Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Вентиляция шахт и карьеров

..pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
13.54 Mб
Скачать

стающие. Вентиляционные восстающие при этом проходятся на вы­ соту всех рабочих этажей до основного вентиляционного горизонта.

С целью уменьшения утечек и подсосов воздуха через карьеры и выработанные пространства для отдельных участков рудников признано целесообразным применение комбинированного способа проветривания с изоляцией этих участков ют остальной сети выра­ боток, проветриваемой всасывающим способом.

Комбинированное .проветривание осуществляется поередетвом нагнетания свежего воздуха подземными вспомогательными вен­ тиляторами. КоМ'бинированны1М способом предполагается провет­ ривать 8-й торизонт при отработке Ленинотарским рудником верх­ ней части линз Андреевской, Ново-Сокольтюй, Западной, Промежу­ точной и др., а также участки линзы Победа на 9 и 10-м .горизон­ тах. При этом нагнетательные вентиляторы устанавливаются на 8-м горизонте в обходном штреке и околоствольном дворе шахты «Белкина» № 2 вспомогательной и на капитальном штреке 11-го горизонта.

Такой же способ проветривания предполагается осуществить при эксплуатации 12 и 13-го этажей рудника им. 40-летия ВЛКСМ. В данном случае в помощь главным вентиляторам предусматри­ вается установить подземные вспомогательные вентиляторы, рабо­ тающие последовательно с главными. Назначение этих вспомога­ тельных вентиляторов — обеспечить необходимый дебит воздуха при возросшем сопротивлении вентиляционной сети. Подземные вспомогательные вентиляторы предполагается установить на венти­ ляционном горизонте у устьев вентиляционных восстающих. Про­ ветривание выработок при ведении очистных и подготовительных работ принято параллельное. Свежий воздух поступает из вырабо­ ток основного горизонта по блоковым восстающим на горизонт скреперования, где распределяется по ортам скреперования.

Загрязненный воздух с горизонтов скреперования собирается в вентиляционные штреки, из которых отводится в сборные венти­ ляционные орты (штреки) и по вентиляционным восстающим под­ нимается на вентиляционный горизонт в общую исходящую струю.

Распределение свежего воздуха по этажам и участкам осущест­ вляется за счет вспомогательных вентиляторов, установленных на Лениногорском руднике в околоствольных дворах воздухоподаю­ щих шахт и на руднике им. 40-летия ВЛКСМ на вентиляционном горизонте.

Подача свежего воздуха в нерабочие выработки ограничивается вентиляционными дверьми.

Проветривание рудников характеризуется следующими данными.

Лениногорский рудник. Количество воздуха, подаваемого в шах­ ту 200 м2/сек, из него 77 мг1сек на 8 и 9-й горизонты по стволу шах­ ты «Андреевская»; 77 мъ!сек на 10 и 11-й горизонты по стволу шахты «Белкина» № 1— вспомогательной и 46 м3/сек на участок линзы Перспективной по стволу шахты «Южная». Загрязненный

воздух главными вентиляторами отсасывается по стволу шахты «Белкина» — вентиляционной № 2 (120 м?/сек).

С эксплуатационных участков (блоков) загрязненный воздух собирается в сборные штреки (орты) и по вентиляционным восста­ ющим выдается на вентиляционный горизонт и далее по отводящим стволам на поверхность.

Т а б л и ц а 35

Место установки Рудник вентилятора

Лениногорский

Устье ствола шахты «Белкина» № 2 вентиляционной

i t

Депрес­ сия,мм cm.вод.

