Норильский горнорудный район приурочен к северо-западной оконечности Сибирской платформы. Здесь выявлен целый ряд рудопроявлений и месторождений сульфидных медно-никелевых руд, ассоциирующихся с трапповыми интрузивами.
Месторождения Норильского района - Норильское, Талнахское, Октябрьское и ряд других рудопроявлений, являются единой рудно-магматической системой.
В пределах района выделяются два типа рельефа: горный и равнинный. Горный рельеф характеризует Норильское (на юге) и Хараерлахское (на севере) плато столообразные возвышенности.
Талнахское и Октябрьское месторождения представлены сплошными сульфидными рудами, роговиками, аргиллитами, известняками, оливинсодержащими габбро-долеритами и пикритовыми габбро-долеритами.
Независимо от глубины залегания, месторождения относятся к угрожаемым по горным ударам, а с глубины 700 м. и ниже к опасным по горным ударам.
1. Промышленнаяоценка месторождения.
Используя данные по глубине залегания месторождения, угла падения, мощности контуров рудного тела от лежачего бока к висячему, размера месторождения по падению строим разрез рудного тела.
1.1 Горно-геологическая и экономическая характеристика рудногоместорождения.
а) Определение длины месторождения по падению.
Определение длины месторождения ведется по формуле:
Вi = hi / Sin ?i , м
Определим длину месторождения по падению между горизонтами 45 м. и -15 м.
В1 = h1 / Sin ?1 = 60 / Sin 6? = 574.01 , м
Определим длину месторождения по падению между горизонтами -15 м. и -75 м.
В2 = h2 / Sin ?2 = 60 / Sin 7? = 492.33 , м
Определим длину месторождения по падению между горизонтами -75 м. и -135 м.
В3 = h3 / Sin ?3 = 60 / Sin 8? = 431.12 , м
Таким образом, длина месторождения по падению равна:
В = В1 + В2 + В3 = 574.01 +492.33 +431.12 = 1497.46 м.
б) Определение балансового запаса.
Расчет балансовых запасов ведется по формуле:
Бi = L B mi ? , т
где L, B - соответственно размеры месторождения по простиранию и падению, м.,
m - мощность месторождения, м., - объемный вес руды, т/м3. Запасы руды в контуре 1:
Б = Б1+Б2+Б3 = 39.95 +37.12 +35.01 = 112.08 млн.т.
в) Определение срока отработки месторождения.
Определение срока отработки месторождения ведем по формуле:
Т = Б(1- n) / А(1- р) = 112.08 (1-0.35) / 1.5(1- 0.1) = 53.96 лет,
где Б - балансовые запасы руды, А=1.5 млн.т. - годовая производительность рудника (по заданию), n = 35% - проектные потери руды при разработке, р = 10% - оптимальные потери руды при разубоживании.
г) Определение среднего содержания металлов в балансовых запасах.
Определение среднего содержания металлов в балансовых запасах ведется по формуле:
Сср.= (С1Б1+С2Б2+С3Б3) / Б ,
где Сi - содержание металла по горизонтам (по заданию 4%,5% и 6% соответственно)
1.4 Показатели промышленной оценки месторожденияполезных ископаемых.
