Разработка месторождения алмазов

/

/

Введение

буровзрывной геологический месторождение алмазоносность

По окончании 4-го курса я проходил преддипломную практику в составе подрядной организации ООО «НМК» (независимая маркшейдерская компания) в Горно-металлургической компании ОАО «ГМК «Норильский никель» с 2 июля по 13 октября 2014 года, в должности техника-маркшейдера.

Целью данной практики является: закрепление теоретических знаний, полученных в процессе обучения в университете; получение производственных навыков по специальности; ознакомление с организацией маркшейдерской службы и основными видами маркшейдерских работ, выполняемых на горном предприятии; изучение организации горного производства и маркшейдерской службы на предприятии, технико-экономических показателей работы предприятия, а также вопросов техники безопасности горных и маркшейдерских работ; сбор материалов для дипломного проектирования.

1. Общие сведения о районе работ, месторождении алмазов и АК «Алроса»

Акционерная компания «АЛРОСА» создана на базе производственно-научного объединения «Якуталмаз» с 1 января 1993 года. Как предприятие существует с 1957 года.

АК «АЛРОСА» является закрытым акционерным обществом и строит свою деятельность в соответствии с законодательством Российской Федерации на принципах хозяйственной самостоятельности в пределах, предусмотренных уставом Акционерной Компании, а так же лицензиями на регламентированные виды деятельности.

Для осуществления деятельности по производству маркшейдерских работ при пользовании недрами АК «АЛРОСА» имеет необходимую нормативную, методическую, производственно-техническую базу и квалифицированный персонал.

Акционерная компания «АЛРОСА» обладает необходимыми финансовыми возможностями для осуществления соответствующих лицензируемых видов деятельности производства маркшейдерских работ.

Компания зарегистрирована в установленном порядке в налоговой инспекции и имеет свой расчетный счет в банке.

Горнодобывающие предприятия в Компании представлены:

· Удачнинский ГОК - карьер «Удачный», карьер «Зарница», фабрика №12;

· Айхальский ГОК - карьеры «Юбилейный», «Комсомольский», рудник «Айхал», фабрика №8, фабрика №14;

· Мирнинский ГОК - карьеры «Мир», рудник «Интернациональный», россыпные месторождения «Водораздельные галечники», «Иреляхская россыпь», «Лог Горелый», «Горный», «Левобережная»; фабрика №3, драги №201, №202, №203;

· Нюрбинский ГОК - карьер «Нюрбинский», фабрики №15, №16.

Ведется строительство подземного рудника на месторождениях тр. «Мир», тр. «Айхал», тр. «Удачная».

2. Краткая геологическая характеристика района месторождения

2.1 Общие сведения о районе месторождения

Кимберлитовая трубка «Юбилейная», открытая в 1975 г. Амакинской геологоразведочной экспедицией, относится к числу наиболее крупных коренных месторождений алмазов, как в Якутии, так и за рубежом.

Месторождение находится в верховьях р. Мархи в пределах Алакит-Мархинского кимберлитового поля, расположенного в юго-западной части Далдыно-Алакитского алмазоносного района (рисунок 1.1).

В административном отношении территория относится к Мирнинскому улусу (району) Республики Саха (Якутия) с районным центром в г. Мирном.

Орографически район принадлежит северной части Средне-Сибирского плоскогорья и представляет собой слабо расчлененное полого-увалистое трапповое плато с абсолютными отметками от 600 до 700 м.

Речная сеть района месторождения относится к бассейну р. Вилюй. Наиболее крупными водотоками являются р. Марха и ее левый приток р. Сохсолох-Мархинский с многочисленными мелкими притоками. Широко распространены озера термокарстового и суффозионно-коррозионного происхождения, достигающие размеров 1,2-2,5 км в поперечнике и имеющие глубину до 2-3 м. Реки мелководны, с непостоянным режимом. В весенний паводок подъем уровня воды достигает 3-4 м, в зимний период реки, как правило, перемерзают. Вскрытие рек ото льда происходит в период с 20 мая до 10 июня; ледостав наступает в конце сентября - первой половине октября.

Климат района резкоконтинентальный с продолжительным зимним периодом и коротким умеренно теплым, иногда жарким летом. Абсолютный максимум температур (+35°С) фиксируется в июле, абсолютный минимум (-65°С) - в январе. Среднегодовая температура минус 11°С.

Снежный покров в районе держится в течение 7 месяцев (октябрь - апрель); толщина его на водораздельных участках достигает 0,7-1,0 м, в естественных понижениях рельефа и под уступами траппового плато - до 2-3 м. Безморозный период составляет в среднем 38-48 дней. Количество выпадающих годовых осадков достигает 350-400 мм, при этом максимум их приходится на летний период.

Район месторождения находится в зоне многолетнемерзлых пород, глубина сезонной оттайки варьирует от 0,2-0,4 до 2-3 м.

Почвы в районе подзолистые, торфяно-болотистые. Почвенный слой незначителен (до 0,1-0,3 м) и перекрывает илисто-льдистые отложения мощностью до 2,0 м. Растительный покров характеризуется развитием редкостойной тайги, в которой основной лесообразующей породой является даурская лиственница, выборочно пригодная для строительства временных зданий и сооружений. Изредка наблюдается тонкоствольная ель, широко распространена кустарниковая поросль карликовой березы и ягодника.

2.2 Особенности геологического строения трубки

Кимберлитовая трубка «Юбилейная» находится на юго-западной окраине Анабарской антеклизы в зоне сочленения с Тунгусской синеклизой в области развития нижнепалеозойских карбонатных пород, перекрытых на значительной части верхнепалеозойскими терригенными отложениями, интрудированными и бронированными нижнетриасовыми породами трапповой формации.

Стратиграфический разрез района месторождения установлен по данным бурения многочисленных поисковых, разведочных, структурных, гидрогеологических и параметрических скважин, пробуренных вблизи трубок «Юбилейная» и «Айхал».

Магматизм района характеризуется проявлением изверженных пород, представленных трубочными, реже даечными и жильными телами кимберлитов среднепалеозойского возраста и широко развитыми эффузивными и интрузивными породами трапповой формации пермо-триасового возраста.

Кимберлитовые трубки имеют размеры от первых десятков до нескольких сотен метров в поперечнике. Трубка «Юбилейная» является крупнейшей в Якутской алмазоносной провинции - площадь ее поверхности составляет 55,95 га. Форма трубок в плане изометричная или удлиненно-овальная. Выполнены они в основном кимберлитовыми брекчиями, преимущественно автолитовыми, и порфировыми кимберлитами.

Эффузивные траппы представлены покровами бальзатов и долерито-бальзатов мощностью от 10-20 до 100-200 м. Интрузивные траппы проявляются в виде даек и силлов, сложенных долеритами нормального ряда, мощность которых изменяется от первых десятков метров до 100 м и более.

В тектоническом отношении район расположен в области сопряжения двух крупных платформенных структур - Анабарской антеклизы и Тунгусской синеклизы, что определяет общее погружение горных пород в юго-западном направлении.

