1.1.3 ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Режим работы рудника
На всех подземных работах рудник работает по пятидневной рабочей неделе с двумя выходными днями. Продолжительность смены подземных рабочих - семь часов. Смены накладываются друг на друга с интервалом в один час.
I смена - с 1 до 8 часов
II смена - с 7 до 14 часов
III смена - с 13 до 20 часов
IV смена - с 19 до 2 часов.
Общее количество смен в сутки - 4. Из них:
а) по добыче и доставке руды
· три смены рабочие
· одна ремонтная
б) по проходке горных выработок
· две смены бурения и уборки горной массы
· одна для взрывных работ
· одна для проветривания
в) по бурению глубоких скважин
· две рабочие смены
· одна резервная.
Горные участки рудника № 1,6, 14 работают 6 дней в неделю, остальные горные участки работают 5 дней в неделю с единым выходным днём - в воскресение, когда производятся массовые взрывы и ремонтные работы. Зарядку скважин производят непосредственно перед взрывом. В период завозки и подъёма ВМ, зарядки скважин, минных камер, добычные и проходческие работы в радиусе опасной зоны прекращаются.
Второй выходной день предоставляется трудящимся рудника в остальные дни недели по разработанному перед началом каждого месяца графику.
Горные участки включают в себя рабочих основных и вспомогательных профессий. Основные подразделяются на бригады проходчиков, взрывников, подносчиков ВМ, люковых и машинистов скреперных лебёдок и виброустановок. Многие рабочие освоили смежные специальности и есть отдельные комплексные бригады. Оплата труда в основном повременно-премиальная. Сдельная и сдельно-премиальная лишь у проходчиков и машинистов скреперных установок и виброустановок. Оплата труда ИТР - повременно-премиальная. Премии ИТР выплачиваются лишь при условии выполнения плановых объёмных показателей рудником и участком.
Продолжительность работ смены на открытых работах -8 часов. Руда, добытая подземным способом, будет выдаваться:
1. С Кукисвумчоррского месторождения и с Юкспорского месторождения гор. + 320 м, гор. + 250 м. - через дробильно-доставочный комплекс (ДДК),
2. С Кукисвумчоррского месторождения гор.+ 170 м. - через ГС№1,
3. С Юкспорского месторождения гор. + 410 м. - по рудоспускам № 1 и 2.
Руда, добытая на открытых работах, будет грузиться через рудный склад Северного карьера Кировского рудника в думпкары.
Отгрузка руды через станцию "Погрузочная", Юкспорский тоннель, ГС №1 и с рудного склада будет производиться круглосуточно, семь дней в неделю согласно графику. Общий годовой объём добычи - 11 000 000 тонн.
Системы разработки
На объединенном Кировском руднике разработка месторождений ведется двумя системами с обрушением.
1. Система разработки подэтажного обрушения с торцевым выпуском руды. Бурение производят буровой кареткой «СОЛО-1020», диаметр скважин 102 мм. Заряжание - механизированное, зарядными машинами УЗДМ-1. Погрузка руды и доставка ее в рудоспуски производится погрузочными машинами «ТОРО - 400Е» и «ТОРО - 400Д». По рудоспускам руда с буродоставочных горизонтов перемещается на горизонт откатки, грузится в вагонетки ВГ - 4,5, ВГ-9 и электровозами К-14 доставляется к опрокидывателям. Данной системой добывается порядка общего объема добываемой на руднике руды.
2. Система разработки этажного принудительного обрушения с донным выпуском руды. Бурение скважин диаметром 105 мм ведется буровым станком НКР - 100МА. Заряжание вееров скважин - механизированное с помощью машины МЗКС - 160. Погрузка руды в вагонетки производится вибропитателями ВДПУ - 4ТМ. Откатка до опрокидывателей производится электровозами К-14 в вагонетках ВГ-4,5, ВГ-9. На долю этой системы приходится около 30% общего объема добычи.
Технология и направление ведения горных работ
Проходку горных выработок планируется производить буровзрывным способом. При этом, для бурения шпуров при проходке выработок малого сечения будут применяться ручные перфораторы ПР - 30, буровые каретки УБШ - 207, УБШ - 221п. Уборка породы будет производиться скреперными лебёдками ЛС - 30, погрузочно-транспортными машинами ПТ -4, ПДМ ПФЛ - 18, ТОРО-150Е, ТОРО-151Д, а также на откаточных выработках погрузочными машинами 1ППН-5.