Тип и размеры

Режим работы

 

вентилятора

вентилятора

 

 

 

Поверхностные

 

120 260 Осевой ВУПД-Дк-2,8

Отсасываю­

 

 

 

щий

Устье шахты «Вен­

 

 

 

 

тиляционная»

240

290

Центробежный

То же

Устье шахты № 3

80

290

ВЦ-5-500/450

 

Осевой ВУПД Д к-2,8

 

 

 

 

 

 

Подземные

 

 

 

8-й

горизонт шахты

 

100

Осевой

ВОКД-1,5

Нагнетает

 

«Андреевская»

 

30

 

 

 

 

 

 

 

типа

К-0,6

свежий

 

Околоствольный двор

 

 

 

 

воздух

 

9-го

горизонта

 

 

 

 

 

 

шахты

«Андреев­

 

 

Осевой

ВОКД-1,8

То же

 

ская»

 

 

47

186

 

На

11-м

горизонте

 

 

типа

К-06

 

 

 

 

 

 

 

 

у

квершлага

шах­

 

 

ВОКД-1,5 типа К-06

»

 

ты «Белкина» № 1

31

96

Им. 40-

На

шахте № 2

11-го

52

96

Осевой

ВУПД-1,8 м

Отсасывает

летия

горизонта

 

ВЛКСМ

 

 

 

 

 

 

 

 

загрязнен­

 

На

орте №

16

11-го

 

 

 

 

ный воздух

 

 

174

Осевой

ВОКД-1,8

То же

 

горизонта

 

45

 

На

квершлаге на 3-ю

 

 

типа

К-06

 

 

 

 

 

 

 

 

Юго-Западную лин­

 

150

Осевой

ВОКД-1,5

 

 

зу (10-го горизонта)

26

 

 

На

орте №

17

10-го

 

 

типа

К-0,6

 

 

26

80

То же

 

 

горизонта

 

 

Наибольшее значение депрессии с учетом местных сопротивле­ ний имеет место по направлению струи от шахты «Белкина» № 1 вспомогательной 356 мм вод. ст. и от шахты «Андреевская» до шахты «Белкина» вентиляционной № 2 — 448 мм вод. ст.

Рудник им. 40-летия ВЛКСМ. Из общего количества воздуха, подаваемого для проветривания рудника (240 мъ!сек), по стволу шахты «Быструшинская» поступает 170 м*/сек и по стволу шахты «Новая» 70 мъ]сек. К стволу шахты «Новая» свежий воздух посту­

пает по штольням «Медная»

(40

мъ/сек) и «Филипповская»

(51 мъ!сек). Часть этого воздуха

мъ/сек) используется для про­

ветривания дробильных установок. Наибольшие значения депрес­ сии на руднике составляют около 300 мм вод. ст.

Характеристика рудничных вентиляторных установок приведена

в табл. 35.

§ 2. Рудник Текели

Текелийское месторождение представлено сложной линзообраз­ ной залежью, вытянутой в широтном направлении с углом падения 65—75° Мощность рудного тела в центральной части достигает 50 ж, к флангам уменьшается. Длина залежи по простиранию 800 м. Рудное тело представляет собой мощную зону вкрапленнспрожилкового оруденения, образованную линзами сплошных поли­ металлических и пиритовых руд. Вмещающие породы — сланцы, известняки и диорит-порфириты с коэффициентом крепости от 8 до 18. Значительное количество пирита и углистого вещества, а также содержание серы до 35—40% делают руды пожароопасными, а большое содержание кремнезема в рудах и породах приводит к тому, что разработка месторождения имеет силикозоопасный характер.

Месторождение вскрыто штольнями «Капитальная» и «Парал­ лельная», пройденными на уровне 5-го горизонта, и вертикальными стволами «Семиречье», «Вспомогательный» и «Вентиляционный». Штольни служат для выдачи руды на поверхность и делят место­ рождение на верхнюю (пять этажей) и нижнюю (девять этажей) части.

Ствол шахты «Вспомогательная» (с поверхности до 5-го гори­ зонта) служит для отработки верхней части месторождения. Ствол «Семиречье» вскрывает нижнюю часть месторождения до 8-го горизонта, служит для выдачи руды и породы на горизонт штолен и подачи свежего воздуха. Ствол «Вентиляционный» вскрывает вос­ точный фланг месторождения до 5-го горизонта и выдает загрязнен­ ный воздух. Западнее ствола «Семиречье» проходится новый вспо­ могательный ствол для вентиляции и спуска грузов.

