Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
расчета норм расхода материалов для производства⇐ ПредыдущаяСтр 15 из 15
закладочных смесей на планируемый период (год)
I. Для расчета норм расхода материалов, требуемых для производства закладочных смесей используются следующие нормативные документы: 1 – План развития горных работ МГОКа на текущий год (по руднику «Интернациональный»); 2 – План развития горных работ МГОКа за предшествующий текущему год (по руднику «Интернациональный»); 3 – Регламент технологических процессов при ведении закладочных работ на руднике «Интернациональный»; 4 - Методика определения, учета и нормирования потерь и разубоживания при подземном способе отработки трубки «Интернациональная»
II. Анализируются планы горных работ и выявляются основные показатели, необходимые для планирования процесса закладки: · производительность подземного рудника в планируемом году по добыче руды, без учета разубоживания; · перечень, параметры и уклон выработок, отрабатываемых и подлежащих закладке в планируемом году; · перечень, параметры и уклон выработок, отработанных в предшествующем, но закладываемых в планируемом году; · перечень и параметры выработок, запланированных к отработке в планируемом году, но предусмотренных к закладке в последующем.
III. Все выработки, подлежащие закладке за отчетный период группируются в типовые слои. В процессе отработки кимберлитовых трубок по вертикали формируется три разновидности искусственных слоев (рис.15.1П): 1- разрезной (образован при разрезке рудного тела в пределах кимберлитовой трубки в целом, этажа, подэтажа), обнажается в кровле и почве закладываемых выработок; 2- рядовой (образован при отработке слоев в нисходящем порядке), обнажается в почве закладываемых выработок; 3- стыковочный (образован при стыковке разрезных и рядовых слоев), в кровле и почве закладываемых выработок не обнажается, поскольку смежным по вертикали является искусственный массив.
При этом разрезные слои формируются трехслойными (несущая часть, низкомарочная часть и дорожное полотно) или двухслойными (несущая часть и остальная часть); рядовые слои – двухслойными (несущая часть и низкомарочная часть); стыковочные слои - только из низкомарочных закладочных смесей. Рис. 15. 1П. Схема развития закладочных работ по мере отработки (а, б, в) кимберлитовой трубки по вертикали: 1- разрезной слой; 2- рядовой слой; 3- стыковочный слой. IV. Назначается нормативная прочность закладки в массиве. Величина нормативной прочности закладки в массиве, в случае его обнажения сбоку или снизу, назначается в зависимости от размеров обнажений (высота, пролёт), предусмотренных конструктивным исполнением применяемой системы разработки, а в случае обнажения сверху – в зависимости от типа применяемого оборудования. 4.1. Нормативная прочность закладочного массива в стенке выработки при высоте обнажения ≤ 5м должна составлять не менее 0,7 МПа, свыше 5м и до 10м - не менее 1 МПа. 4.2. Нормативная прочность закладки в почве выработки должна соответствовать прочности дорожного покрытия, необходимой для безопасного перемещения технологического оборудования по закладочному массиву. Нормативная прочность для верхнего упрочнённого слоя закладочного массива, толщина которого должна быть не менее 0,5 м, в зависимости от максимальной массы используемого технологического оборудования (груженая ПДМ, проходческий комбайн) приведена в таблице 15.1П. При отработке выработки с креплением, допускается прочность закладки, обнажаемой в почве вышележащей заходки - 1,5 МПа. Таблица 15.1П Нормативная прочность твердеющей закладки для несущего слоя искусственной почвы
4.3. Нормативная прочность закладки в кровле выработки зависит от толщины несущей части слоя и пролёта обнажения, и должна соответствовать прочности приведённой в табл. 15.2П. Толщина несущей части слоя должна составлять не менее 1 м. Таблица 15.2П Нормативная прочность твердеющей закладки несущей части слоя (рекомендации ВНИМИ)
Пролет обнажений закладочного массива в районе сопряжений, Ар (м), рассчитывается из условий примыкания или пересечения разрезного штрека с очистными заходками в нижележащем слое, рис.15.2П. а) б) Рис. 15.2П. Схемы к определению пролета обнажения искусственной кровли в месте будущих сопряжений разрезного штрека с очистными заходками для условий: а) примыкания выработок б) пересечения выработок. При этом учитывается радиус поворота комбайна из разрезных штреков в очистные заходки, очередность отработки заходки в слое и глубина установки в ней изолирующей перемычки: для примыкания: при (В+ d ) < (А+nl) (15.1) при (B+d) ≥ (А+nl) (15.2) для пересечения: (15.3), где А –ширина разрезного штрека, м; В- ширина очистной заходки, м; l - глубина установки перемычки в очистных заходках, м; n –очередность отработки заходки слева от разрезного штрека (заходки первой, второй или третьей очереди); m – очередность отработки заходки справа от разрезного штрека (заходки первой, второй или третьей очереди); d- величина разрушения или сработки углов между выработками при повороте комбайна, м.
