Технологія переробки руди на ДСФ

 

Вступ

Конвеєрний транспорт-найбільш продуктивний вид безперервного транспорту характеризується централізованим автоматичним управлянням, простотою обслуговування і малими витратами на експлуатацію. Конвеєрне господарство сучасних гірничорудних підприємств включає в себе десятки різноманітних стрічкових конвеєрів, загальна протяжність яких досягає декількох кілометрів, а потужність одного конвеєра більше 1000кВт.

Все більш широкого застосування знаходять конвеєрні лінії для транспортування вантажів на значну відстань. В сучасних умовах к стрічковим конвеєрам пред’являються нові підвищені вимоги: збільшення довжини транспортування, збільшення куту нахилу, швидкості, продуктивності, підвищення надійності. Все більшого значення набувають прогресивні технології видобутку і доставки гірничої сировини на шахті. На ряду з локомотивним в якості технологічного транспорту застосовують конвеєрний, як в шахті так і на поверхні (дробильно-сортувальні фабрики  шахти).

Значну роль конвеєрний транспорт-набуває в умовах впровадження прогресивної технології видобутку і переробки  (дроблення і сортування) руди, при якій застосовуються засоби розподілу потоку руди за допомогою конвеєрного транспорту.

Техніко-економічних показники роботи підприємств гірничорудних галузей промисловості значною мірою залежить від працездатності стрічкових конвеєрів і їх економічних показників. На дробильно-сортувальних фабриках шахт проектування стрічкових конвеєрів надає безпосередній вплив на технічно-економічні показники роботи конвеєрного господарства гірничорудного підприємства, зокрема дробильно-сортувальної фабриках на шахті «Гвардійська».

В звя’зку з цим збільшується відповідальність за проектування конвеєрних ліній гірничорудних підприємств.

В гірничорудній промисловості конвеєрами транспортують різні сипучі вантажі з розміром найбільших кусків до 350-450мм.

Продуктивність конвеєрів досягає 5000-6000 т/год. Ширина стрічки може коливатись від 500 до 2000мм, швидкість руху стрічки складає          0,5-3,15 м/с и більше.

Для внутрішньо-цехового та міжцехового транспортування сипучих вантажів більшість підприємств гірничорудної промисловості застосовують стаціонарні та пересувні стрічкові конвеєри.

Одним з основних елементів стрічкового конвеєра є стрічка. Термін служби стрічки в умовах гірничорудної промисловості рідко перевищує 10-15 місяців , що багато в чому пояснюється неправильним вибором типу стрічки для конкретних  умов експлуатації, недоброякісної стиковки  кінців стрічки і поганим доглядом за нею.

Вітчизняною промисловістю освоєного виробництва конвеєрних стрічок з каркасом на основі хімічних волокон замість хлопка, що  дозволяє зменшити кількість прокладок  в стрічці , збільшити термін служби стрічки.

Дипломний проект виконаний на основі завдання на дипломне проектування.

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Загальна частина

1.1 Адміністративне і географічне  положення шахти

Шахта «Гвардійська» входить до складу ПАТ «Кривбасзалізрудком» і розташована на північній околиці центральної частини Криворізького залізорудного басейну, в 22км на північ від центру міста Кривого Рогу. 
          Адміністративно шахта входить до складу Тернівського району Дніпропетровської області України. Загальна площа шахтного поля в межах гірничого відводу - 6,5. На ній розташовані шахтні будівлі і споруди. 
          Поверхня районів у межах гірничого відводу являє собою слабохвилясту рівнину, пересічену балками: Сербінова - на півночі, Рокувата - в центральній частині і Безіменній на півдні, що має загальний пологий ухил на схід у бік русла річки Саксагань. Крім природних форм рельєфу місцевості, поверхня території шахтоуправління ускладнена цілим рядом штучних негативних і позитивних форм рельєфу у вигляді залізничних насипів, воронок, руйнувань, кар'єрів і відвалів пустих порід. 
 Найближчим населеним пунктом є селище Божедарівка, розташоване на правому березі річки Саксагань в 2–х км від шахти.  
            Кар’єри і вирви обрушення витягнуті у вигляді вузьких ланцюгів вдовж рудних покладів, досягають глибини 70-120 м і займають обє’м 1322000 м3, являючись наче акумулятором атмосферних опадів, що в значній частині впливає на кількість підземних вод. 
            Клімат континентальний, середньорічна температура повітря +8,2 °С, найбільш висока температура в липні (38°С ) , мінімальна приходиться на лютий і може досягати (-30°С ). Кількість днів на рік з температурою нижче 0º досягає 107-109 днів. 
            Зима короткочасна з частими відлигами. Тривала зима, починається з другої половини листопада і тягнеться до першої половини березня.   Найбільш холодний час припадає на січень і лютий. Максимальна середня висота сніжного покрову складає 25 см, таяння снігу відбувається нормальноСніговий покрив лежить 46-50 днів.  
           Панують східні, північно-східні і північні вітри,  дуючи зі швидкістю   5 м/с, іноді переходячи в урагани – 20,4м/с.