Кимберлитовая трубка «Юбилейная» размещается на участке пересечения Айхальского разлома северо-западного простирания с предполагаемым Северо-восточным разломом.

В геоморфологическом отношении район трубки «Юбилейная» представляет собой структурно-денудационное плато, расчлененное речными долинами и является частью древней денудационной поверхности, заложившейся еще в мезозое.

Современный рельеф имеет определенную связь с древними глубинными структурами, но основные его черты сформировались под влиянием неотектонических движений в условиях эрозии и денудации в обстановке многолетней мерзлоты.

Полезные ископаемые района представлены, главным образом, алмазами. В настоящее время в Далдыно-Алакитском алмазоносном районе разрабатываются: в Алакит-Мархинском кимберлитовом поле трубки «Юбилейная», «Айхал» и «Комсомольская», в Далдынском поле - трубки «Удачная» и «Зарница». Резервным месторождением в первом поле является трубка «Краснопресненская», во втором - трубка «Дальная».

Из других полезных ископаемых района, запасы которых утверждены в ГКЗ, следует отметить: бурые угли (1 529 тыс. т); долериты для производства щебня, как наполнителя (1 725 тыс. м³); природные песчано-гравийные смеси для заполнения в бетон и приготовления штукатурных и кладочных растворов (4 324 тыс. м³); песчано-гравийные смеси и пески в качестве заполнителя и вяжущего в силикатные бетоны (6 602 тыс. м³) и известняки для строительной извести (1 860 тыс. м³).

В качестве ювелирного сырья могут быть использованы некоторые минералы кимберлитов: оливин (хризолит), чистые нетрещиноватые зерна пиропа и циркона (размером крупнее 4 мм). Сами кимберлиты (плотные, невыветрелые разности) некоторых трубок применимы в виде поделочных камней.

Месторождение трубки «Юбилейная», помимо собственно диатремы, включает в себя близрасположенное кимберлитовое тело «Отторженец».

Сама трубка «Юбилейная» залегает вертикально в толще нижнепалеозойских карбонатных пород и перекрывается верхнепалеозойскими терригенными образованиями, интрудированными и бронированными нижнемезозойскими траппами (рисунок 1).

Кимберлитовое тело «Отторженец» залегает субгоризонтально в разрезе перекрывающих пород на ее северо-западном фланге. Оно входит в контур карьера «Юбилейный» и характеризуется промышленной алмазоносностью.

Геологической границей рудных тел служат вмещающие и перекрывающие их горные породы.

Ниже приводится краткая характеристика прорванных кимберлитами и перекрывающих их пород, морфология рудных тел, условия формирования и внутреннее строение месторождения.

Перекрывающие породы

Трубка «Юбилейная» полностью перекрыта терригенными образованиями каменноугольно-пермского возраста и туфогенными породами верхней перми - нижнего триаса, тиражированными маломощными полого-секущими телами долеритов.

Каменноугольно-пермские терригенные отложения представлены разнообразно переслаивающимися углистыми и песчанистыми алевролитами, кварц-полевошпатовыми и полимиктовыми песчаниками с линзами и прослоями бурых углей (мощностью до 3,5 м) и мелко-галечных конгломератов. Залегание их в целом субгоризонтальное. В зонах внедрения пластовых интрузий долеритов они интенсивно смяты и раздроблены, а отдельные блоки смещены в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Пермо-триасовые туфогенные образования (туфы, туфопесчаники, туфоалевролиты) залегают в верхних частях разреза терригенной толщи.

Терригенные и туфогенные породы интрудированы маломощным (от 1-3 до 35 м) полого-секущим силлом долеритов, который в восточной части месторождения залегает непосредственно на поверхности кимберлитового тела, а в западной - выходит на дневную поверхность, прорывая терригенную толщу.

Вмещающие породы

Трубка «Юбилейная» прорывает нижнепалеозойские отложения, представленные карбонатными и терригенно-карбонатными породами кембрия, ордовика и силура. Терригенно-карбонатная толща сложена преимущественно доломитами и известняками, в меньшей степени - известковистыми песчаниками, аргиллитами, алевролитами, мергелями, известковистыми конгломератами. Для пород верхнего кембрия и ордовика характерны: пористость, кавернозность, развитие битума и гипса. Залегание кимберлитовмещающих пород близко к горизонтальному. Контакты с кимберлитами, как правило, резкие, четкие. В отдельных случаях в зоне эндоконтакта наблюдаются задиры (с углами 5-11°) и повышенная трещиноватость пород. Нередко развиты зоны интенсивного дробления вмещающих пород, вплоть до образования своеобразных карбонатных брекчий, иногда инъецированных кимберлитами. Брекчии сложены обломками карбонатных пород, сцементированными глинисто-карбонатным материалом; размеры обломков варьируют от нескольких миллиметров до 5-10 м в поперечнике.

В целом механическое воздействие кимберлитового тела на вмещающие породы прослеживается в приконтактовой зоне шириной от 2-3 до 10-15 м, иногда достигающей 30-40 м.

Контактовые изменения во вмещающих породах проявились слабо и выражены в незначительной закалке, серпентинизации и пропитывании гидроокислами железа экзоконтакта (не более 1,0 м); по трещинам развиты кальцит, редко - пирит и арагонит.

На отдельных участках во вмещающих породах наблюдаются жилы кимберлитов мощностью от нескольких сантиметров до 2 м. Наиболее крупные из них («Первомайская» - мощностью до 2 м и «Новогодняя» - мощностью 0,4 м) установлены в зоне тектонических нарушений северо-восточного простирания, к которой приурочены трубки «Юбилейная» и «Озерная».

1 - 4 - перекрывающие породы верхнего палеозоя (1 - углистые алевролиты, 2 - песчанистые алевролиты. 3 разнозернистые песчаники, 4 - туфоалевролиты); 5 - 10 - вмещающие породы (5 - известняки лландоверийского яруса меикской свиты, 6 - мергелистые и глинистые известняки кылахской свиты, 7 - доломиты и песчанистые известняки сохсолоохской свиты, 8 - доломиты, глинистые доломиты и доломитистые известняки олдондинской свиты, 9-терригенно-карбонатные породы моркокинской свиты, 10 - глинисто-карбонатные породы мархинской свиты); 11 - 12 - кимберлитовые породы (11 - порфировые кимберлиты первой фазы внедрения, 12 - автолитовые брекчии второй фазы внедрения); 13 - 14 - стратифицированные осадочно-вулканогенные образования кратера (13 - глинистого облика, 14 - «песчанистого» и «гравелитового» облика); 15 - ксенолиты осадочных пород в кимберлитах; 16 - туфы основного состава; 17 - долериты; 18 - блоки кимберлитов и осадочных пород, отторгнутые и перемещенные интрузией траппов; 19 - граница пород кратерной фации.

Рисунок 1 - Продольный геологический разрез трубки «Юбилейная»:

2.3 Морфология кимберлитовых тел «Юбилейная» и «Отторженец»

Кимберлитовая трубка «Юбилейная» имеет в плане удлиненную, близкую к грушевидной форму. Простирание трубки по длинной оси северо-восточнее по азимуту 72°.