Проходка подэтажных выработок большого сечения производится с применением буровых кареток «Миниматик», «Ааксера» (Сандвик DD 320-40). Уборка породы будет производиться ПДМ Торо - 400Е (Сандвик LH-409E), Торо - 007, Торо - 7М (Сандвик LH-410M). При проходке подготовительных выработок и автоуклонов планируется использование ПДМ Торо - 400Е (ТОРО - 400Д, Торо - 007,Торо - 7М, Сандвик LH-410M) в комплексе с автосамосвалами Торо - 35 (40)Д.
Бурение под тросовые анкера и их установка будет осуществляться установками «Каболт». Обезопашивание горных выработок будет выполняться установками «Скаймек» и «Скейлер».
Разделка выпускных воронок будет производится телескопными перфораторами ПТ-48м, ВВД-46 и по мере необходимости скважинами диаметром 105 мм с использованием буровых станков НКР-100.
Бурение взрывных, разгрузочных и хозяйственных скважин будет осуществляться отечественными станками НКР - 100 и буровыми установками «Соло» (Сандвик DL 420-10) и «Миниматик» (Сандвик DD 320-40). На зарядке глубоких скважин при отбойке массовыми будет применяться зарядчики МЗКС - 160, на системе подэтажного обрушения с торцевым выпуском зарядчик фирмы «Паус».
Добычу руды на подземных работах планируется осуществлять на основном днище вибропитателями ВДПУ-4ТМ и пневмолюками. На торцевом выпуске будут применяться погрузодоставочные машины "Торо-400Е"(Сандвик LH-409E), "Торо-1400Е".
При транспортировке руды будут применяться спарки К-14, электровозы К-14Р и вагонетки ВГ-9 и ВРГ-4,5.
Управление горным давлением
Основанием для проведения мероприятий по профилактике горных ударов являются:
· установление категории удароопасности «Опасно»;
· проявление горного удара;
· определение категории состояния выработки «Г» или «Д» (Интенсивное шелушение, динамическое заколообразование, стреляние и интенсивное динамическое заколообразование, возможны микроудары и горные удары; 2 самые опасные категории выработок);
· результаты регионального прогноза, показавшие, что выработка будет удароопасна при приближении фронта очистной выемки (бурение строчки на опережение).
Основными способами приведения выработок (участков массива) в неудароопасное состояние являются:
· Разделка отрезных щелей путем создания зоны неупругих деформаций, образующих защитную зону, в которой блок (часть блока) отрабатываются в обычном порядке.
· Бурение разгрузочных строчек скважин или шпуров (далее - скважин), способствующей переносу концентрации напряжений от контура выработки вглубь массива.
· Крепление контура, предотвращающего выброс породы в выработку.
Горные выработки категории удароопасности «Опасно» или категории состояния «Д» приводятся в безопасное состояние следующими способами:
· Бурением разгрузочных строчек скважин;
· Креплением контура выработки для предотвращения выброса породы в нее при динамических проявлениях горного давления:
· монолитным бетоном толщиной не менее 300 мм;
· железобетонными штангами, тросовым, усиленной набрызг-бетоном толщиной не менее 150 мм.
Разделка отрезных щелей выполняется по спецпроекту.
Создание разгрузочной щели методом бурения разгрузочных скважин выполняется по типовому или локальному проекту.
Локальный проект бурения разгрузочных скважин (шпуров) включает в себя: выкопировку с плана масштаба 1:1000, 1:500 с нанесенной на ней сеткой рудничных координат и обозначенным участком бурения строчки; условные обозначения; схему расположения скважин (шпуров) в необходимых проекциях; параметры строчки и создаваемой защитной зоны; объемы; последовательность бурения; отставание от забоя (по необходимости) и др. данные, требуемые для уточнения организационных особенностей производства работ и обеспечения качества их выполнения.
Допускается применение фотографических изображений выработок для внесения корректировок в утвержденный проект с нанесенными на них линиями заложения скважин. В случае крайней необходимости безотлагательного бурения разгрузочных строчек в выработках, где они не применялись, допускается использование данной формы с последующим оформлением проекта в установленном порядке.