 

1.2 Геологічні відомості про шахту. Запаси родовища. Термін служби шахти

Описувана ділянка розташована на північному фланзі комплексної поклади «Східна - II-Східна - Північна» і являє собою єдине рудне утворення, приурочене до продуктивної товщі джеспілітів V-го залізистого горизонту. 
       У структурно-морфологічному відношенні це пластообразний рудний поклад досить простий і правильної форми, трохи ускладнена наявністю включення джеспілітів з боку висячого боку і пережимів потужності. Рудний контакт з вміщающими породами лежачого боку (аспідними сланцями) чіткий, стратиграфічний, а з породами висячого боку (кварцитами мартитом-Краскова)- складний, дифузний. 
           Падіння рудного тіла, як і вміщуючих порід, західне під кутом 52-70º, схилення загально північне, під кутом 70-85º. 
 Основні геологічні відомості, що характеризують дану ділянку покладу «Північна», наведені в таблиці 1.1. 

Горизонт,м	Рудна  площа,м2	Рудна потужність, м			Включення і вклинення						Fеср., %
		от	до	середня	M < 6м		M > 6м		S заг.
					S, м2	%	S, м2	%	м2	%
1190	1530	29	38	36,9	-	-	-	-	-	-	59,72
1270	1510	33	43	36,4	-	-	-	-	-	-	60,44

В даний час поклад «Північна» в осях 228-235 розкрита, розвідана і оконтурена гірничими виробками і розвідувальними свердловинами, що

дозволяє визначити основні структурно-морфологічні особливості поклада і приступити до проектування очисної виїмки. 
          Данна разведанність забезпечує необхідні параметри розвідувальної мережі для основної частини поклада «Північна», яка відноситься до підгрупи «а» I групи (з параметрами розвідувальної мережі по простяганню 25-30м і по висоті 35-40м) класифікації рудних покладів для експлуатаційної розвідки. 
         Порід, небезпечних по виділенню газів (метан, ) в межах проектного ділянки немає. 
          У мінералогічному  відношенні  рудний  масив  представлений дрібнокристалічним, тонкослоїстим , нещільної мартитові рудою (синькою) з     f = 5-8, рідше 8-10. Тріщинуватість інтенсивна (>15 шт/м), низькою і дуже низькою стійкості (IV і V кл). У рудах з f=8-10, створюється видимість слабкою тріщинуватості, але під впливом гірничого тиску на оголений масив тріщини утворюються спочатку в уявній масивній руді, що призводить до утворення крупноблокових заколів, що представляють велику небезпеку, особливо в штреках і на сполученнях. З боку лежачого боку до мартитових руд примикає мартито-краскова руда з міцністю f=8-10, інтенсивної тріщинуватості (>15 шт/м), низькою і дуже низькою стійкості (IV і V кл). Зі сторони висячого боку до основного рудного тіла з півдня примикає примазки мартино-краскової руди з міцністю f=8-10, інтенсивної тріщинуватості (>15 шт/м), низькою і дуже низькою стійкості (IV і V кл). Місцями в рудному масиві і з боку висячого боку зустрічається більш бідна кварц-мартитова руда з f=13-15 до 18, інтенсивної тріщинуватості (>15шт/м), середньої стійкості (III  кл), III-ї категорії  вдаробезпечності. Вміст заліза в одиничних пробах коливається від 48,4% до 66,9%.                                                                                             

Об'ємна вага руди 3,7 кН/. 
           Гірничий відвід шахти „Гвардійська” займає північну частину 