4.3. Нормативная прочность закладочного массива, не обнажаемого горными выработками, должна составлять 0,2-0,5 МПа. V. Для достижения требуемой нормативной прочности закладочных массивов назначаются марки закладочных смесей. Марочная прочность закладки для формирования искусственных массивов назначается из условия обеспечения нормативной прочности закладки к моменту обнажения или нагружения закладочного массива. Марка закладочных смесей выбирается с учетом: · нормативной прочности закладки; · требуемых сроков достижения нормативной прочности закладки (нагружения или обнажения массива); · геотермической зоны формирования закладочного массива, рис.15.3; · типа используемого для приготовления закладочных смесей вяжущего; · эталонных графиков кинетики твердения закладки различных типов в геотермических условиях рудника.
Сроки достижения нормативной прочности зависят от производительности по добыче руды, параметров рудного тела и темпов отработки слоя. С увеличением производительности сроки сокращаются. При этом время обнажения искусственного массива в стенке (T тв1) рассчитывается из условий: при n л 6, где (15.4) (15.5) где Кк – коэффициент количества ; S - площадь слоя, м2 Н – высота слоя, м Qк – производительность отработки, м3/сут a – размер трубки по нормали к заходкам, м; b – ширина заходки, м. Время обнажения искусственного массива в кровле или почве (T тв2) рассчитывается в общем виде следующим образом: , (15.6) где К0 – коэффициент, зависящий от организации работ в смежных слоях. Геотермические зоны формирования закладочных массивов - условия формирования закладочных массивов в выработанном пространстве, классифицируются на 5 типовых зон: I – отрицательная температура горного массива и шахтного воздуха; II – отрицательная или низкая положительная температура соленасыщенного горного массива, низкая положительная температура шахтного воздуха; III – отрицательная или низкая положительная температура незасоленного горного массива, низкая положительная температура шахтного воздуха; IV – температура горного массива и шахтного воздуха близка температуре нормальных условий; V – температура горного массива и шахтного воздуха не влияет на условия возведения массива, условия твердения близки к адиабатическим. В общем виде геотермические зоны представлены на рис.15.3П.
Рис.15.3П. Схемы к классификации геотермических зоны твердения закладочных массивов при развитии горных работ во времени и пространстве кимберлитовых трубок; контакты массива с: воздухом через перемычку (1), кимберлитом (2), незасоленной вмещающей породой (3), затвердевшей закладкой (4), галогенными породами (5). Эталонные графики набора прочности представлены: - цементных закладочных смесей различных марок в геотермических зонах II и IV соответственно на рис. 15.4П и 15.5П; - клинкерных закладочных смесей различных марок в геотермических зонах II и IV соответственно на рис. 15.6П и 15.7П; - цеолитсодержащих закладочных смесей различных марок в геотермических зонах II и IV соответственно на рис. 15.8П и 15.9П.