Участок транспорта рудника
Рассмотрим схему транспортирования руды отрабатываемого горизонта +170 (14 участок).
На данном горизонте установлены рельсы маркировкой Р43 с колеей 750 мм. На погрузке отбитой руды применяются вагонетки ВГ-9 в количестве в одном составе 10 штук, электровоз 2К14МЭ с асинхронным двигателем или 2К14 с двигателем постоянного тока. На добыче используются 3 электровоза вышеуказанных модификаций.
На проходке применяются электровозы таких же модификаций как и при добыче, то есть 2К14МЭ или 2К14 в сочетании с вагонетками ВГ - 4,5
Применяются тяговые агрегаты модификации ВТПЕ 500/275 и трансформаторы ТСП 160 6/230 + контактная сеть КР - 170 - 121 - Э.
На вспомогательных работах применяются 3 электровоза типа К10.
Электровозное депо оснащено следующим образом:
· Кран-балка;
· Сварочный пост;
· Сверлильный и заточный станки;
· Две электротали.
На ремонте электровозов используется 2 человека. Ремонт путей осуществляется тремя дорожно-путевыми рабочими и одним сварщиком с правами водителя электровоза.
Организация маневров осуществляется следующим образом: от диспетчера идет команда о том, какие электровозы и куда отправляются; расчет идет от плана участка; из этого рассчитывается объем перевозок (около 2000 тонн в смену).
По всему Кировскому руднику применяется кольцевая схема движения электровозного транспорта. Вследствие этого, графиков движения электровозов при подземной добыче не существует.
Механизация процесса добычи
На добыче работают погрузодоставочные машины следующих модификаций:
· 25 машин TORO 400E и Sandvick LH409 (+8 машин на проходке);
· 5 машин TORO 1400E или Sandvick LH 514.
Для бурения глубоких скважин используются буровые установки следующих моделей: 10 штук SOLO, Sandvick DL 420 - 10.
Для проходки горных выработок используются буровые установки Аксера 6 - 240 или Sandvick DD 20 - 40.
Для зарядки вееров и скважин используются зарядные машины PAUS Uni 500 - 2.2 в количестве 4 штук.
На транспортировке руды применяются самосвалы TORO 40 и 35 D в количестве 2 штук.
Для крепления горных выработок используются подземные самоходные машины фирмы Normet.
Для нанесения тонкрет - бетона используются машины Спреимик 6050 (2 штуки), а для перевозки миксера Normet и PAUS Uni 50 - 3 в количестве 3 штук.
Организация подъема полезного ископаемого
Подъем полезного ископаемого на объединенном Кировском руднике осуществляется двумя главными стволами (далее ГС - 1 и ГС - 2 соответственно) и одним наклонным стволом.
ГС - 1 необходим для подъема руды от подземного комплекса дробления руды, находящегося на горизонте + 170м. Также в нем за счет клети осуществляется спуск-подъем людей, материалов, оборудования, подъема просыпи от ГС - 1 на гор. +170, а также осмотр ствола. Данный ствол оснащен:
· скипом СО-9,0-174-2 (объемом 9,0 м3);
· клеть 1НВ-360-7,5 (3700х1400);
· подъемная машина типа МПБ 5-2,5-2,5 (скиповой подъем);
· подъемная машина типа 2 Ц 4-1,8 (клетьевой подъем);
· электродвигателем АКН2-19-33-20 УХЛ4 в количестве 2 штук (скиповой подъем);
· электродвигателем АФН-320-250 в количестве 1 штук;
· головным канатом диаметром 56 мм.
Далее перейдем к главному стволу ГС - 2. Данный ствол необходим для подъема руды от подземного комплекса дробления руды, находящегося на горизонте + 90м. Также в нем за счет клети осуществляется инспекторский подъем, а также осмотр ствола. Данный ствол оснащен:
· скипом СНМ-25-235-2,5-14 (объемом 25 м3);
· клеть 1НВ 1,4х0,97;
· подъемная машина типа ЦШН 5х6 для скипового подъема;
· подъемная машина типа Ц 2,5х2АР для клетьевого подъема;
· электродвигателем МП 4000-40-УЗ в количестве 2 штук (скиповой подъем);
· электродвигателем ВАОК-450S-8 в количестве 1 штук (клетьевой подъем);
· головным канатом диаметром 56 мм.