Размер рудного тела под перекрывающими породами составляет 1293 х 741 м; площадь поверхности равна около 56 га. С глубиной трубка существенно сужается. При этом, в восточной части, ее сужение с глубиной происходит более умеренно, чем в центральной и западной. Максимальные размеры и площадь трубки в целом и по слагающим ее рудным столбам на различных горизонтах до глубины 1230 м приведены в таблице 1.

Поверхность рудного тела неровная вследствие неравномерного эрозионно-денудационного среза в докаменноугольно-пермское время. Относительное превышение менее срезанных северной и северо-восточной частей трубки над южной и юго-западной составляет 44-48 м.

В западной и центральной частях до глубины 230 м от поверхности рудного тела (до горизонта +320 м, абс.) трубка «Юбилейная» представляет собой типичную воронку взрыва с пологопадающими контактами к центру диатремы с углами падения 30-60°. Глубже 230 м, начиная от основания чашеобразного расширения (горизонт +320 м), контакты трубки приобретают более крутое (70-85°) залегание, придавая рудному телу штокообразную форму.

В восточной (суженой) части трубки незначительный раструб наблюдается лишь в приповерхностной части рудного тела до глубины 130 м (+420 м, абс.) с падением контактов к центру тела под углами 50-70°. Глубже контакты с вмещающими породами более крутые и падают к центру трубки под углами 75-85°(до 90°).

С глубины 430 м от поверхности рудного тела (ниже горизонта +120 м, абс.) трубка превращается в дайкообразное тело с субвертикальным залеганием и крутопадающими (85-90°) контактами. Преобладающим является направление падения контактов в сторону рудного тела.

Кимберлитовое тело «Отторженец» имеет пластообразную форму и является бескорневым. Размер его в плане составляет 40 х 310 м. Мощность изменяется от 1,7 м на юго-восточном и южном флангах до 19,7 м в северо-восточной части тела, составляя в среднем 9,9 м. Юго-западный фланг этого тела площадью 100 х 25 м выходит на дневную поверхность. Мощность перекрывающих тело «Отторженец» пород равна в среднем 24,3 м.

Таблица 1 - Характер изменения размеров и площадей поперечных сечений трубки «Юбилейная» до глубины 1 230 м

2.4 Алмазоносность и подсчет объемов руды месторождения тр. «Юбилейная» в пределах проектируемого контура карьера

Трубка «Юбилейная» относится к числу наиболее крупных из известных кимберлитовых тел (1293х741 м) и представлена тремя рудными столбами: западным, центральным и восточным. Западный и восточный рудные столбы сложены порфировым кимберлитом и идентичны по алмазоносности. В центральном рудном столбе выделяется несколько разновидностей кимберлитов: автолитовая кимберлитовая брекчия, порфировый кимберлит, кимберлитовая брекчия, такситовые кимберлиты и блоки осадочных пород инъекцированные кимберлитовым материалом. Кратерная (чашеобразная) часть диатремы сложена своеобразными породами кратерной фации: кимберлитовыми туфобрекчиями, ксенотуфобрекчиями на кимберлитовом цементе и крупными ксенолитами вмещающих пород. Последние образуют так называемый ксенолитовый пояс. Крупные ксенолиты являются неалмазоносными, а ксенотуфобрекчии характеризуются весьма убогой алмазоносностью, что и предопределяет необходимость селективной отработки кимберлитовых пород кратерной фации (блоки 2В, 3В, 6В). Блоки 2В и 6В, располагающиеся в верхней части рудного тела, включают в себя основную часть крупных ксенолитов осадочных пород и кимберлитов, насыщенных карбонатным материалом, определяющим их структурные, текстурные особенности и алмазоносность. Блочная модель месторождения тр. «Юбилейная» по состоянию на 01.01.2009 г. до абс. отм. -100 м и геологической блокировкой представлена на рисунке 1.1.

/

/

Рисунок 1.1 - Блочная модель трубки «Юбилейная» по состоянию на 01.01.2009 г. до абс. отм. -100 м

В процессе разведки месторождения алмазы установлены не только в кимберлитах, но и в крупных ксенолитах карбонатных пород пронизанных прожилками кимберлитов, а также в кимберлитовмещающих и в перекрывающих отложениях.

По характеру алмазоносности Западный и Восточный рудные столбы полностью соответствуют друг другу по среднему содержанию алмазов, среднему весу кристаллов, гранулометрическому составу алмазов и количеству кристаллов, приходящихся на 1 т руды. Это еще раз свидетельствует о том, что оба рудных столба сформировались на одном и том же этапе кимберлитообразования и до внедрения эксплозивных брекчий представляли собой единое дайкообразное тело порфировых кимберлитов, вытянутое в северо-восточном направлении (субвулканическая фация). В отличие от автолитовых брекчий, порфировые кимберлиты характеризуются более низким содержанием алмазов, меньшим средним весом кристаллов и меньшим количеством алмазов, содержащихся в 1 тонне руды. Вместе с тем, автолитовая кимберлитовая брекчия характеризуется значительно более высоким содержанием алмазов (1,81 кар/т против 0,81-0,83 кар/т по классу +0,5 мм), повышенным средним весом кристаллов (4,3 мг против 2,3-2,4 мг), а их гранулометрический состав отличается повышенной долей алмазов средних (-4+2 мм) и крупных (+4 мм) классов. Так, между горизонтами +320 - +120 м их доля по данным кернового опробования составляет от 37 до 54%.

Низкие содержания алмазов в основании кратерной чаши (блок 6-В) и в кимберлитовых туфобрекчиях центрального рудного столба (блок 2-В) обусловлены обильной насыщенностью их ксеногенным материалом (до 40-60%). Пониженное содержание полезного компонента в гибридных кимберлитовых породах зоны смешения (блок 3-В), занимающих промежуточное положение между богатыми и бедными рудами, обусловлено смешанным составом этих руд.

При разведке верхних горизонтов трубки «Юбилейной» в кратерной части месторождения разведочными скважинами зафиксированы многочисленные ксенолиты вмещающих карбонатных пород, в том числе крупные («плавающие рифы»), имеющие размеры от 5-6 до 20-30 м в поперечнике. Их краевые части нередко интенсивно раздроблены и инъецированы кимберлитовым материалом. Кроме того, здесь отмечены крупные скопления ксеногенного материала, сцементированного кимберлитом (ксенотуфобрекчии).

По морфологическим особенностям алмазы из ксенолитов и ксенотуфобрекчий не отличаются от алмазов из вмещающих их разновидностей кимберлитовых пород.

Трубка «Юбилейная», как и большинство других разрабатываемых в данном районе, относится к месторождениям с мелкими алмазами. Доля алмазов класса -2+0,5 мм достигает в ней, по данным кернового опробования, 72-74%.