Балансовые запасы, Б 70,73 млн.т.Среднее содержание балансовых запасов, Сср 5,19%Количество металла, содержащегося в месторождении, Qм 3,671 млн.т. Количество извлекаемого ежегодно металла, Qмг 109 тыс.т.Балансовые запасы ежегодной добычи руды, Бг 2,11Балансовая ценность руды, Цб 1,038 млн.р.Валовая ценность руды, Цв 930тыс.р.Извлекаемая ценность руды, Ци 727,7тыс.р.Годовая производительность рудника, А 2,3 млн.т.Срок отработки месторождения, Т 33,5 летЭкономический ущерб от потерь 1 т. балансовой руды, Эп 327 тыс.р.Экономический ущерб от разубоживания 1 т. балансовой руды, Эр 27.5 тыс.р. Годовой экономический ущерб от потерь рудыпри разработке месторождения, Эпг 138,1 млн.р.Годовой экономический ущерб от разубоживания руды при разработке месторождения, Эрг 57,5 млрд.р.Себестоимость 1 т концентрата, Qк 2610 тыс.р.Себестоимость 1 т металла, Qм 7396 тыс.р.Себестоимость добычи 1 т. руды, Сд 180 тыс.р.Себестоимость обогащения 1 т. руды, Со 70 тыс.р.Минимальное содержание металла в руде, Сmin 1.43%Годовая производительность обогатительной фабрики, Ао 220,3 тыс.т.Годовая производительность металлургического цеха, Ам 92 тыс.т.Оптимальные потери руды при разработке, n 2%Оптимальные потери руды при разубоживании, р 10% Годовая производительность закладочного комплекса, Азг 575 тыс.т.Прибыль, получаемая из 1 т. руды, Пр' 458,84 тыс.р.Прибыль, получаемая из 1 т. металла, Пр 12,604 млн.р.Годовая прибыль горно-металлургического комбината, Прг 960 млрд.р.
1.5 Расчет площади земельного отвода.
Земельный отвод является главной частью горного отвода. Для определения земельного отвода находим Вг - проекцию месторождения на горизонтальную плоскость (рис. на стр. 9):
Вг1 = В1Cos1 = 287.94 Cos 10 = 283.57 м;
Вг2 = В2Cos2 = 359,26 Cos 8 = 355,76 м;
Вг3 = В3Cos3 = 240,49 Cos 12 = 235,23 м;
Вг = Вг1+ Вг2+ Вг3 = 283.57+355,76+235,23 = 874,56 м,
где: В - размер месторождения по падению, м., - угол залегания месторождения, град.
Определяем длины х1 и х2 :
х1 = Нн tg (90-) = 1000tg (90-75) = 267,9 м;
х2 = Нв tg (90-) = 850tg (90-75) = 227,8 м,
где: Нн , Нв - соответственно нижняя и верхняя границы оруденения месторождения, м., = 75- угол зоны сдвижения горных пород.
Расчет капитальных затрат и эксплуатационныхгодовых затрат.
Капитальные затраты на стоительтво скипового ствола:
Ксс = Нсс qсс = 1040 15 = 15,6 млрд.р.
Капитальные затраты на стоительтво вскрывающих квершлагов:
Ккв = 2 вск qкв = 4961,3 1,5 = 7,442 млрд.р.
Капитальные затраты на стоительтво капитальных рудоспусков:
Кк.руд. = Нобщ.к.р. qк.р. , руб.;
Нобщ.к.р.-общая высота капитальных рудоспусков ;
Нобщ.к.р.=2*( Lк.р.г.-900+Lк.р.г.-950+Lк.р.г.-1010 ) м.
Где Lк.р.г.=hy1 + hy2 + Hз - длина капитального рудоспуска горизонта.
hy1=50м. hy2=60м. Hз= 30м.
Lк.р.г.-900= 50+60+30 = 140 м.
Lк.р.г.-950= 60+30 = 90 м.
Lк.р.г.-1010= Нз=30 м.
Нобщ.к.р.= 2(140+90+30) = 520 м.
Кк.руд.=5201,2106= 624 млн. руб.
Общие капитальные затраты:
Кобщ = К =15,6 + 7,442 + 0,624 = 23,666 млрд.р.
Удельные капитальные затраты:
Куд = = = 10,29 тыс.р/ т
Годовые эксплуатационные затраты на поддержание скипового ствола:
Ссс = 0,01 Ксс = 0,01 15,6 = 156 млн.р.
Годовые эксплуатационные затраты на поддержание вскрывающих квершлагов:
Скв = 0,025 Ккв = 0,025 7442 = 186,05 млн.р.