Запасы руды выше 6-го горизонта отработаны. Применяются систе­ мы разработки этажного принудительного обрушения и этажного магазинирования руды. Направление отработки—• от восточного фланга к западному Нагнетательно-всасывающий способ проветривания рудни­ ка осуществляется поверхностными осевыми вентиляторами главного проветривания, расположенными у стволов «Семиречье» (нагнета­ тельный ОДВ-2,4) и «Вентиляционный» (отсасывающий ОВ-2СЮО).

В обрушенной зоне над блоками восточного и западного участ­ ков имеются многочисленные очаги пожаров и наблюдаются случаи выброса газов в рабочие горизонты. Кроме того, разработка место-

234

рождения осложняется образованием в процессе производства гор­ ных работ силикозоопасной пыли. Для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий труда и надлежащей вентиляции

необходимо, чтобы:

1)вентиляДионный режим был постоянным с минимальной депрессией, исключающей засасывание и утечки воздуха через выработанное пространство;

2)схема вентиляции не допускала просачивания воздуха через

целики или выработанное пространство из одной выработки

вдругую;

3)очистные выработки проветривались сквозной струей, а путь

движения воздуха был минимальным во избежание его нагревания; 4) проветривание блоков было обособленным с возможностью отключения при необходимости любого блока из общей схемы про­

ветривания.

На руднике принята фланговая схема проветривания. Вентиля­ тор У ствола «Вспомогательный» работает на нагнетание, а у ствола «Вентиляционный»—на всасывание. При такой работе вентиляторов все очистные работы и вентиляционный горизонт находятся под избыточным давлением. Всасывающий вентилятор преодолевает только сопротивление восточных вентиляционных восстающих и стволу «Вентиляционный».

Очистные выработки проветриваются за счет общешахтной де­ прессии, Свежий воздух, поступающий по стволу шахты «Вспомо­ гательная», распределяется по рабочим горизонтам, затем по отка­ точным выработкам движется к очистным блокам и по ходовым восстающим поступает на горизонты скреперования. Из блоков воздух выдается по вентиляционным восстающим на полевой штрек вентиляционного горизонта и далее по восточному восстающему выдается на поверхность. Количество воздуха, необходимого для проветривания, определяется исходя из условий ведения очистных работ одновременно на двух горизонтах, наличия одного подгото­ вительного и одного вскрываемого горизонтов. Скорость движения воздуха в выработках скреперования принята равной 0,6 м/сек, а в остальных выработках 0,5 м/сек. Потребное количество воз­ духа по фактору выноса пыли составляет 150 м3/сек.

Вентиляторные установки на обоих стволах оснащены вентиля­ торами типа ВОКД'3>0 серии К-0,6. Нагнетательная установка у стволу шахты «Вспомогательная» реверсируется изменением нап­ равления вращения рабочего колеса, а всасывающая — с помощью каналов совместно с лядами. Вентиляторные установки оборудо­ ваны глушителями шума, представляющими собой расширяющиеся камеры со стенками из пористых блоков. Их изготавливают из кислотоупорных материалов. Из-за гористого рельефа местности вентилятор у ствола шахты «Вспомогательная» расположен под землей.

Забор воздуха с поверхности производится по вентиляционному стволу диаметром 4 &•

Для предотвращения развития процессов коррозии бетона от агрессивных газов и кислот, содержащихся в исходящей вентиля­ ционной струе, восточный вентиляционный восстающий закреплен; бетоном с добавлением 2% по весу нитрата натрия. Для предох­ ранения внутренней поверхности восстающего и лестничного отде­ ления рекомендуется полихлорвиниловое покрытие (в виде лака с нанесением на поверхность трех-пяти слоев).

§ 3. Зыряновский свинцовый комбинат

Вскрытие Зыряновского месторождения осуществляется верти­ кальным стволом шахты «Капитальная» с квершлагами на основ­ ных 4, 6, 8 и 10-м откаточных горизонтах, расположенных через 90 м по вертикали (рис. 103). Каждый из основных этажей разде­ ляется промежуточным горизонтом на два эксплуатационных эта­ жа. Ствол шахты «Капитальная» пройден до 8-го горизонта. Кроме того, месторождение вскрыто рядом стволов, используемых в экс­ плуатационных и других целях. Три рудника (Заводской, Маслянский и Зыряновский) объединяются в один. Глубина горных работ 300—400 м.