Вместе с тем в АКБ Центрального рудного столба доля мелких алмазов значительно ниже, чем в ПК Западного и Восточного рудных столбов, а доля крупных алмазов класса +4 мм достигает 7,1% (против 1,1% в ПК). При этом следует иметь в виду, что доля алмазов класса +4 мм достоверно может быть оценена только при очень больших объемах опробования. Средний вес 1 кристалла в целом по месторождению составил 2,61 мг, в том числе в порфировых кимберлитах - 2,3-2,4 мг, в кимберлитах кратерной фации (ТБ, КЗС) - 2,5 мг, в автолитовых кимберлитовых брекчиях Центрального рудного столба 4,31 мг.

По состоянию на 1.01.2009 г. на трубке «Юбилейной» частично отработаны блоки 1-B, 2-В, 3-В, 6-В, 8-В, затронут отработкой блок 11-С₁ и практически полностью отработан блок 4-В, схема отработки месторождения по состоянию на 01.01.2009 г. представлена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Схема отработки трубки «Юбилейная» по состоянию на 01.01.2009 г.

В блоках 2В, 6В и отчасти 3В, образующих кратерную фацию трубки, часто встречаются включения некондиционных руд, представленных крупными ксенолитами вмещающих (карбонатных и терригенно - карбонатных) пород, такситовыми кимберлитами и ксенотуфобрекчиями. Содержание в них алмазов у.с.к. +3 (+1,2 мм) не превышает 0,162 кар/т.

В соответствии с протоколом ГКЗ №231-к от 05.03.2008 г. недропользователю разрешено осуществлять в блоках 2В, 3В и 6В селективную добычу некондиционных руд и пустых пород, руководствуясь данными эксплуатационной разведки и литологическими признаками (визуально) с последующим контрольным опробованием этих руд в спецотвалах и направлением на обогатительную фабрику с содержанием алмазов у.с.к. +3 (1,2 мм) 0,162 кар/т и выше.

3. Вскрытие и подготовка месторождения

3.1 Схема вскрытия

Карьер на предельном контуре вскрыт системой общих траншей (автомобильных съездов) как внешнего, так и внутреннего заложения.

С поверхности до гор. +80 м карьер вскрывается системой автомобильных съездов со спиральной, спирально-петлевой формой трассы. С гор. +80 м до гор. -100 м карьер вскрывается автомобильными крутонаклонными съездами с уклонами 23-25% со спиральной формой трассы. Верхняя часть карьера вскрывается пятью траншеями - Западной и Северо-Восточной внешними траншеями (глубиной до 30 м), а также Северо-Западной, Северной и Южной внутренними траншеями.

Наличие значительного числа систем траншей в верхней части позволяет значительно приблизить выезды из карьера к местам доставки руды и вскрышных пород и сократить плечо откатки горной массы. Назначение каждой из траншей приведено в таблице 2

Таблица 2 - Назначение вскрывающих выработок

С увеличением глубины карьера количество систем вскрывающих выработок уменьшается: с поверхности до гор. +575 м карьер вскрывается пятью капитальными траншеями / полутраншеями, с гор. +575 м до гор. +485 м тремя системами полутраншей, с гор. +485 м до гор. +260 м двумя системами полутраншей, ниже гор. +260 м карьер вскрывается одним спиральным съездом.

Отдельные системы капитальных полутраншей имеют, по отношению друг к другу как встречное, так и попутное направление и спроектированы таким образом, чтобы обеспечить возможность независимого вскрытия западной и восточной части карьера при разносе временно-нерабочего борта. Параметры транспортных съездов приведены в таблице 2.1

Таблица 2.1 - Основные параметры капитальных транспортных съездов

4. Система разработки

4.1 Параметры системы разработки

Проектом принята транспортная углубочная система разработки с вывозкой пустых пород во внешние вскрышные отвалы, некондиционной руды в специальные отвалы, а руды - на рудный склад и обогатительную фабрику.

Обоснование углов откоса уступов

В соответствии с рекомендациями лаборатории геомеханики, разработанными на основе изучения прочностных свойств и физико-механических характеристик горных пород и маркшейдерских наблюдений угол откоса рабочих уступов составляет 75?.

Расчет высоты рабочего уступа

Высота рабочего уступа по ЕПБ при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом при многорядном взрывании может быть более максимальной высоты черпания экскаватора, при этом высота развала не должна превышать более чем в 1,5 раза высоту черпания экскаватора. При экскавации горной массы из таких развалов должны осуществляться дополнительные меры, предотвращающие произвольное обрушение образующихся козырьков и навесей.

Высоту уступа Н (м) в зависимости от линейных параметров экскаватора и характера взрывных работ (по Н.В. Мельникову) определяют по формуле:

;

где: а=0,8 (R_ч+R_Р) - ширина развала горной массы после взрыва, м;

R_ч - радиус черпания экскаватора (ЭКГ-15), 22,6 м;

R_Р - радиус разгрузки экскаватора, 20 м;

- угол откоса уступа, 75 градусов;

_р - угол откоса развала горной массы, 30 градусов;

k_p - коэффициент разрыхления горной массы, 1,3;

' - отношение линии наименьшего сопротивления первого ряда скважин

к высоте уступа; 0,6

'' - отношение расстояния между рядами скважин к линии наименьшего сопротивления; 0,8.

Таким образом, расчетная высота рабочего уступа составит:

Принимаем высоту рабочего уступа 15 м.

При отработке нижней части карьера (ниже гор. +80 м) планируется использовать дизельные гидравлические экскаваторы типа Terex RH40-E, с емкостью ковша 7м³. Рабочие параметры этих экскаваторов не позволяют производить отработку уступов высотой 15 м, поэтому при использовании экскаваторов Terex RH40-E необходимо рабочий уступ отрабатывать дмумя подуступами по 7,5 м каждый.

Расчет ширины рабочей площадки

Ширина рабочей площадки при погрузке взорванной горной массы в автотранспорт и при двухполосном сквозном проезде по рабочему горизонту (рисунок 4) определяется по формуле:

где: Х - ширина развала взорванной горной массы после взрыва, м;

с₂ - расстояние от оси автодороги до нижней бровки развала, м;

Е - расстояние между осями движения на двухполосной автодороге, м;

П₁ - полоса для размещения дополнительного оборудования, м;

с₁ - расстояние между полосой для размещения дополнительного

оборудования и полосой безопасности, м;

b_п - полоса безопасности, м.

Ш_р.п = 40 + 5 + 10 +5 + 3 + 5 = 68 м;

При отгрузке горной массы из развала в две заходки и петлевом развороте автосамосвалов (рисунок 4.1) должно выполняться условие:

где: R_p - радиус разворота автосамосвала, м;

с₃ - безопасное расстояние от откоса уступа до автосамосвала, м.

Таким образом, минимальная ширина рабочей площадки без сквозного проезда по горизонту определяется петлевым разворотом автосамосвала:

Ш_min = 24,4 + 3 + 3 + 5 = 35,4 м

Согласно принятой схеме вскрытия и параметрам системы разработки разработан конечный контур карьера. Параметры нерабочего борта карьера приведены в таблице 4.1. План карьера на конец отработки показан на рисунке 4.2, вертикальные разрезы по линиям I-I, А-А и В-В показаны на рисунках 4.3-4.4-4.5

Таблица 4.1 - Параметры системы разработки

На конец отработки карьер имеет следующие параметры (таблица 4.2)

Таблица 4.2 - Параметры карьера на конец отработки

4.2 Порядок отработки

На 01.01.2009 г. горные работы в карьере «Юбилейный» ведутся в двух зонах - в границах первого промежуточного контура карьера (гор. +320? +350 м) и в полосе разноса (гор. +425? +470 м). Нерабочий борт карьера сформирован до глубины 150 м (а.о. +470 м).