Рис.15.4П. Эталонные графики твердения цементной (Ц) закладки в условиях IV геотермической зоны
Рис.15.5П. Эталонные графики твердения цементной (Ц) закладки в условиях II геотермической зоны
Рис.15.6П. Эталонные графики твердения клинкерной (К) закладки в условиях IV геотермической зоны
Рис.15.7П. Эталонные графики твердения клинкерной (К) закладки в условиях II геотермической зоны
Рис.15.8П. Эталонные графики твердения цеолитсодержащей (ЦС) закладки в условиях IV геотермической зоны Рис.15.9П. Эталонные графики твердения цеолитсодержащей (ЦС) закладки в условиях II геотермической зоны
Пример. Исходные данные. Нормативная прочность закладки несущей части слоя – 6,5 МПа в возрасте 14 суток. Температура горного массива в районе ведения закладочных работ – минус 2 оС, горный массив засолен, температура шахтного воздуха + 8 оС. К производству принят цементный тип закладки. Выводы. Твердение закладочного массива происходит в условиях II геотермической зоны. По эталонному графику кинетики твердения цементной закладки в условиях II геотермической зоны (рис.15.5П) находим марку закладки и расход в закладочной смеси цемента, обеспечивающие прочность в возрасте 14 суток – 6,5 МПа: рекомендуется в производство закладочную смесь М 90 с расходом портландцемента 400 кг/м3.
Разрезные слои формируются последовательно из закладочных смесей двух или трех марок (рис.15.10П № 1): · нижняя высокопрочная несущая часть слоя формируется из закладочных смесей, обеспечивающих нормативную прочность в соответствии с п.4.3 Методики. Толщина несущей части слоя принимается не менее 1 м. При этом пролет обнажения закладочного массива в кровле смежных по высоте выработок рассчитывается по (15.1-15.3). · средняя низкопрочная часть массива (рис.15.10П № 1 б) формируется в случае, если высота выработки более 5 м и выработка пройдена без крепления. При этом используются марки закладки по п. 4.1 Методики; · верхняя часть массива, дорожное покрытие (рис. 15.10П № 1 б) – формируется в соответствии с п.4.2 Методики, если выработка пройдена без крепления. Для его возведения высота незаложенной части выработки должна составлять не менее 0,5 м. Если выработка пройдена с креплением, то верхний слой закладочного массива формируется по варианту (рис.15.10П № 1 а) из закладочных смесей, обеспечивающих нормативную прочность не менее 1,5 МПа. Рядовые слои формируются последовательно из закладочных смесей двух марок (рис.15.10П, № 2): · нижняя высокопрочная несущая часть слоя - формируется по п. 4.3 Методики; · верхняя низкопрочная часть массива формируется из закладочных смесей, обеспечивающих нормативную прочность по п. 4.1 Методики.
Стыковочные слои формируются (рис.15.10, № 3) из закладочных смесей одной марки, обеспечивающих нормативную прочность 4.1 и 4.4 Методики.
VI. Производится расчет объема потребляемой твердеющей закладки по маркам. Объем потребляемой твердеющей закладки по маркам принимается исходя из фактической геометрии подлежащего закладке выработанного пространства в каждой заходке (ленте). При этом учитывается уклон выработки. В настоящее время отработка лент в блоке №7/8 осуществляется с уклоном или подъемом в 3 градуса. Объем потребляемых закладочных смесей по маркам для формировании каждого из разнопрочных слоев искусственного массива в лентах рассчитывается следующим образом: V = Vо + Vк + Vп, (15.7) Vо = V – (Vк + Vп), (15.8) Vк или Vп = А В cos (α- β) [h +0,5 В sin (α-β)], (15.9) где V – общий объем горной выработки, подлежащей закладке, м3; Vк – объем высокопрочной закладки в нижней части формируемого искусственного массива, являющегося в последующем кровлей очистных выработок, м3; Vп – объем закладки поверхностной части искусственного массива мощностью 0,5 м, являющейся в последующем почвой очистных выработок; Vо – объем остальной (низкопрочной) части искусственного массива; А-ширина выработки при отработке по простиранию или длина выработки при отработке вкрест, м; h- заданная высота слоя высокопрочной закладки, м; В- длина выработки при отработке по простиранию или ширина выработки при отработке вкрест, м; α и β – соответственно, углы наклона почвы выработки и растекания закладки. При этом при формировании несущей части слоя длина закладываемой части заходки, оконтуренной перемычками, принимается не более 40 м, по условию необходимости выполаживания высокопрочной несущей части закладочных массивов с целью экономии расхода вяжущего. Следовательно, объемы Vк по (15.9) должны рассчитываться для каждого участка заходки между перемычками, а затем суммироваться. VII. Выполняется расчет потребности в вяжущем для производства требуемого объема закладки на каждую выработку, без учета подработки закладочных массивов
Полученные расчетом объемы закладочных смесей по маркам Vк , Vп, Vо перемножаются на расход вяжущего в составе закладочной смеси, соответствующий принятому типу закладочной смеси и марке закладки. Вычисляется потребность в вяжущем для производства требуемого объема закладки на каждую выработку, без учета подработки закладочных массивов (Q ц ) : Q ц = Vк Q цк +, Vп Q цп + Vо Q цо, (15.10) где Q цк – расход цемента в закладочной смеси при формировании несущей части слоя, кг/м3; Q цп - расход цемента в закладочной смеси при формировании поверхностного слоя (дорожное полотно), кг/м3; Q цо - расход цемента в закладочной смеси при формировании остальной части слоя, кг/м3.