Саксаганського структурно-тектонічного району Криворізького залізорудного басейну, у геологічному устрої якого приймають участь   комплекс метаморфічних порід протерозоя, і покриваюча його малопотужна товща осадочних відкладень кайнозоя.  
           У складі метаморфічного комплексу виділяють п’ять свит: новокриворізька (nr); скелевадська  (sr), саксаганська (sx), гданцевська (gd) і глеюватьська(gl).  
           В основі цього комплексу розташована товща амфіболітів з прошарками кварц-хлоритових, біотіт-хлоритових сланців, біотитових    мета-песчаників новокриворізької свити. 
            Горизонтальна потужність свити біля 1000м. Розповсюджуючись у східній частині родовища, воно залягає на розмитій поверхні гранітів. 
 Західніше вище вказаної свити розташовуються аркозові піщаники,  слюдисті філіти та талькові cланці скелевадської свити. Загальна горизонтальна потужність порід свити не перевищує 480м. 
         Саксаганська свита включає ритмічно складену товщу пластів залізистих кварцитів і сланців. Сланцеві пласти представлені гранат-амфібол-біотіт-хлоритовими, серицит-хлоритовими, амфібол-гранат-хлоритовими сланцями. Потужність окремих пластів змінюється від 20 до 800м.   
 Залізні пласти складені мартитовими, гетит-гематит-мартитовими, силікат-магнетитовими, силікат-гематит-магнетитовими та другими мінералогічними різновидами  кварцитів. Потужність залізистих пластів змінюється від 20 до 350м.  
          На породах саксаганської свити з тектонічними та кутовими неузгодженням залягають породи гданцевської свити: графіт-карбонат-слюдисті, графіт-кварц-біотитові сланці, метапесчаникі, карбонатні породи. Горизонтальна потужність порід свити біля 1000м. 
          Породи глеюватської свити завершують розріз Криворізької метаморфічної серії. 
          В її складі виявлені гранат-кварц-біотитові сланці,конгломерати,

метапесчаники та інші породи. Горизонтальна потужність порід досягає 2000м. 
          На розмитій поверхні корінних порід горизонтально залягають осадкові відкладення (суглинки, глини, піски ),потужність котрих не перевищує        50 ÷ 60м і змінюється в залежності від рельєфу поверхні кристалічних порід. 
          По останнім даним уся товща метаморфічних порід Саксаганського району басейн представляє собою моноклінальну структуру субмередіонального простягання по азимуту 20÷25° з північним падінням під кутом 45-65°.  
          Залягання порід ускладнене розривними порушеннями і складчастістю вищих рядів. Більш великими розривними порушеннями є Саксаганський розлом і Східний надвиг. Окрім великих поздовжніх порушень, на родовищі спостерігаються більш мілкі субширотні, субмередіональні та діагональні порушення. 
         До п’ятого залізистого пласта відносяться поклади:«Східний – ІІ Східний-Північний». 
        До шостого - поклад „Основний”, „Кар’єрний” та „Південний”. 
        Горизонтальна потужність покладів коливається від 6 до 48 м при середній 29,2м. Довжина родовища досягає 860м.   
       Поклад „Основний” відносять до лежачого боку шостого залізистого пласту між 180÷214 маркшейдерськими вісями. Форма покладу стовпоподібна, довжина по простяганню складає 160÷230 м, середня горизонтальна потужність 14,7м при коливаннях від 2 до 44м. 
       Поклад „Кар’єрний” представлений двома рудними тілами. Довжина рудних тіл складає 320÷360м, потужність 5-26м, середня 12,2м. Форма покладу стовпоподібна.  
        Поклад „Південний” представлений рудним тілом стовпоподібної форми, витягнутим на довжину порід. Довжина покладу не перевищує 150м,

потужність коливається від 2 до 45 м і в середньому 23,4 м.  
        Поклади залягають згідно з вміщуючими породами та мають

північно-східний нахил і північно-західне падіння під кутом 50÷60°. 
        У лежачому боці покладів п’ятого залізистого пласту розташовані мартитові, гетит-мартитові і гетит-гематит – мартитові кварцити. Лежачій бік покладу шостого залізистого пласту представлений мартитовими, гетит-гематит-мартитовими кварцитами, висячий бік – мартитовими кварцитами.

 

1.3 Відомості про схему розкриття родовища.   Застосовані системи розробки. Механізація ведення гірничих робіт

Родовище в межах шахтного поля розкрито вертикальними: трьома центральними та двома фланговими стволами розташованими у лежачому боці покладу.