Годовые эксплуатационные затраты на подъем руды скипами:
nn=200 руб. - стоимость подъема 1 т руды скипом .
Сп = = = 4.784 млрд.р.
Годовые эксплуатационные затраты на электровозную откатку:
Сэ = = = 0.86 млрд.р.
Общие эксплуатационные затраты на подготовительные выработки:
Спв = Lобщ.отк qкв = 15344.9 1,5 = 23.02 млрд.р.
Годовые эксплуатационные затраты на подготовительные выработки:
Сгпв = = 3.289 млрд.р.
Общие эксплуатационные затраты:
Собщ = ? С = (156+186.05+4784)106+0.86109+3.289109= 9.275 млрд.р.
Удельные эксплуатационные затраты:
Су = = = 4032.61 руб/т
Приведенные затраты:
Пр = Су + Ку Е = 4032,61 + 10,29103 0,14 = 2005,2 руб/т
где Е = 0,14 - коэффициент эффективности капитальных вложений.
2.2 Комбинированный способ вскрытия вертикальным скиповым стволом в лежачем бокуместорождения посредине линии простирания вне зоны сдвижения пород и конвейерным наклонным стволом.
Угол наклона конвейерного ствола:
? = arctg = arctg = 5,8? ,
где: h = 100 м. - перепад высот конвейерного ствола,
Lгкс = Lвск3 + 0,5Вг3 = 867,06 + 117,615 = 984,7 м. - горизонтальная составляющая длины конвейерного ствола
Длина конвейерного ствола:
Lкс = 984,7/ Cos 5,8 = 989,8 м.
Расчет длин вскрывающих квершлагов.
Длина вскрывающего квершлага горизонта -900 м. Lвск1 = Lвск + Вт1 = 227,8 + 283,5 = 511,3 м.
Длина вскрывающего квершлага горизонта -950 м. Lвск2 = Lвск1 + Вг2 = 511,3 + 235,23 = 746,53м
Длина скипового ствола.
Нсс = 980 м.
Расчет технико-экономических показателей схемы подготовки откаточных и вентиляционных квершлагов.
Горизонт - 900 метров.
Длину откаточных квершлагов принимаем равной: Lот. к-ш = Вг1 = 283.5 м.
Длина откаточных штреков: Lш1 = L = 1100 м.
Общая протяженность откаточного горизонта: Lобщ. от. = 2Lш1 + 10Lот. к-ш = 2200 + 2835 = 5035 м.
целике, отнесенный к 1 т. балансовой руды, - - 10500
Приведенные затарты, р/т 2005,2 3942 4,84106
По приведенным затратам выбираем 1 способ:
Выбор скипового ствола
Сечение скипового ствода:
Sсс = 23,4 + 3,6 А = 23,4 + 3,6 2,3 = 31,7 м?
Диаметр скипового ствола: D = 2= 2 = 6,4 м.
Часовая производительность подъемной установки:
Q час = (А с) / (N n) = (2,3 1,5) / (305 12) = 942,6 т/ч
где: с = 1,5 - коэффициент неравномерности работы подъемной установки;
N - количество рабочих дней в году;
n - часы работы подъема в сутки.
Наивыгоднейший груз, поднимаемый за 1 раз в кг.:
Q г = Q час= 942,6 = 33780 кг.
где: Q час - часовая производительность подъемной установки;
Н = 1040 м - глубина подъема;
t п = 12 - 16 с. - время пауз.
Полезная емкость скипа:
W = Q г / ?н = 33,78 / 4 = 8,4 м?
где: Q г - Наивыгоднейший груз, поднимаемый за 1 раз;
?н - насыпной вес руды, т/м?
Выбираем скип 2 СН 11-2, емкостью 11 м?, размером 16801740, грузоподъемностью 25 т.
Расчетное число подъемов в час:
nч = Q час / Q г = 942,6 / 33,78 = 28 раза.
Время подъема:
Тп = 3600 / nч = 3600 / 28 = 128,6 с.