Разработка месторождения ведется системами блокового при­

нудительного обрушения,

горизонтальными

слоями

с закладкой,,

с магазинированием руды и др.

подачей

4

Существующая схема

проветривания с

воздуха па

стволам шахт «Капитальная» 6 и «Заводская» 2 и выдачей отрабо­ танного воздуха по вентиляционным стволам шахт «Западная» 5

и «Покровская» 12 (а затем

по шурфу Восточному 11) весьма

сложная и трудно регулируемая.

Принят отсасывающий способ проветривания, а для участка

Маслянской зоны применяется комбинированное проветривание

с установкой

нагнетательного

вентилятора (диаметром 2,4 м) на

6-м горизонте

в квершлаге

шахты «Западная-вспомогательная»

с целью уменьшения утечек воздуха.

Для проветривания подземных выработок свежий воздух посту­ пает по стволам шахт «Заводская», «Западная-вспомогательная»^ «Капитальная» и «Восточная-вспомогательная».

Загрязненный воздух отводится с Заводского участка и Мас­ лянской зоны по стволу шахты «Западная-вептиляционная». Часть его с Маслянской зоны выдается через воронку обрушения и дру­ гим выработкам, выходящим на поверхность. С Центрального участка отработанный воздух отводится по стволу Восточного вен­ тиляционного шурфа, с участков 1-й Восточной и Срединной линз, по Восточному вентиляционному шурфу.

Отсасывающие вентиляторные установки оборудованы у ствола шахты «Западная-вентиляционная» осевыми двухступенчатыми вентиляторами ОДВ-2 с двигателями мощностью 590 кет, у Восточ­ ного вентиляционного шурфа — вентиляторами ВУПД-1,8.

По расчету в подземные выработки необходимо подавать сле­ дующее количество воздуха:

Рис. 103. Схема проветривания Зыряновского рудника:

/ — лесоспускной

восстающий; 2 — ствол шахты «Заводская»; 3 — ствол шахты «Маслянская»; 4 — ствол

шахты

«Западная-вем-

тнляционная»; 5

— ствол

шахты

«Западная-вспомогательная»;

6 — ствол

шахты

«Капитальная»; 7 — ствол

шахты «Северная»;

3 — ствол шахты

«Ново-Восточная»; 9 — ствол шахты

«Сретенская»;

10 — ствол шахты

«Комнсская»;

// — 1-й Восточный

вентиляционный

шурф;

12 — ствол

шахты

«Покровская»;

13

Восточный вентиляционный

шурф; 14 — ствол

шахты «Восточ-

•лая-вспомогательная»; 15

обрушено; 16 — пылеотделнтельная

установка;

17 — слепая

шахта

 

1) по шахте «Капитальная» 111 м3/сек, из них на Центральный участок 51 м3/сек, на Маслянскую промышленную зону и участок горнокапитальных работ 60 м3/сек\

2) по шахте «Западная-вспомогательная» 74 м3/‘сек на Маслян­ скую промышленную зону;

3)по шахте «Заводская» 36 м3/сек на Заводской участок;

4)по шахте «Восточная» 15 м3/сек для проветривания проход­

ческих забоев на 7 и 8-м горизонтах Восточного и Юго-Восточного участков.

Загрязненный воздух намечено выдавать:

1) по шахте «Западная-вентиляционная» 120 м3[сек, из них с Заводского участка 44 м3\сек, с Маслянской промышленной зоны 7,6 м3/сек, через воронку обрушения 40 м3/сек;

2) по вентиляционной трубе диаметром 800 мм, проложенной по стволу шахты «Западная-вспомогательная», из проходческих работ Маслянской промышленной зоны 18 м3/сек\

3) по Восточному вентиляционному шурфу 61 м3\сек. Максимальные значения депрессий составляют на Заводском

участке 132 и на Маслянской промышленной зоне 224 мм вод. ст~

Глава VIII

РУДНИКИ КОМБИНАТА «АПАТИТ»

§1. Общие сведения

Всостав комбината «Апатит» входят два рудника — им. Кирова?

