находят по формуле (5.18):

Кр = Vp/V_u,                                                   (5.18)

— если взрыв производится на зачищенную рабочую площадку, значения находим формуле (5.19):

 

(5.19)

где V_p.о — объем взорванных пород, оставленных после предыдущего взрыва;

V_u — объем взорванных пород в целике.

Если взрыв производится на неубранную горную массу. В формуле обозначено: Величину V_u находят по данным съемки этого участка после отгрузки взорванной массы. Взрывные работы используют как при подготовке пород к выемке, так и при проходке горных выработок. Маркшейдерские работы выполняют в аналогичной последовательности. В случае, если взрывные выработки пройдены в виде шурфов, камер или штреков, то вынос их в натуру и съемку производят так же, как и при подземной разработке месторождений.

5.13 Маркшейдерские работы при разбивке транспортных путей

Разработка месторождений открытым способом, как правило, сопровождается перемещением значительных объемов горной массы. Транспортировку горных пород на карьерах осуществляют различными видами транспорта: железнодорожным, автомобильным, тракторным, конвейерным, гидравлическим, подвесными канатными дорогами, кабельными кранами и скиповыми подъемниками. Наибольшее распространение получили железнодорожный, автомобильный и конвейерный виды транспорта. При железнодорожном транспорте маркшейдерские работы включают: перенесение в натуру оси трассы и поперечного профиля сечений; разбивку отводных путей и стрелочных переводов; съемку и документацию постоянных рельсовых путей; выполнение периодических наблюдений за состоянием подвижных забойных путей.

Отличия в работах имеются при сооружении забойных путей. При разбивке осей забойных путей определяют их расстояние от забоя, которое обеспечивало бы выемку очередного блока горной массы без переноса путей. Необходимо также учитывать, чтобы пути не были завалены горной массой при производстве взрывных работ.

 5.14 Контроль соблюдения соотношения элементов сооружения

«Под геометрическими элементами понимают их характерные точки, оси, плоскости. Геометрическими параметрами называют расстояния между точками, осями, поверхностями, предусмотренные проектом углы между осями или осью и плоскостью, радиусы закруглений, габариты и диаметры сооружений» [1].

Маркшейдеры при строительстве различных сооружений должны путем контрольных измерений определять отклонение геометрических элементов сооружений от их проектного положения, проводить сравнение действительных величин геометрических параметров с их номинальными (проектными) значениями. Контроль осуществляется как в процессе строительно-монтажных работ, так и после их завершения. Основой для контрольных измерений при установке конструкций и оборудования в проектное положение являются разбивочные оси или линии, им параллельные, опорные поверхности, реперы. О выявленных в результате контрольных измерений недопустимых отклонениях сообщают главному маркшейдеру строительной организации, главному инженеру и делают соответствующую запись в «Книге маркшейдерских указаний». Результаты измерений, полученные в процессе строительства, фиксируют в полевом журнале и наносят на рабочие чертежи проекта с указанием величин отклонений. По завершению строительства объекта или его частей по результатам измерений составляют исполнительные схемы и чертежи: графический план поверхности; отчет о топографо-геодезических работах; схема пунктов опорной и съемочной сетей; каталог координат пунктов опорной и съемочной сетей.

5.15  Потери и разубоживание полезного ископаемого

Потерями полезного ископаемого называется часть балансовых запасов, безвозвратно оставленная или не извлеченная из недр при разработке месторождения, добытая и направленная в породные отвалы, оставленная в местах складирования, погрузки и транспор­тирования.

Разубоживанием называется снижение содержания полезных компонентов в добытом полезном ископаемом по сравнению с со­держанием их в балансовых запасах вследствие примешивания к ним пород, а также вследствие потерь обогащенной мелочи, выще­лачивания полезных компонентов.

Для всех горнодобывающих отраслей разработаны инструк­ции по определению, учету и нормированию потерь и разубоживания руды, в основу которых положена Единая классификация по­терь твердых полезных ископаемых при разработке месторожде­ний. По этой классификации фактические потери полезных иско­паемых делятся на два класса:

• общешахтные (общеруд­ничные, общекарьерные) потери;
• эксплуатационные потери.

К первому классу относят потери в охранных целиках под зданиями, сооружениями, шахтными стволами, водоемами, а также в барьерных целиках между шахтными полями.

Второй класс по­терь в зависимости от причин, их вызывающих, разделяют на под­классы А и Б. В подкласс А входят потери полезного ископаемого в массиве, т.е. потери в различных целиках. В подкласс Б входят потери отделенного (отбитого) от массива полезного ископаемого, которые, в свою очередь, подразделяют на потери в выработанном пространстве и вне его.