VIII. Выполняется расчет коэффициента подработки закладочного массива в слое Отработка и закладка кимберлитовых трубок в плане осуществляется по камерно-целиковой схеме в три (заходки первой, второй и третьей очереди) или две (заходки первой, второй очереди) стадии. При этом сформированные закладочные массивы, за исключением выработок последней очереди, обнажаются в бортах смежных в плане очистных заходок. Согласно методике определения, учета и нормирования потерь и разубоживания при подземном способе отработки трубки «Интернациональная» принимаются утвержденные показатели поддирки закладочных массивов в почве, прихвата закладки в стенке закладочного массива и в кровле очистных заходок. В настоящее время показатели поддирки закладочных массивов в почве - 33 см, прихвата закладки в стенке закладочного массива - 11 см и в кровле очистных заходок - 11 см. При нисходящем порядке выемки руды поддирка в почве осуществляется в каждом стыковочном слое. Прихват закладки в стенке не производится в заходках первой очереди слоя, а осуществляется во всех слоях в заходках второй очереди – одной стенки массива и заходках третьей очереди – двух стенок. Прихват закладки в кровле очистных заходок осуществляется в каждом рядовой слое и каждом стыковочном слое. Для каждой выработки слоя вычисляется ее объем с учетом подработки. Например, для выработки № 3 третьей очереди стыковочного слоя объем требуемой закладочной смеси (V3) с учетом подработки надлежит рассчитывать по формуле: V3= (b+0,11+0,11) l (h+0,33 +0,11) (15.11) Коэффициент подработки закладочного массива при формировании каждого слоя (Кп) вычисляется: Кп = Vпод / V (15.12)
где Vпод - общий объем требуемой закладочной смеси на погашение всех выработок в слое, с учетом подработки; V - общий объем выработок в слое, без учета подработки.
IX. Примеры расчета потребности в закладочных смесях и вяжущем при закладке слоев, без учета подработки закладочных массивов Рассмотрим расчет потребности в закладочных смесях и вяжущем для их производства на примере плана горных работ рудника «Интернациональный» в 2008 г. Результирующие показатели на примере слоя 16 блока 7/8 в 2008 г. представлены в табл. 15.3П. При этом показатели даны без учета подработки закладочных массивов. В графе 7 табл. 15.3П указано количество промежуточных перемычек, устанавливаемых в выработке из условия обеспечения участков формирования несущей части слоя не более 40 м (см.раздел методики VI). В графе 9 приведены показатели объема закладочной смеси на формирование несущей части слоя между перемычками, рассчитанные по (15.9), а в графе 10 – общий объем закладочной смеси на формирование несущей части слоя (см.раздел методики VI). В графе 11 указывается марка закладочной смеси для формирования несущей части слоя (см.раздел методики V), в графе 12 – вычисленный расход вяжущего, требуемый при формировании несущей части слоя (см.раздел методики VII): Vк Q цк. . В графе 13 приведен вычисленный по (15.8) объем низкопрочного слоя закладочной смеси. В графе 14 указывается марка закладочной смеси для формирования низкопрочного слоя (см.раздел методики V), в графе 12 – вычисленный расход вяжущего, требуемый при формировании остального (низкопрочного) слоя (см.раздел методики VII): Vк Q цо. В табл. 15.4П и 15.5П приведены аналогичные примеры результатов расчета потребностей в закладочных смесях и вяжущем при формировании рядовых и стыковочных слоев. Таблица 15.3П. Пример результатов расчета потребности в закладочных смесях и вяжущем для их производства при формировании разрезных слоев (без учета подработки закладочных массивов)