и«Расвумчорр-Цирк». Сырьевой базой комбината служит Хибин­ ское апатито-нефелиновое месторождение, представленное линзо­ образной залежью горизонтальной мощностью 100—350 м с углом падения 28—35°, которая по склонам гор выходит на поверхность.

Руда состоит из апатита, нефелина, эгирина, сфена, титаномагнетита и полевого шпата. Из этого минерального комплекса полностью используется апатит и частично нефелин. Остальные ми­ нералы складируются.

Из рудного сырья получают апатитовый и нефелиновый кон­ центраты. Первый идет на выработку минеральных удобрений и различных фосфорсодержащих веществ, второй — на получение алюминия, цемента и других продуктов.

Долинами и цирками рудное тело условно разделяется на четы­ ре месторождения — Кукисвумчоррское, Юкспорское, РасвумчоррЦирк и Расвумчорр-Плато, из которых первые три разрабатывают подземным способом.

Вмещающие породы и руда обладают повышенной крепостью*

иустойчивостью. Они повсеместно содержат углеводородные газы

иводород. В пробах, отобранных из шпуров, максимальное содер­

жание углеводородов составляет 18% и водорода 0,7%. Углеводо­ родная часть газов представлена преимущественно метаном и в меньших количествах этаном, пропаном и бутаном.

§ 2. Вскрытие месторождения

Вскрытие наиболее характерной Кукисвумчоррской части мес­

торождения

произведено капитальной

 

штольней / на горизонте 380 м, рудо­

 

спусками

5,

 

6, а

также

этажными

 

штольнями 1 горизонтов 473, 446,

419

 

и 392 м (рис. Ю4).

 

 

 

 

 

 

 

 

В настоящее время основными дей­

 

ствующими

являются

горизонты

419

 

и 392 м.

Подготовительные

 

работы

 

ведутся на

горизонте

322 м,

который

 

вскрыт тремя

вертикальными

 

ствола­

 

ми: южными

вентиляционным

3

и

месторождения

подъемным 2, а на северном крыле —

северным вентиляционным 4.

 

 

 

 

 

Южный подъемный скипо-клетевой

 

ствол 2 заложен в лежачем боку вбли­

 

зи трассы железнодорожного пути. Он

 

служит для подъема руды, спуска и

Кукисвумчоррского

сечение диаметром 4,5 м в свету,

за­

подъема людей, оборудования и мате-

 

риалов-

 

вентиляционный

ствол 4

 

Южный

 

пройден с поверхности до горизонта

 

322 м• Общая его глубина с учетом

 

зумпфа 68,6 м. Ствол имеет круглое

 

креплен бетоном, оборудован лестнич­

вскрытия

струи воздуха и водоотлив.

 

 

 

 

 

ным и кабельно-трубным отделениями.

 

Назначение

ствола — подача

свежей

 

Северный

вентиляционный

ствол 4

Схема

также пройден с поверхности до го­

ризонта 322 м,

имеет общую

глубину

с учетом

зумпфа

178 м. Назначение

 

104.

ствола — удаление

исходящей

струи

 

 

 

воздуха и выдача пустой породы.

 

 

Рис.

Руда, добываемая с нагорной части

 

 

 

месторождения, перепускается

по

ка­

 

питальным рудоспускам 5 и б на

 

 

капитальную штольню 7, устье кото­

 

 

рой расположено в Саамской долине.

 

 

Капитальная

штольня

является

про­

 

 

должением

оси

Юкспорского тоннеля,

 

 

связывающего действующие рудники с

 

 

обогатительной

фабрикой. Транспор­

 

 

тирование руды по капитальной штоль­

'

^

не, Юкспорскому тоннелю и

далее

по

поверхности до обогатительной фабрики, расположенной в г. Кировске, осуществляется электровозами ВЛ-22 широкой колеи в

думпкарах емкостью 60 т.

Вскрытие Юкспорского месторождения осуществлено этажны­ ми штольнями, пройденными на уровне 740, 670, 530 и 410 м. В настоящее время горные работы производятся на всех вышеука­ занных горизонтах.