Разубоживание полезного ископаемого по причинам образова­ния классифицируется на две группы:

• первичное разубоживание, происходящее в процессе отделения (отбойки) полезного ископае­мого от массива;
• вторичное разубоживание, происходящее при вы­пуске и доставке полезного ископаемого из блока, при экскавации и погрузке, складировании и др.

При проектировании реконструкции карьера «Южный», эксплуатационные потери и разубоживание рассчитаны по «Нормам технологического проектирования горнорудных предприятий цветной металлургии  с  открытым  способом  разработки» [14] и составляют 1,26 % и 12,33 %.

При проектировании строительства нового рудника значения эксплуатационных потерь и разубоживания определяем по следующим формулам (5.20, 5.21):

×××                                         (5.20)

××××                                          (5.21)

где

П_т и Р_т – значения базисных потерь и разубоживания в %;

К_m, K_Δm, K_L, K_pq, K_hq – поправочные коэффициенты, учитывающие соответственно изменение мощности рудного тела, объема включения прослоев разубоживающих пород высоту добычного уступа, отношение потерь к разубоживанию.

Так как месторождение отнесено к 3 группе сложности и угол падение руды варьируется от 51 до 70 градусов, по- этому значения П_т и Р_т принимаем равным 4,2 %.

Значения базовых потерь и разубоживания приведены в таблице 5.4

Таблица 5.4 – Значения базовых потерь и разубоживания

 

Мощность рудного тела 8,3 м, высота добычного уступа 5 м, включение прослоев пустых пород отсутствует, отношение потерь к разубоживанию 0,1, согласно этим условиям поправочные коэффициенты принимаем равными: К_m=1,45, K_Δm=1, K_L=0,75, K_hq=0,3, K_pq=3.

Значения поправочных коэффициентов приведены в таблице 5.5

Таблица 5.5 – Значение поправочных коэффициентов

По формулам (5.20, 5.21) получим:

П=4,2×1,45×1×0,75×0,3=1,4 %,

Р=4,2×1,45×1×0,75×3=13,7 %.

А также при проектировании реконструкции действующих карьеров значения потерь и разубоживания следует скорректировать путем умножения на поправочный коэффициент, при этом условии используем формулу (5.22):

(5.22)

где

П_ф(Р_ф) и П(Р) – фактические и расчетные значения потерь (разубоживания) для условий действующих карьеров.

Учитывая поправочный коэффициент К_ф=0,9, скорректируем проектные значения и получим:

П_п=1,4×0,9=1,26 %,

Р_п=13,7×0,9=12,33 %.

Фактическому учету на месторождении «Пионер» при добыче подлежат 2 вида потерь и разубоживания руды и металла: приконтурные – на контакте «руда – порода» и образующиеся в подошве и кровле эксплуатационных горизонтов.

Схема подсчета фактических потерь и разубоживания показана на рисунке 5.13.

Рисунок 5.13 – Схема подсчета фактических потерь и разубоживания

Нормативный уровень прочих видов потерь и разубоживания определен проектом на проведение опытно-промышленной отработки и принят в следующих величинах:

• потери руды при транспортировке – 0,1 %;
• потери руды при погрузке и зачистке уступов – 0,1 %;
• потери руды при взрывании – 0,2 %.

Учет добытой руды, фактических величин эксплуатационных потерь и разубоживания определяется в результате прямых маркшейдерских замеров рудных забоев в соответствии с отраслевыми инструкциями.

Величины фактических потерь и разубоживания определяются на маркшейдерских планах масштаба 1:500, по фактическим съемкам, с учетом схем отработки рудных тел. С целью снижения потерь и разубоживания применяются: предварительная зачистка рудных контактов бульдозерами и экскаваторами, бульдозерное послойное рыхление и буртование руды перед экскаваторной погрузкой, геолого-маркшейдерский контроль за зачисткой рудных контуров, подошвы горизонтов и по сортным складированием руды.

Добыча руды в карьере осуществляется по данным опробования. Площади рудных тел измеряются на маркшейдерских планах в компьютерной программе AutoCad. Объемы рудных тел (м³), подсчитанные на высоту добычного уступа, переводятся в тонны путем умножения на объемную массу.

«Блокировка рудных тел по данным эксплуатационного опробования осуществляется на сортовых планах горизонтов масштаба 1:500 и привязывается к блокировке запасов, утвержденных АмурТКЗ» [11], с учетом выявленных при эксплуатации смещений блоков.

Геолого-маркшейдерский учет добычи потерь и разубоживания по выемочным единицам приведен в таблице 5.6.

Таблица 5.6 – Геолого-маркшейдерский учет добычи потерь и разубоживания по выемочным единицам

 

---

Страницы 1 2 3 4