Таблица 15.4П. Пример результатов расчета потребности в закладочных смесях и вяжущем для их производства при формировании рядовых слоев (без учета подработки закладочных массивов)
Таблица 15.5П. Пример результатов расчета потребности в закладочных смесях и вяжущем для их производства при формировании стыковочных слоев (без учета подработки закладочных массивов)
X. Производится расчет общего объема производства закладочных смесей за планируемый период (год) В процессе добычных и закладочных работ на рудниках образуются «переходящие выработки» - выработки, очистные работы в которых завершены в одном году, а их закладка осуществляется в последующем году. По части «переходящих выработок» с предшествующего года рудниками предоставляется исчерпывающая информация. Вместе с тем, перечень «переходящих выработок» с планируемого на последующий год спрогнозировать точно не всегда представляется возможным, их объем принимается по результату запроса управления МГОКа. С учетом изложенного, расчет общего объема производства закладочных смесей за планируемый период (год) ( Q зп ) производится по формуле: Q зп = Q зтек. + Q зпред. - Q зпосл. , (15.13) где Q зтек - потребность в закладочных смесях на погашение выработок, предусмотренных планом горных работ к отработке и закладке в планируемом году, тыс.м3; Q зпред. – потребность в закладочных смесях на погашение выработок, «переходящих» с предшествующего года, тыс.м3; Q зпосл. – прогнозируемый объем закладочных смесей на погашение «переходящих» выработок, отработка которых запланирована на планируемый год, а закладка – на последующие годы по отношению к планируемому, тыс.м3.
Последовательность расчета каждого из суммируемых показателей (15.13). В таблицу по типу табл.15.6П сводятся результаты расчета потребности в закладочных смесях при формировании каждого слоя, подлежащего закладке за планируемый период (см.раздел IX) .
В графу 3 заносится принятый РТП коэффициент технологических потерь и усадки закладочных смесей. В графу 4 – выявленные в соответствии с разделом VIII настоящей Методики коэффициенты подработки закладочных массивов в каждом слое. Общий объем закладки, требуемой на погашение каждого слоя, устанавливается умножением объема выработок в слое на коэффициент технологических потерь и усадки закладочных смесей, а также на коэффициент подработки закладочных массивов в каждом слое. Суммированием результатов расчетов по всем слоям выявляется общий объем производства закладочных смесей, требующийся на погашение выработок, отрабатываемых в планируемом году и «переходящих» с предшествующего года. Поскольку часть выработок, отрабатываемых в текущем году закладывается в следующем, то из полученной величины вычитаются прогнозируемые объемы «переходящих» выработок на последующий год. Например, в 2008 г. общий объем производства твердеющих закладочных смесей в планируемом году (Qзо ) по (15.13) составил: Q зо = Q зтек. + Q зпред. - Q зпосл. = 213,1 +7,2 – 7,0 = 213,3 тыс.м3 , XI. Выполняется расчет общего количества вяжущего на производство закладочных смесей за планируемый период (год) В таблицу по типу табл.15.7П последовательно сводятся результаты расчета потребности в вяжущем для производства закладочных смесей при погашении каждого слоя. Далее все расчеты выполняются по аналогии с разделом X настоящей Методики. При этом учитывается потребность в вяжущих материалах на производство закладочных смесей, восполняющих технологические потери и усадку, а также подработку закладочных массивов.