Для обеспечения безопасных условий ведения горных работ, а также для стабилизации объемов вскрышных работ и грузоперевозок предлагается сформировать второй промежуточный контур, основанный на конечном контуре карьера по проекту 2003 г. Параметры временно-нерабочего борта аналогичны параметрам нерабочего борта, высота нерабочих уступов составляет 45 м, углы откосов нерабочих уступов составляют 75-80 градусов, ширина предохранительных берм на временно-нерабочем борту несколько расширена по отношению к нерабочему борту и составляет 20 м.

Таким образом, отработка карьера будет вестись в три этапа:

I Этап - в границах первого промежуточного контура карьера до гор. +260 м;

II Этап - в границах второго промежуточного контура до гор. +80 м;

III Этап - в полосе разноса между вторым промежуточным и конечным контурами карьера.

С 2009 г. планируется вести горные работы в границах всех трех этапов одновременно.

Схема поэтапной отработки приведена на рисунке 4.4

План карьера на конец отработки по существующему проекту приведен на рисунке 4.3

Параметры промежуточных контуров карьера приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3. - Параметры промежуточных контуров карьера

После отстройки предельного контура карьера до гор. +80 м планируется приступить к этапу доработки карьера с применением специальной техники и технологии горных работ [79]. Ниже гор. +80 карьер на начальном этапе вскрывают автомобильными съездами с уклонами 8-10% до гор. +20 м, борт карьера при этом формируют с углами ниже предельно допустимых. В бортах карьера и под временными съездами оставляют рудные целики. Затем на гор. +80 м формируют перегрузочный пункт и приступают ко второму этапу доработки карьера: от площадки перегрузочного пункта перенарезают транспортный съезд, увеличивая его продольный уклон до 23-25% и уменьшая его ширину с 30 до 22 м. Борт карьера до проектной глубины отстраивают нерабочими уступами высотой 60 м под углами предельно допустимыми по устойчивости. Руду и вскрышные породы транспортируют шарнирно-сочлененными самосвалами с колесной формулой 6*6 по крутонаклонным съездам до площадки перегрузочного пункта, где горную массу перегружают в большегрузные самосвалы и транспортируют далее на дневную поверхность.

Нижний нерабочий уступ отстраивается по контакту рудного тела, при этом при необходимости возможна проходка временного съезда в контуре рудного тела, который впоследствии заменяется отсыпным капитальным съездом.

4.3 Производительность карьера по горнотехническим возможностям

Производительность карьера по горнотехническим условиям, согласно «Норм технического проектирования горнорудных предприятий цветной металлургии с открытым способом разработки» ВНТП 35-86», определяется по формуле:

Аг =Н_г * S * о (1+Zо) , т/год

где hг - среднегодовое понижение добычных работ, м/год;

S - средняя площадь рудного тела, м²;

о - коэффициент извлечения руды из недр, доли единиц;

Zо - коэффициент разубоживания руды, доли единиц;

- объемный вес руды, т/м³.

Среднегодовое понижение добычных работ определено по формуле:

H_г = hб + h, м/год

где hб - базовая скорость понижения горных работ, м/год;

h - поправка при автомобильном транспорте.

Как видно из приведенных формул, основными факторами, влияющими на производительность карьера по горнотехническим условиям, являются площадь рудного тела и скорость понижения добычных работ.

Изменение площади трубки «Юбилейная» с глубиной приведено в таблице 4.5

Таблица 4.5 - Изменение поперечного сечения трубки «Юбилейная» с глубиной

Как видно из таблицы 4.5 фактическая площадь рудного тела в карьере несколько меньше чем площадь руды по геологическим данным. На верхних горизонтах (выше гор. +320 м) это объясняется тем, что часть рудного тела уже отработана. В нижней части карьера проектом предусматривается неполная отработка рудного тела, с оставлением временно-неактивных запасов руды в бортах карьера.

Расчет возможной средней производительности карьера по горнотехническим возможностям приведен в таблице 4.6

Таблица4.6 - Производительность карьера по горнотехническим возможностям

Как видно из таблицы 4.6 допустимая по горнотехническим условиям средняя годовая производительность карьера должна быть не более 5,5 млн. т. Однако из таблицы 4.5 видно, что площадь рудного тела в верхней и нижней частях карьера отличается более чем в 2,7 раза. Кроме того, на 01.01.2009 г. добыча руды ведется одновременно в двух контурах - в первом промежуточном контуре и полосе разноса, что обеспечивает возможность поддержания годового объема добычи руды на начальном этапе отработки месторождения на уровне 10-11 млн. т/год. С понижением горных работ площадь рудного тела существенно уменьшается, поэтому проектом предлагается поэтапное снижение объемов добычи руды: с 2013 г. до 7 млн. т/год, с 2016 г. до 6 млн. т/год.

5. Буровзрывные работы

5.1 Краткое описание физических и физико-механических свойств горных пород

Изучение инженерно-геологических особенностей кимберлитов и вмещающих пород с определением их физических и физико-механических свойств производилось лабораторией геомеханики института «Якутнипроалмаз».

Анализ лабораторных данных о том, что кимберлитовмещающие горные породы представляют собой довольно однообразную пористо-карбонатную толщу с относительно близкими физическими и физико-механическими свойствами. В частных случаях несколько выделяются массивные известняки и долериты, как наиболее плотные и прочные по сравнению с глинистыми разновидностями пород (аргиллиты, мергеля, глинистыми известняками и доломитами). Коэффициент крепости вмещающих пород по классификации М.М. Протодьяконова для первых составляет 7-8 (в среднем для долеритов до 14), для последних, колеблется от 4-5 (аргиллиты, мергели) до 5-7 (алевролиты, глинистые известняки и доломиты).

Кимберлитовые породы в целом отличаются от вмещающих их терригенно-карбонатных пород заметно меньшими прочностью на сжатие и растяжение, сцеплением и модулем упругости, пониженными объемными и удельными весами, повышенными влажностью и пористостью. Прочностные и деформационные свойства разновидностей кимберлитовых пород изменяются в широких пределах. Наиболее прочными являются порфировые кимберлиты Западного и Восточного рудных столбов трубки «Юбилейная», а менее прочными - кимберлитовые туфобрекчии и автолитовые кимберлитовые брекчии Центрального рудного столба. В частности, их средние значения прочности на растяжение в мерзлом образце равны, соответственно, 1,43 МПа, 1,0 МПа и 0,78 МПа. Коэффициент крепости по шкале М.М. Протодьяконова в среднем составляет для порфировых кимберлитов - 6, для кимберлитовых брекчий - 5.

В настоящее время к буровым работам карьера могут быть задействованы следующие станки отечественного и зарубежного производства: СБШ-190/250МН, D75KS «Tamrock», СБШ-250.

