ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОСУШЕНИЮ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОСУШЕНИЮ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

 

На данном этапе проектирования заданы промежуточные контуры участка первой очереди карьера, вскрывающего Еристовское месторождение железных руд.

Характер природных геолого-гидрогеологических условий месторождения диктует необходимость защиты карьера от подземных вод. Эта защита включает систему осушения карьера и осуществляет ряд функций, главными из которых являются:

а) обеспечение безопасных условий ведения горных работ;

б) обеспечение устойчивости открытых горных выработок;

в) создание условий для высокопроизводительной работы горного оборудования и транспорта;

г) охрана водных ресурсов и окружающей среды на прилегающей территории.

При открытом способе разработки полезного ископаемого применяется поверхностный, подземный и комбинированный способы осушения. Воды, поступившие в карьер, удаляются с помощью водоотлива.

Высокие темпы отработки Еристовского месторождения ставят безальтернативную задачу выбора способа осушения. Поэтому, в данных условиях для вскрытия карьера рекомендуется поверхностный способ осушения.

В настоящей работе предложены два варианта поверхностного способа осушения, в состав которых входят водопонижающие скважины и дренажные траншеи. Варианты апробируются в процессе математического моделирования. По результатам моделирования делается вывод об эффективности систем осушения.

3. РАЗРАБОТКА ВАРИАНТОВ СИСТЕМЫ ОСУШЕНИЯ УЧАСТКА ПЕРВОЙ ОЧЕРЕДИ ЕРИСТОВСКОГО КАРЬЕРА НА ПЕРИОД ЕГО ВСКРЫТИЯ

 

Локальная математическая модель фильтрации использована для разработки вариантов системы осушения карьера на период его вскрытия. При этом предполагается, что обводной канал до начала процесса осушения месторождения отводится с площади будущего карьера. Новый участок канала экранируется суглинистым (глинистым) слоем для предотвращения фильтрации воды в карьер. Озеро Верхнее должно быть осушено.

Рассмотрено два варианта работы дренажной системы.

Вариант I. Осушение осуществляется при помощи водопонижающих скважин расположенных вдоль бортов карьера.

Вариант II. Осушение осуществляется при помощи водопонижающих скважин расположенных вдоль бортов карьера и дренажных траншей внутри карьера.

Вариант I. Основные характеристики системы осушения

1.  Водопонижающие скважины, оборудованные фильтрами на четвертичный водоносный горизонт:

количество – 50 шт.;

расстояние между скважинами -100 м;

время работы – 42 месяца ;

начальный дебит - 20 м³/час.

 2. Водопонижающие скважины, оборудованные фильтрами на бучакский водоносный горизонт:

количество – 50 шт.;

расстояние между скважинами -100 м;

время работы – 38 месяцев;

начальный дебит - 6 м³/час.

Вариант II. Основные характеристики системы осушения

1.  Водопонижающие скважины, оборудованные фильтрами на четвертичный водоносный горизонт:

количество – 50 шт.;

расстояние между скважинами -100 м;

время работы – 42 месяца;

начальный дебит - 20 м³/час.

2. Водопонижающие скважины, оборудованные фильтрами на бучакский водоносный горизонт:

количество – 50 шт.;

расстояние между скважинами -100 м;

время работы – 38 месяцев;

начальный дебит - 6 м³/час.

3. Дренажные траншеи:

количество – 4 шт.;

длина - 495 - 575 м;

ширина – 25 м,

План расположения объектов системы осушения указан в приложении 4. Очередность вскрытия и темпы углубления дренажных траншей приведены в приложении 5.

Схема водопонижения по каждому из вариантов предусматривает, что откачка воды из скважин оборудованными фильтрами на бучакский водоносный горизонт начинается через четыре месяца после начала осушения карьера.

Фирмой “НОВОТЕК-2” было выполнено компьютерное моделирование фильтрации подземных вод месторождения. Получены основные технологические параметры предлагаемой системы осушения.

Откачка воды из траншей производится с восточной стороны карьера самостоятельными насосными агрегатами, размещаемыми непосредственно у каждой траншеи с использованием погружных насосов на плавучих понтонах. К установке на понтонах принимаются погружные насосы GRINDEX типа MAXI-H (производительность 90-180 м³/час при напоре 70-45 м).

4. ПОРЯДОК ВСКРЫТИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. ГОРНО-КАПИТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ

 

Вскрытие Еристовского месторождения намечается осуществить в южной его части. Работы по вскрытию увязаны с графиком ввода в эксплуатацию основного горного оборудования – драглайнов ЭШ-11/70 и ЭШ-14/50. В октябре и декабре 2008 года введены по одному экскаватору ЭШ-11/70, в 2009 году введены четыре экскаватора ЭШ-14/50 (февраль, апрель, июнь, август).

Ведение горных работ в начальный период на Еристовском месторождении заключается в проходке драглайнами ЭШ-11/70 двух осушительных траншей № 3 и № 4. План горных работ на 1-й год вскрытия.

Во втором году согласно графику будет введено все основное выемочное оборудование для разработки мягких пород, к концу года будут сооружены все осушительные траншеи (четыре). Данный период вскрытия месторождения характеризуется отработкой, в основном, первого уступа. Для возможности ведения работ по отработке последующего уступа производится углубка осушительных траншей. На западном и восточном бортах предусматриваются съезды с уклоном 80‰ для движения большегрузных автосамосвалов Caterpillar 789C грузоподъемностью 180 т. Начаты работы по отработке второго уступа.

Ведение горных работ в 3-ем году заключается в разработке мягких пород вскрыши четвертичных отложений вторым уступом..

Особенностью вскрытия месторождения в 4-ом году является понижение вскрышных работ до отметки +10м

В 5-ом году предусматривается ввод экскаватора RH-200 и производство буровзрывных работ для подготовки к добыче промышленных запасов руды, будут произведены все необходимые работы по вскрытию участка месторождения, нарезаны уступы и сформированы рабочие площадки для дальнейшего развития карьера.

Для устройства насыпи под автодороги используются привозные скальные породы из карьера Днепровского рудоуправления в количестве 700 тыс. м³ (с учетом остаточного коэффициента разрыхления 1,2).

Режим работы карьера по выемке вскрышных пород согласно «Нормам технологического проектирования горнодобывающих предприятий с открытым способом разработки месторождений полезных ископаемых» принимается круглогодовой при непрерывной рабочей неделе в три смены по 8 часов.

Работа отвалов организуется в соответствии с режимом вывозки вскрышных пород из карьера.

Проходка осушительных траншей осуществляется тупиковыми забоями.

Отработка массива мягких пород производится продольными заходками, способ выемки – нижним черпанием при погрузке в автосамосвалы, находящиеся на уровне стояния экскаватора.

Высоты уступов выбраны в соответствии с геологическим строением осадочных пород и параметрами выемочного оборудования.

Углы откосов уступов:

-  в мягких породах принимаются – 23–30º;

-  в скальных породах 45–55º.

Бермы безопасности в мягких и скальных породах приняты 10 м.

Отработка уступов ведется торцовым забоем. Ширина заходки при схемах с применением драглайна определяется его рабочими размерами и параметрами разрабатываемого уступа (высота и угол откоса).