Требуемый расход вяжущего на закладочные работы в расчетном году Q цр надлежит рассчитывать по формуле: Q цо = Q цтек. + Q цпред. - Q `зпосл.• Q цтек/ Q зтек (15.14) где Qцтек - потребность в вяжущем на производство закладочных смесей, требуемых на погашение выработок, предусмотренных планом горных работ к отработке и закладке в текущем году, тыс.т; Qцпред. – потребность в вяжущем на производство закладочных смесей на погашение фактических объемов «переходящих выработок» с предшествующих лет и закладываемых в текущем году, тыс.т; Q `зпосл- прогнозируемые объемы неучтенных «переходящих выработок», отрабатываемых в текущем году, а закладываемых в последующем, тыс.м3; Qзтек - потребность в закладочных смесях на погашение выработок, предусмотренных планом горных работ к отработке и закладке в текущем году, тыс.м3. При производстве закладочных смесей на подземных рудниках Компании используется привозной портландцемент. Специфическая особенность потребления цемента предприятиями Компании – приобретение портландцемента единожды в год и поставка его на склады УМТС г.Ленска в период навигации. В процессе длительного транспортирования и хранения портландцемент частично утрачивает свои гидравлические свойства. Гидратированный и спрессованный портландцемент является отходом (потери от гидратации). Количество ежегодно образующегося гидратированного и спрессованного портландцемента непостоянно и варьирует от 1 до 18 %. При расчете потребности вяжущего, представляющего собой привозной портландцемент, требуется дополнительно к (15.14) учитывать потери от частичной гидратации и слеживаемости цемента в процессе длительного транспортирования и хранения (далее – потерь от гидратации). При этом потери от гидратации включаются в норму расхода цемента на закладочные работы, согласно протоколу технического совещания Компании №02-19/1-11/153 от 10.08.07. В общем виде расчет годовой потребности в цементе (Q цг) производится по формуле: Q цг = 1,04 Q цр - ( Q цпр- Q цпф), (15.15) где Q ц р - требуемый расход цемента на закладочные работы в расчетном году , тыс.т, по (8); 1,04 – коэффициент, учитывающий потери от гидратации в количестве 4 % от общего объема потребляемого цемента в текущем году; Q цпр – расчетное количество потерь от гидратации, принятое при обосновании норм расхода цемента на закладочные работы в предшествующем году, тыс.т; Q цпФ – фактическое (подтвержденное актами) количество потерь от гидратации в предшествующем году, тыс.т.
XII. Производится расчет общего количества заполнителя (песка) и пластифицирующих добавок на производство закладочных смесей за планируемый период (год) Для расчета общего количества заполнителя (песка) и пластифицирующих добавок на производство закладочных смесей за планируемый период (год) используются расчетные данные объемов производства закладки разных марок для формирования закладочных массивов (см. раздел X Методики). В частности, из таблиц, сформированных по типу табл.15.13-15.15, формируются обобщающие данные по потреблению закладочных смесей М 5, М 10, М 15, М 20…..М 100. Данные заносятся в таблицу по примеру табл. 15.8П.
Требуемый расход песка на закладочные работы в расчетном году Q пр надлежит рассчитывать по формуле: Q по = Q птек. + Q ппред. - Q `зпосл.• Q птек/ Q зтек (15.16) где Qптек - потребность в песке на производство закладочных смесей, требуемых на погашение выработок, предусмотренных планом горных работ к отработке и закладке в текущем году, тыс.т; Qппред. – потребность в песке на производство закладочных смесей на погашение фактических объемов «переходящих выработок» с предшествующих лет и закладываемых в текущем году, тыс.т; Q `зпосл- прогнозируемые объемы неучтенных «переходящих выработок», отрабатываемых в текущем году, а закладываемых в последующем, тыс.м3; Qзтек - потребность в закладочных смесях на погашение выработок, предусмотренных планом горных работ к отработке и закладке в текущем году, тыс.м3. Расчет потребности в пластифицирующих добавках осуществляется аналогичным образом. XIII. Пример расчета потребности в закладочных смесях и материалах для их приготовления в 2008 г.
Электронная версия примера расчета потребности в закладочных смесях и материалах для их приготовления в 2008 г представлена на прилагаемом к Методике диске.
|
Последнее изменение этой страницы: 2019-03-21; Просмотров: 487; Нарушение авторского права страницы