Технические характеристики буровых станков приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Характеристики буровых станков

Также на расширении существующих контуров требуется станок, позволяющий выполнять бурение под разными углами, в.т.ч. с обратным углом бурения («под себя») для крутонаклонных траншей, рекомендуется приобретение станка с манипулятором ROC L8 фирмы Atlas Copco (таблица 5.2).

Таблица 5.2 - Показатели работы карьера и технические параметры станка ROC L8

6. Отвальное хозяйство

Согласно ранее выпущенному проекту отвалообразование велось на пяти внешних отвалах: Восточном, Северном, Западном, Южном и Центральном.

На 01.01.09 г. из карьера вывезено во внешние отвалы 193,8 млн. м³ вскрышных пород, что с учетом коэффициента остаточного разрыхления Кр=1,2 составляет 232,5 млн. м³ и 9,9 млн. м³ забалансовых руд, с учетом Кр=1,2 - 11,9 млн. м³.

За период 2009-2030 гг. из карьера планируется вывезти порядка 176,9 млн. м³, т.е. суммарно в отвалах необходимо разместить 444,9 млн. м³ вскрышных пород.

Данные объемы будут размещены во внешних и внутренних отвалах вскрышных пород (таб 6.1). Помимо пород вскрыши из карьера удаляется потенциально плодородный слой, который складируется в специальном отвале потенциально-плодородного слоя объемом 0,5 млн. м³.

Таблица 6.1 - Объемы складирования вскрышных пород в отвалах

Высота северного и южного отвалов принята равной 70 м, высота восточного и западного отвалов - 90 м. Отвалы отсыпаются в один ярус, с отсыпкой в зимнее время предотвала высотой 10-15 м.

Отвалы, за исключением тех случаев, когда породы складируются на скальном основании, должны размещаться на промороженном основании. Породы представлены сильно льдистыми, мало прочными разностями. Высота отвалов, отсыпаемых в зимнее время, должна быть максимальной (не менее 10 м).

С целью улучшения естественного проветривания карьера «Юбилейный» при его отработке до отм. -100 м, отвалы рекомендуется формировать с учетом рекомендаций.

7. Промышленная безопасность и техника безопасности

1. На основании ст. 15 Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», организации, осуществляющие деятельность по разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, обязаны страховать ответственность за причинение вреда жизни, здоровью или имуществу других лиц и окружающей природной среде в случае аварии на опасном производственном объекте.

2. Для всех поступающих на работу лиц, а также для лиц, переводимых на другую работу, обязательно проведение инструктажа по безопасности труда, обучение безопасным методам и приемам выполнения работ, оказания первой помощи пострадавшим.

3. Руководители и специалисты организаций, осуществляющих деятельность по разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, должны иметь соответствующее образование, обязаны проходить обучение и аттестацию в соответствии с «Положением о порядке подготовки и аттестации работников организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов, подконтрольных Госгортехнадзору России» (утверждено Постановлением Госгортехнадзора России от 30.04.2002 N21; НГР:В0201328 и зарегистрировано в Минюсте России 31.05.2002, №3489).

4. К техническому руководству горными и взрывными работами на объектах открытых горных работ допускаются лица, имеющие высшее или среднее горнотехническое образование, в соответствии с «Положением о порядке предоставления права руководства горными и взрывными работами в организациях и на объектах, подконтрольных Госгортехнадзору России», (утверждено Постановлением Госгортехнадзора России от 19.11.97 N43; НГР:В9704975 и зарегистрировано Минюстом 18.03.98, №1487).

5. Рабочие, занятые на открытых горных работах, должны иметь профессиональное образование, соответствующее профилю выполняемых работ, должны быть обучены безопасным приемам работы, знать сигналы аварийного оповещения, правила поведения при авариях, места расположения средств спасения и уметь пользоваться ими. Иметь инструкции по безопасному ведению технологических процессов, безопасному обслуживанию и эксплуатации машин и механизмов.

Рабочие не реже чем каждые шесть месяцев должны проходить повторный инструктаж по безопасности труда и не реже одного раза в год - проверку знания инструкций по профессиям. Результаты проверки оформляются протоколом с записью в журнал инструктажа и личную карточку рабочего.

6. При изменении характера работы, а также после несчастных случаев, аварий или грубых нарушений Правил безопасности проводится внеплановый инструктаж.

7. Запрещается принимать или направлять на работу, связанную с эксплуатацией объекта открытых горных работ, лиц, имеющих медицинские противопоказания.

8. Рабочие и специалисты должны быть обеспечены и обязаны пользоваться специальной одеждой, специальной обувью, исправными защитными касками, очками и другими средствами индивидуальной защиты, соответствующими их профессии и условиям, согласно утвержденным нормам.

9. Руководитель организации, эксплуатирующей объект открытых горных работ, обязан обеспечить безопасные условия труда, организацию разработки защитных мероприятий на основе оценки опасности на каждом рабочем месте и объекте в целом.

10. На производство работ, к которым предъявляются повышенные требования безопасности, выдаются письменные наряды-допуски.

11. Каждый работающий до начала работы должен удостовериться в безопасном состоянии своего рабочего места, проверить наличие и исправность предохранительных устройств, защитных средств, инструмента, механизмов и приспособлений, требующихся для работы.

При обнаружении нарушений требований безопасности работник должен, не приступая к работе, сообщить об этом горному мастеру, начальнику участка, заместителю начальника участка (далее ? техническому руководителю смены).

12. На каждой единице горнотранспортного оборудования должен находиться «Журнал приема и сдачи смен», порядок ведения которого определяется организацией, эксплуатирующей объект открытых горных работ.

Каждое рабочее место в течение смены должен осматривать горный мастер, а в течение суток ? начальник участка или его заместитель, которые обязаны не допускать производство работ при наличии нарушений правил безопасности.

13. Каждый работающий, заметив опасность, угрожающую людям, производственным объектам (неисправность машин и механизмов, электросетей, признаки возможных оползней, обвалов уступов, возникновения пожаров и др.), обязан сообщить об этом техническому руководителю смены, а также предупредить людей, которым угрожает опасность.

14. В каждой организации должен быть определен порядок действий рабочих и должностных лиц при обнаружении ими взрывчатых материалов (ВМ) в горных выработках, взорванной горной массе или иных, не предназначенных для хранения ВМ местах. Обо всех таких случаях руководитель организации обязан сообщить в территориальный орган Госгортехнадзора России.

15. Горные выработки и проезды к ним в местах, представляющих опасность падения в них людей, машин и механизмов, должны быть ограждены и обозначены предупредительными знаками.

16. Запрещается загромождать места работы оборудования и подходы к ним горной массой или какими-либо предметами, затрудняющими передвижение людей, машин и механизмов.

17. Передвижение людей по территории объекта открытых горных работ допускается по специально устроенным пешеходным дорожкам или по обочинам автодорог навстречу направлению движения автотранспорта. С маршрутами передвижения должны быть ознакомлены все работающие в нем под роспись. Маршрут передвижения людей утверждается техническим руководителем объекта.