§ 3. Системы разработки

Вначале разработка апатитовых месторождений велась камер­ но-магазинной системой с отбойкой руды шпурами. Однако вслед­ ствие малой производительности и больших потерь она была за­ менена системой этажного обрушения минными зарядами со сплошным магазинированием руды (рис. 105).

Рис. 105. Система этажного обрушения с минной отбойкой и сплошным магазинированием руды

При этой системе каждый эксплуатационный горизонт разделя­ ется на блоки высотой от 40—50 до 70 м, длиной по простиранию 64—70 м и шириной вкрест простирания от 100 до 250 м в зависи­ мости от горизонтальной мощности рудной залежи. По ширине блок разделяется на выемочные панели, ширина которых доходит до 40 м. Отбойка руды в панели производится секциями на всю ее высоту одновременно. Панель разбивается на четыре секции, пло­ щадь которых колеблется от 400 до 800 м2.

По высоте блок разделяется на подэтажи высотой 12 м. На каж­ дом подэтаже от рудоспускного 6 и ходового 7 восстающих на всю длину блока и на расстоянии 20 м друг от друга по его ширине проходятся минные штреки 5. Из последних в обе стороны задают-

240

ся минные ходки длиной по 5 ж с таким расчетом, чтобы в плане сетка расположения минных зарядов составляла 10X16 ж.

При устройстве грохотов для вторичного дробления блок подго­ тавливается тремя откаточными ортами /, расположенными через каждые 22,6 ж. При скреперной доставке блок подготавливается одним откаточным ортом, пройденным по одной из его границ. Откатка осуществляется по кольцевой схеме.

Из откаточных ортов на горизонт вторичного дробления под углом 60—80° проходятся рудоспуски 2 сечением 2X2 ж. Расстоя­ ние по вертикали от горизонта откатки до горизонта вторичного дробления 11,5 ж, а от горизонта вторичного дробления до гори­ зонта подсечки 7 ж.

Между горизонтами вторичного дробления и подсечки прохо­ дятся пальцевые восстающие 5, разделываемые перед взрыванием минных зарядов в воронки диаметром в верхней части 7 ж.

Перед отбойкой руды каждая секция подсекается на высоту 2 м. Подсечка вместе с воронками 4 и 5 служит в качестве компен­ сационного пространства при производстве взрыва.

Руда отбивается в направлении от лежачего к висячему боку. Для увеличения фронта работ иногда отбойку начинают в центре блока и ведут ее одновременно к лежачему и висячему бокам.

Эксплуатационный блок имеет запасы от 1,5 до 2,5 млн. т. Время отработки блока 2—3 года. Месячная производительность блока 60—70 тыс. г. Сменная производительность труда проходчи­ ка 2 ж и грохотчика 210 т. Расход ВВ на первичную отбойку 460 г/т, на вторичное дробление 100 г/т. Количественные потери до­ стигают 10% •

Система этажного обрушения минными зарядами имеет ряд недостатков: значительный удельный вес подготовительных и на­ резных работ, большая кусковатость руды и затрудненные условия ее выпуска, трудоемкость проветривания подэтажных выработок и др. Для устранения отмеченных недостатков в последние годы на Юкспорском месторождении испытана и внедрена камерно-ма­ газинная система разработки с отбойкой руды глубокими скважи­ нами (рис. 106).

Исходя из требований устойчивости потолочин и обеспечения оптимальных параметров буровзрывных работ, приняты следую­ щие размеры конструктивных элементов камерно-магазинной си­ стемы: длина камер 33 ж, их ширина 14—18 ж, ширина междукамерных целиков 14 ж, оптимальная глубина бурения скважин 30— 45 ж, расстояние по вертикали между буровыми ортами 8—12 ж, расстояние между рядами параллельных скважин 4,5 ж и между скважинами в ряду 3,5 ж.

Руда отбивается послойно сначала в одной камере, затем в дру­ гой— соседней. После отбойки руды в двух смежных камерах от­ рабатывается междукамерный целик взрыванием зарядов глубо­ ких скважин.