Далее рассмотрим наклонный ствол. Данный ствол необходим для подъема руды от комплекса дробления руды на горизонте + 250м. Оснащен 2 нитками конвейеров шириной 1200 мм.
Далее перейдем к режиму работы стволов. На подъем руды скипами стволы работают 117,5 часов в неделю, кроме времени, отведенного на прием-сдачу смены машинистам СПУ и на устранение неисправностей, а именно:
· Воскресенье: с 0-00 до 7-45;
· Понедельник: с 1-00 до 7-45 и с 13-05 до 24-00;
· Вторник: с 0-00 до 1-00, с 2-30 до 7-45 и с 12-05 до 24-00;
· Среда: с 0-00 до 1-00, с 2-30 до 7-45 и с 13-05 до 24-00;
· Четверг: с 0-00 до 1-00, с 2-30 до 7-45 и с 11-20 до 24-00;
· Пятница: с 0-00 до 1-00, с 2-30 до 7-45 и с 13-05 до 24-00;
· Суббота: с 0-05 до 7-05 и с 10-05 до 24-00.
Организация погрузки полезного ископаемого в железнодорожные составы
Полезное ископаемое после отбойки руды и погрузки ее в вагонетки движется по линейному орту, затем по западному штреку №1 на опрокиды №1 и № 2 (опрокиды ОКЭ2-4,5-750). После опрокидывания вагонетки руда под тяжестью собственного веса попадает на пластинчатые вибропитатели 1 - 18 - 120. Затем после прохождения питателя руда попадает в щековую дробилку (ЩДП 1,2х15, производительностью 310 м3/час), откуда после дробления руда попадает в рудоспуски № 1 и № 2. Далее руда под тяжестью собственного веса снова попадает на вибропитатели 2 - 12 - 45, с которых попадают на конвейер ленточный (длиной 58 метров и шириной 1200 мм). После этого дробленная руда после прохода через дозатор попадает в скип.
Далее осуществляется подъем скипа на поверхность. На высоте 31,3 метра над землей скип разгружается в специальные погрузочные бункера, через которые руда попадает в железнодорожные вагоны.
Организация электроснабжения горного предприятия
Электроснабжение Объединенного Кировского рудника осуществляется от ПС 150/135/6кВ №43, ПС 150/35/6кВ №73 и ПС 35/6кВ №352, входящие в систему цеха электроснабжения ОАО “Апатит”.
ПС №43 получает питание от электросети “Колэнерго” по высоковольтной ЛЭП-150кВ от Кировской ГРЭС и по двум ВЛ-35кВ от ПС 110/35/6кВ №17, подключенной по ВЛ 110кВ к Кировской ГРЭС.
На ПС №43 установлены 2 трансформатора по 40МВА, загрузка которых составляет около 40%. В перспективе, по проекту электроснабжения Северной группы рудников, возможна замена трансформаторов ПС №43 на 2 по 63МВА.
Распределение электроэнергии от ПС №43, №73 и №352 осуществляется по кабельным линиям 6кВ с прокладкой их в кабельных галереях, на эстакадах и, частично, в каналах и траншеях.
Мощности трансформаторов этих подстанций в нормальном режиме обеспечивают электроснабжение потребителей. При выходе из строя одного из трансформаторов второй с допустимой перегрузкой 12% обеспечит электроснабжение потребителей подстанции.
Схема внутреннего электроснабжения.
При разработке существующей схемы внутреннего электроснабжения учтены напряжения электроприемников, технологические требования, категории электроприемников по степени надежности электроснабжения, требования к качеству электроэнергии, ограничению реактивной мощности и перспективы развития горного производства.
К I категории электроприемников относятся:
· вентиляторы и калориферы главного проветривания;
· клетевая подъемная установка для подъема людей;
· насосы главного водоотлива;
· котельная, устройства связи, СЦБ диспетчерского управления, автоматического пожаротушения и сигнализации;
· насосная водоснабжения;
· аварийное освещение.