Стовбури шахти „Гвардійська” пройдені перетином круглої форми      Ǿ 7,5м (№1 –до гор.1430м, №2 – до гор.792м). Кріплення стовбурів бетонне, товщиною 300мм. Армування стовбура металеве. Головні розстріли виконані з двотаврових балок № 36С. Відстань поміж ярусами 4168мм. Провідники коробчаті зварені,з розмірами в плані 200х190х12мм. 
          Стовбури призначені для підйому руди, виконання допоміжних операцій, спуску-підйому людей, для подання свіжого повітря. По стволам прокладені водопровідні, водовідливні, повітряні труби та кабелі. 
          Стовбур шахти „Нова” пройдено перетином круглої форми Ǿ7,0м.до гор. 1460м. Кріплення стовбура бетонне, товщиною 300 мм. Армування стовбура металеве. Головні розстріли виконані з двотаврових балок 27С. Відстань поміж  ярусами 4м. Провідники коробчаті зварні з розмірами в плані160х160х12мм. 
          В стовбурі розміщені скіпове, клітьове, драбинне та трубнокабельне відділення. 
      Стовбур призначений для видачі породи, виконання допоміжних операцій, спуску-підйому людей, подання свіжого повітря. 
         Стовбур шахти “Північно-Вентиляційна” пройдений перетином круглої форми, Ǿ 5,5м до гор. 1190м. Кріплення стовбура бетонне, товщиною 300 мм. Армування стовбура металеве. Головні розстріли виконані з двутаврових балок  № 27С.  Відстань між ярусами 3126мм. Провідники рейкові з Р-38. В стовбурі розміщені: клітьове, драбинне та трубно-кабельне відділення. 
Стовбур призначений для видачі повітря з шахти та являється запасним механізованим виходом на поверхню.  
          Розкриття родовища здійснюється спареними горизонтами 1110м та 1190м, 1270м та 1350м. Висота поверху – 80 м (спареного-160м). 
          Від стволів шахт до рудного покладу пройдено квершлаги: 
          -по ш. “Гвардійська” гор. 472м, 792м, 872м, 952м, 1032м, 1110м, 1190м,  
          -по ш.«Нова» гор 792м, 872м, 952м, 1032м, 1110м, 1190м, 1270м, 1350м 
          -по ш. “Північна-Вентиляційна” гор. 952м, 1032м, 1110м, 1190м. 
          Безпосередньо біля покладу пройдені південний та північний відкаточні польові штреки, з яких через 50м по перерізу покладу пройдені тупикові та кільцеві орт-заїзди. 
          Рудні поклади розробляються поверхово,- підповерхово-камерною системою розробки та системою під поверхового обвалення. При цьому використовується штрекова та ортова схеми підготовки. 
         Видобуток руди здійснюється буро-вибуховим засобом. 
         Враховуючи досвід відробки родовища корисних копалин, а також рекомендації інституту ДНДГРІ, для відробки покладу в поверхах застосовують наступні системи розробки:-з поверховим примусовим обваленням і вібровипуском руди(поверхово-камерна). Продуктивність очисного вибою 550 т/зм, питома вага системи 30%; 
 -підповерхово-камерна система з скреперною доставкою руди. Продуктивність очисного вибою 200 т/зм, питома вага системи 20%. 
 -система підповерхового обвалення з скреперною доставкою руди. Продуктивність системи 200 т/зм, питома вага системи 50%. 
 Втрати руди по шахті складають 15-18%, засмічення – 8-12%, зниження якості-2,2-2,5%, вміст заліза в добутій руді-57,00% , в товарній                  руді-60,0-62,0%. 
          Зниження очисних робіт на найближчі роки складе  біля  22-25 м. При такому значному зниженні,  розробка  родовищ  корисних копалин повинна здійснюватися лише самими прогресивними системами. 
 До них належать системи поверхового і підповерхового обвалення, деякі системи з відкритим виробленим простором та інші системи розробки при яких приймаються високопродуктивні способи відбивання і випуску руди. 
 Враховуючи глибину розробки, підвищення інтенсивності проявлення гірського тиску і геологічну характеристику руди і вміщуючих порід, а також досвіду роботи шахт Кривбасу, поклади родовища відробляються, в основному, системами розробленими Криворізьким ДНДГРІ та КНУ. 
 Для відробки  частини родовища корисних копалин, яка допускає значне оголення порід висячого боку - поверхово-камерна система розробки з відбиванням  вертикальних шарів руди глибокими свердловинами. Суть системи полягає в пошаровому відбиванню вертикальних шарів руди глибокими свердловинами на відрізну щілину шириною 3-4 м, яка утворюється за допомогою штангових шпурів або глибоких свердловин. 
         Стеля рушиться глибокими свердловинами одразу ж після відробки камерного запасу.