Средняя скорость подъема:
Vср = Н / Тп = 1040 / 128,6 = 8,1 м/с
Максимально допустимая правилами ЕПБ скорость подъма скипа:
Vмах = 0,8= 25,8 м/с.
3. Планирование строительства первой очереди рудника.
Наименование объем, норма продолжительность
Скиповой ствол 1040 50 м/мес 21
Клетьевой ствол 1020 50 м/мес 21
Вентиляционный ствол 1 900 50 м/мес 18
Вентиляционный ствол 2 950 50 м/мес 19
Околоствольный двор ? 6225 350 м?/мес 18
Кап.вент.штрек г.900м. 1100 60 м/мес 18
Кап.вент.штрек г.950м. 1100 60 м/мес 18
Кап.вент.штрек г.1010м. 1100 60 м/мес 18
Вскрыв. квершлаги г.900 511,3 60 м/мес 9
Вскрыв. квершлаги г.950 867,06 60 м/мес 14
Вскрыв. квершлаги г.1010 1102,29 60 м/мес 18
Вент. горизонт 900 м. 2767 60 м/мес 46
Вент. горизонт 950 м. 2915 60 м/мес 49
Вент горизонт 1010 м. 2670,46 60 м/мес 44
Откаточный гор.900 м 5035 60 м/мес 84
Откаточный гор.950 м 5757,6 60 м/мес 96
Откаточный гор.1010 м 4552 60 м/мес 76
Капитальные рудоспуски 260 50 м/мес 5
ВСЕГО: 592
Число проходческих бригад:
Nбр = Т' / Т'' = 592 / 84 = 7 бригад
где: Т' - время строительства одним забоем
Т'' = 84 мес.- время строительства первой очереди (7 лет)
Распределение капитальных затрат.
Наименование Стоимость Распределение затрат по годам
Поверхностный комплекс 0,0137 0,0137 3,7
Скиповой ствол 15,6 3 4 4 4,6
Клетьевой ствол 15,6 3 4 4 4,6
Вентиляционный ствол 1 9,75 2,4 2,4 2,4 2,55
Вентиляционный ствол 2 10,5 2,6 2,6 2,6 2,7
Околоствольный двор 1,25 1,25
Кап.вент.штрек г.900м. 1,73 1,3 0,43
Кап.вент.штрек г.950м. 1,73 1 0,73
Кап.вент.штрек г.1010м. 1,73 0,73 1
Вскрыв. квершлаги г.900 1,5 1,5
Вскрыв. квершлаги г. 950 2,6 2,6
Вскрыв. квершлаги г. 1010 3,31 3,31
Вент. горизонт 900 м. 4,15 2 2,15
Вент. горизонт 950 м. 4,37 2,1 2,27
Вент горизонт 1010 м. 4,01 2 2,01
Откаточный гор.900 7,55 2,5 2,5 2,55
Откаточный гор.950 8,6 2,7 2,7 3,2
Откаточный гор.1010 6,83 2,2 2,2 2,43
Капитальные рудоспуски 0,6 0,6
ВСЕГО 101,42 12,26 13 13 14,45 23,94 15,99 8,78
Библиографический список:
Х. Х. Кожиев, А. А. Янишевский ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, Норильск 1995
М. И. Агошков, С. С. Борисов, В. А. Боярский РАЗРАБОТКА РУДНЫХ И НЕРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, Москва “Недра”, 1983
СПРАВОЧНИК ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ Москва, “Недра”, 1983
В. Р. Иминитов ПРОЦЕССЫ ГОРНЫХ РАБОТ ПРИ РАЗРАБОТКЕ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Москва, “Недра”, 1984
В. М. Рогинский ТЕХНОЛОГИЯ, ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВОМ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Москва, “Недра”, 1984
И. Д. Насонов, В. А. Федюкин, М. Н. Шуплик ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ, Ч 1: Строительство вертикальных выработок Москва, “Недра”, 1983