В темное время суток пешеходные дорожки и переходы через автодороги должны быть освещены.

18. На объекте открытых горных работ должна быть организована доставка рабочих к месту работ на специально оборудованном для этой цели транспорте. Маршруты и скорость перевозки людей утверждаются техническим руководителем организации (в случае принадлежности транспорта подрядной организации дополнительно согласовываются с руководителем подрядной организации). Площадки для посадки людей должны быть горизонтальными. Запрещается устройство посадочных площадок на проезжей части дороги.

7.1 Требования по борьбе с пылью и вредными газами

108. Допуск рабочих и специалистов на рабочие места после производства массовых взрывов разрешается после получения ответственным руководителем взрыва сообщения от специализированного профессионального аварийно-спасательного формирования о снижении концентрации ядовитых продуктов взрыва в воздухе до установленных санитарных норм, но не ранее чем через 30 мин. после взрыва, рассеивания пылевого облака и полного восстановления видимости, а также осмотра мест (места) взрыва лицом ответственным (согласно распорядку массового взрыва).

109. Во всех случаях, когда содержание вредных газов или запыленность воздуха на объекте открытых горных работ превышают установленные нормы, должны быть приняты меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда.

110. В местах выделения газов и пыли должны быть предусмотрены мероприятия по борьбе с пылью и газами. В случаях, когда применяемые средства не обеспечивают необходимого снижения концентрации вредных примесей, должна осуществляться герметизация кабин экскаваторов, буровых станков, автомобилей и другого оборудования с подачей в них очищенного воздуха и созданием избыточного давления. На рабочих местах, где концентрация пыли превышает установленные предельно допустимые концентрации, обслуживающий персонал должен быть обеспечен индивидуальными средствами защиты органов дыхания.

111. Для снижения пылеобразования при экскавации горной массы в теплые периоды года необходимо проводить систематическое орошение взорванной горной массы водой.

Для снижения пылеобразования на автомобильных дорогах при положительной температуре воздуха должна проводиться поливка дорог водой с применением, при необходимости, связующих добавок. При интенсивном сдувании пыли с территории объекта открытых горных работ необходимо осуществлять меры по предотвращению пылеобразования (связующие растворы, озеленение и др.).

112. При обнаружении на рабочих местах вредных газов в концентрациях, превышающих допустимые величины, работу необходимо приостановить и вывести людей из опасной зоны.

8. Проветривание и нормализация атмосферы карьера

Карьер «Юбилейный» расположен на котлообразной территории, где отсутствуют естественные склоны, способствующие природной термодинамической неустойчивости, приводящей к возникновению местных ветров. Поэтому карьер предрасположен накоплению токсичных технологических газов в выработанном пространстве. На аэрационные процессы в выработанном пространстве карьера, наряду с орографическими факторами, значительное влияние оказывает расположение отвалов. Практика других карьеров Компании показывает, что расположение отвалов без учета орографических особенностей местности и розы ветров приводит к значительным простоям карьеров по загазованности, особенно при глубине карьеров, проветриваемых по рециркуляционной схеме. В связи с этим для карьера «Юбилейный» выбор места расположения отвалов, их параметры и порядок отсыпки необходимо проводить с максимальным учетом отрицательного и положительного влияния отвалов на движение естественных воздушных потоков.

В настоящее время в карьере «Юбилейный», из-за его относительно небольшой глубины, воздухообмен происходит в основном по прямоточной схеме. Поэтому в карьере пока не образуются застойные зоны, где в период температурных инверсий обычно происходит интенсивное накопление токсичных газов. Некоторые эпизодические простои карьера по загазованности наблюдаются только в штилевой период и при глубокой температурной инверсии. Следует заметить, что проект отработки карьера «Юбилейный» выполнен не так давно и поэтому аэрологические требования в основном были учтены. Фактический простой карьера «Юбилейный» показан в таблице 8.

Таблица 8 - Простой карьера «Юбилейный»

В перспективе, с увеличением глубины карьера из-за увеличения зон рециркуляции, простой будет увеличиваться. Возможность прогнозирования величины простоев позволит предусматривать мероприятия, снижающие ущерб по этой причине. При прогнозировании учитываются следующие факторы: параметры карьера, метеорологические условия, количество источников загрязнения атмосферы и др.

Диапазон влияния на ослабление энергии (скорости) ветра за счет отвала при отношении расстояния от отвала до карьера (L) к высоте отвала (h) равным четырем достигает 28%, а в тоже время при десятикратном удалении отвала от карьера (L >10h) негативное воздействие не наблюдается.

Для компенсации негативного влияния отвалов и интенсификации естественного динамического проветривания отвалы следует располагать с возможностью создания из них воздухозаборов в виде вентиляционных крыльев под углом друг к другу с щелью-прораном между ними. Наибольший эффект достигается при расположении отвалов с четырех сторон с образованием проранов под углом 90 градусов. При этом одна из осей прорана должна совпадать с преобладающим направлением ветра, а ширина отвалов на вершине должна быть минимальной.

С учетом вышеизложенного, с целью улучшения естественного проветривания карьера «Юбилейный» при его отработке до отм. -100 м, отвалы рекомендуется формировать как показано на рисунке 8. При этом частичная засыпка озера «Мутное» на уровне плотины не создает дополнительного препятствия воздушным потокам, т.к. уровень такого отвала, как и самой плотины, только на 1-1,5 м превышает уровень «зеркала» воды озера.

Опыт работы глубоких карьеров Компании показывает, что чаще всего загрязняются нижние горизонты высотой примерно 100 м, где происходят основные технологические операции. Поэтому в этой зоне наблюдается наиболее интенсивный выброс токсичных газов. При неблагоприятных метеоусловиях они в первую очередь накапливаются в этой зоне. В связи с этим контроль загазованности атмосферы карьера, как правило, осуществляется в нижней части высотой примерно 100 м. Таким образом, и простой карьера по загазованности определяется по загрязнению нижней части карьера.

Исходные данные параметров карьера «Юбилейный» и другие данные, используемые для оценки возможного простоя, приведены в таблице 8.2

Таблица 8.2. - Параметры карьера «Юбилейный» и количество автомашин по годам отработки

Продолжительность простоя карьера по причине загазованности атмосферы представляет собой сумму длительности простоев при условиях:

1) простой при штиле;

2) простой при ветре и инверсии температуры;

3) простой при ветре и отсутствии инверсии температуры.

Первые два условия являются определяющими при простое карьеров относительной глубины H/L до 0,2 (Н - глубина карьера, L - размер карьера по верху). Третье условие начинает сказываться в глубоких карьерах при H/L значительно более 0,2.

Результаты прогнозных расчетов продолжительности простоя карьера приведены в таблице 8.3

Таблица 8.3 - Прогноз продолжительности простоя карьера «Юбилейный» по периодам отработки

Прогноз ожидаемых простоев позволяет своевременно принять организационные меры, которые позволяют обеспечить санитарные нормы пылегазовой обстановки на рабочих местах карьера «Юбилейный».