Ко II категории электроприемников относятся:
· компрессорная;
· скиповые подъемные установки;
· подземные дробильные установки;
· электроприемники подземных горных машин, включая электрифицированный транспорт.
К III категории электроприемников отнесены:
· электрическое освещение подземных горных работ;
· объекты ремонтно-складского хозяйства и других вспомогательных объектов.
На каждом участке рабочих горизонтов предусмотрена центральная подземная подстанция (ЦПП), питаемая от ближайшей поверхностной подстанции ПС.
От ЦПП электроэнергия распределяется, в основном, к участковым подстанциям, тяговым подстанциям, электроприемникам околоствольного двора. Исключение составляют УПП насосных станций водоотлива, которые, аналогично ЦПП, питаются от ближайших ПС на поверхности с резервированием питания от ЦПП.
Электрические нагрузки потребителей в подземных горных выработках определяют методом коэффициентов спроса и использования с проверкой результатов по удельным показателям. Исключение составляют приемники существующих объектов, сохраненных в проекте.
Для доведения коэффициента мощности tg до установленного “Колэнерго” значения 0,23 предусмотрено использование компенсирующей способности синхронных электродвигателей, а также установка ступенчаторегулируемых батарей статических конденсаторов в сетях 6 и 0,4кВ на поверхности.
Силовое электрооборудование рудника.
Силовыми электроприемниками в подземных горных выработках являются технологические машины и механизмы подготовительно-нарезных и очистных работ (буровые станки и установки, вентиляторы местного проветривания, бетоноукладчики, лебедки, проходческие комбайны, погрузочные машины, вибропитатели и др.). Электродвигатели перечисленных машин и механизмов выполнены, в основном, на напряжение до 1кВ. Исключение составляют вентиляторы ВОД-4м и насосы участковой насосной с электродвигателями 500кВт на 6кВ.
В качестве пусковой и защитной аппаратуры приняты:
· для приемников до 1кВ - магнитные пускатели типа ПВ, ПВИ и автоматические выключатели типа АВ, АФВ, А;
· для приемников 6кВ - ячейки типа КРУВ-6, РВД-6.
Электрооборудование, размещенное в подземных выработках, как правило, в рудничном взрывобезопасном исполнении.
Освещение
На горизонте откатки выполнено стационарное освещение от групповых агрегатов АЛШ.I (380/127 В) светильниками в рудничном исполнении типа НСР 01х100 с лампами накаливания 100 вт. Расчет необходимого количества светильников производится из условия их расположения по оси выработки в 7 метрах друг от друга.
Освещение скреперных штреков осуществляется прожекторами ПЗМ-35 с лампами накаливания 200 вт, 127 В. Подключение светильников к магистральной сети производится через муфту ТМ-60 кабелем КГ 3х1,5, третья жила которого используется для заземления.
Заземление
Заземление электрооборудования блока выполнено согласно ЕПБ. В качестве заземляющих проводников использовать металлические оболочки бронированных кабелей и заземляющие жилы гибких кабелей.
Организация водоотлива
На руднике действуют индивидуальные схемы водоотлива для каждого из горизонтов + 320 м, + 250 м, + 170 м, +90 м, отвода реки Саамки, а также для наклонного ствола и комплексов подземного дробления. Водоотлив нагорных горизонтов + 460 м и +410 м осуществляется по штольням самотеком и в разрабатываемой схеме не рассматривается.
В настоящее время на Кировском руднике находятся в эксплуатации шесть водоотливных установок:
На горизонте +320 м в районе южного воздухоподающего ствола (ЮВПС-1) расположена главная водоотливная установка (ГВУ гор +320м), которая принимает водопритоки с очистных работ гор +320 м Юкспорского крыла и остаточные водопритоки с гор +320 м Кукисвумчоррского крыла. Насосная оборудована тремя водосборниками общей емкостью 4500 м3. Максимальный водоприток в 1998 году составил 2300. Уклоны выработок Кукисвумчоррского крыла и юго-западный откаточный штрек Юкспорского крыла ориентированы к ГВУ гор+320 м и составляют 0,003-0,005, сечения водоотливных канавок колеблются в пределах 0,4х0,4-0,6х0,8 м2.Уклоны западных квершлагов №№1и2 ориентированы к водоперепускному восстающему, расположенному вблизи сопряжения грузовой ветви руддвора ЗВС и квершлага №1. По водоперепускным восстающим +250/+320 м и +170/+250 м водоприток с квершлагов гор +320 м поступает в ГВУ гор +170 м.
На горизонте +250 м в районе южного воздухоподающего ствола (ЮВПС-2) расположена главная водоотливная установка (ГВУ гор +250 м), которая принимает водопритоки: с горизонта +250 м Кукисвумчоррского и Юкспорского крыльев, а также из насосной горизонта +166 м по трубопроводам, проложенным в лифтовом восстающем. Насосная оборудована тремя водосборниками общей емкостью 10800 . Максимальный водоприток в 1997 году составил 2062 . Уклоны откаточных штреков лежачего бока обоих крыльев ориентированы к ГВУ гор+250 м и составляют 0,003-0,005, сечения водоотливных канавок колеблются в пределах 0,4х0,4-0,6х0,8 м2. Уклоны квершлагов №№ 1 и 2 ствола ЗВС и транспортной сбойки ориентированы к водоперепускному восстающему гор +170м/+250м, расположенному вблизи сопряжения грузовой ветви руддвора и квершлага № 1 ствола ЗВС. Водоприток, поступающий на юго-западный откаточный штрек в пределах разрезов 0-4+36 м, направляется по сбойке и подводящей выработке № 3 в водосборники ГВУ гор +250 м. Водоприток, поступающий на юго-западный откаточный штрек в пределах разрезов 4+36-21 м, по западным квершлагам №№ 1 и 2, квершлагу ЗВС, выработке с посадочной площадкой и сбойке с подводящей выработкой № 2 также направляется в водосборники ГВУ гор +250 м.
На горизонте +170 м в районе стволов ЮВПС-2 и ЗВС расположена главная водоотливная установка (ГВУ гор +170 м), которая принимает водопритоки с горизонта +170 м восточнее разреза 25, из чаши отработанного Саамского карьера и притоки перекачной водоотливной установки (ПВУ) горизонта +170 м (у квершлага ВС-1). Насосная оборудована четырьмя водосборниками общей емкостью 11000. Максимальный водоприток в насосную в 1998 году составил 12000.
На горизонте +166 м в зумпфовой части наклонного конвейерного ствола расположена перекачная водоотливная установка (ПВУ гор +166 м) в которую поступают водопритоки с наклонного ствола и комплекса подземного дробления горизонта +170 м самотеком по трубе. Насосная оборудована водосборником емкостью 1700 . Максимальный водоприток в 1997 году составил 900 . Откачка воды производится по трубопроводам проложенным в лифтовом восстающем в водосборники горизонта +250 м.
На горизонте +170 м в районе сопряжения западного откаточного штрека с квершлагом центрального вентиляционного ствола №2 расположена вспомогательная насосная (ПВУ гор +170 м) которая принимает водопритоки в районе разрезов 32К-25К. Насосная оборудована водосборником емкостью 600 .
Откачка воды производится по двум трубопроводам Ду=400 мм в водосборники ГВУ гор +170 м. Максимальный водоприток в 1997 году составил 1000 .
На горизонте +90 м в районе вспомогательного ствола № 1 расположена главная водоотливная установка (ГВУ гор +90 м), которая принимает водопритоки с пройденной части горизонта +90 м. Насосная оборудована четырьмя водосборниками емкостью 7000 . Максимальный водоприток в 1997 году составил 700 . Откачка воды осуществляется по стволу ВС-1 на поверхность, а часть воды по трубам перекачивается на горизонт +250 м и далее в наклонный конвейерный ствол на гидросмыв просыпи и самотеком поступает в ПВУ гор. +166 м, откуда будет направляться по трубам на юго-западный откаточный штрек гор +250 м и далее самотеком в ГВУ гор +250 м.
Уклоны выработок и сечения водоотливных канавок горизонтов +170 м и +90 м. Уклоны западного откаточного штрека №№ 1 и 2 северо-западнее 25 разреза и квершлага Северного вентиляционного ствола № 1 и западного откаточного штрека № 1 между разрезами 1-14 ориентированы в сторону квершлага центрального вентиляционного ствола № 2.