Согласно § 512 Единых правил безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом (ПБ 03-498-02) для интенсификации естественного воздухообмена в плохо проветриваемых и застойных зонах должна быть организована искусственная вентиляция с помощью вентиляционных установок.

Опыт эксплуатации карьеров АК «АЛРОСА» и попытки строительства искусственных систем проветривания на карьерах «Мир» и «Удачный», а также других карьеров («Мурунтау» Новоийский ГОК) показал, что их создание не дает значительного положительного эффекта, а на карьере «Мурунтау» наблюдалось повышение концентрации примесей ниже горизонтов расположения вентиляторов.

Поэтому в настоящее время в период загрязнения атмосферы карьеров выше ПДК на рабочих местах горного оборудования применяются средства автономного воздухоснабжения на основе систем коллективной и индивидуальной защиты типа СГЗ, СОВ и НИВА, которые через фильтро-поглощающие коробки подают очищенный воздух в кабину горного оборудования и в зону дыхания. На карьере «Юбилейный» кабины автосамосвалов оснащены системами очистки воздуха СОВ-2 и ЭСОВ-4, фильтрующие элементы которых очищают воздух от вредных веществ. Другое горное оборудование оснащено системами газозащиты СГЗ-5. Для индивидуальной защиты применяются системы НИВА-2 м.

Современное горное оборудование оснащается кондиционерами и фильтро-вентиляционными установками, которые обеспечивают санитарные требования ГН 2.2.5.1313-03 при превышении ПДК вредных веществ

9. Маркшейдерские работы на земной поверхности

9.1 Маркшейдерские опорные геодезические сети

1. В качестве исходных пунктов для построения маркшейдерской опорной геодезической

сети служат пункты государственной геодезической сети и сетей сгущения.

2. Маркшейдерскую опорную геодезическую сеть на территории производственно - хозяйственной деятельности горного предприятия создают методами триангуляции 1 и 2 разрядов, нивелированием III и IV классов в соответствии с требованиями действующих инструкций ГУГК: «Инструкции по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500», «Инструкции по нивелированию I, II, III и IV классов».

3. Для съемки городских (поселковых) территорий и территорий производственно - хозяйственной деятельности горных предприятий, в том числе промышленных площадок, плотность плановой опорной сети всех классов и разрядов должна быть в застроенной части не менее четырех пунктов на 1 кв. км, в незастроенной части - не менее одного пункта на 1 кв. км.

Плотность высотной опорной сети должна быть: при съемке в масштабе 1:5000 - не менее одного репера на 10 - 15 кв. км, при съемке в масштабе 1:2000 незастроенных территорий - не менее одного репера на 5 - 7 кв. км, застроенных и подлежащих застройке территорий - не менее одного репера на 5 кв. км.

4. Для съемки горных выработок карьеров пункты маркшейдерской опорной геодезической сети располагают, как правило, на бортах карьера или в непосредственной близости от них. Необходимое количество пунктов определяют с учетом перспективы развития горных работ, размеров и глубины карьера, возможности использования их в качестве исходных для определения пунктов съемочной сети карьера.

5. Для обеспечения съемки открытых разработок россыпных месторождений маркшейдерские опорные геодезические сети создают, как правило, в период детальной разведки, исходя из требований, предъявляемых к съемке земной поверхности в масштабе 1:2000. При длине россыпи не более 7 км опорную сеть создают в виде полигонометрии IV класса или триангуляции 1 и 2 разрядов. При большей протяженности россыпи создают сети триангуляции не ниже IV класса. Длины сторон треугольников и полигонометрических ходов, расположенных вдоль россыпи, следует принимать равными 1,5 - 2,0 км. Высоты пунктов маркшейдерской опорной геодезической сети, расположенных в непосредственной близости от месторождения, определяют, как правило, нивелированием с точностью не ниже IV класса.

6. Для ориентирования и центрирования подземных маркшейдерских опорных сетей в качестве подходных пунктов используют пункты триангуляции (полигонометрии) 1 разряда или опорных сетей более высокого класса точности. Подходные пункты располагают не далее 300 м от устьев шахтных стволов. Подходной пункт и не менее двух смежных с ним пунктов опорной сети закрепляют постоянными центрами.

На промышленной площадке шахты должно быть не менее трех реперов; кроме того, в надшахтном здании, в непосредственной близости от устья ствола, должно быть два стенных репера. Высоты реперов определяют нивелированием с точностью не ниже IV класса.

7. Пункты маркшейдерской опорной геодезической сети, используемые в качестве исходных для определения опорных реперов профильных линий наблюдательных станций при наблюдениях за деформацией земной поверхности, за устойчивостью бортов карьеров, отвалов вскрышных пород, дамб обвалования и других сооружений гидроотвалов, шламо- и хвостохранилищ, должны располагаться в местах, обеспечивающих их устойчивость на период проведения наблюдений.

8. Пункты маркшейдерской опорной геодезической сети закрепляют центрами, рекомендованными для местных условий инструкциями ГУГК, а также ведомственными инструктивными и методическими указаниями.

На пунктах триангуляции 1 разряда должны быть установлены наружные геодезические знаки (как правило, простые пирамиды и сигналы). На пунктах триангуляции 2 разряда допускается устанавливать вехи.

9. При выполнении работ по созданию (реконструкции) маркшейдерской опорной геодезической сети сторонними организациями места закладки центров и реперов согласовывают с главным маркшейдером горного предприятия. Пункты маркшейдерской опорной геодезической сети, расположенные на территории производственно - хозяйственной деятельности горного предприятия, сдают для наблюдения за сохранностью горному предприятию в порядке, предусмотренном «Инструкцией об охране геодезических пунктов» ГУГК.

Акты о приемке геодезических пунктов подписывает руководитель маркшейдерской службы горного предприятия.

9.2 Съемка складов полезных ископаемых

1. До начала складирования на открытых складах должна быть выполнена планировка площадки и ее топографическая съемка в масштабе не мельче 1:1000 с сечением рельефа через 0,25 - 0,5 м. При съемке площадки съемочные точки закрепляют с учетом их долговременной сохранности.

В закрытых складах должны быть оборудованы места, с которых удобно и безопасно выполнять измерения. На стенах и других конструктивных элементах склада наносят деления для определения объема полезного ископаемого.

2. В зависимости от сложности формы отвалов полезного ископаемого на складах их объем определяют по результатам рулеточного замера или съемки.

3. В случае выполнения контрольной съемки отвала разность основного и контрольного определений объема не должна превышать значений, приведенных ниже.

Объем отвала, тыс. куб. м… До 20 20 - 50 50 - 200 Более 200

Допустимая относительная

разность двух независимых

определений, %…………. 12 8 4 3

При допустимой разности двух независимых определений объема отвала к учету принимают его среднее значение.

4. По складам готовой продукции должны быть разработаны и утверждены главным инженером предприятия Паспорта складов с указанием их основных параметров по вместимости, габаритных размеров или площади.

5. В зависимости от местоположения, сложности формы складов готовой продукции их объем определяется по результатам рулеточного замера или инструментальной съемки. Рулеточным замером определяются объемы складов сравнительно правильной геометрической формы, например конусообразные, пирамидальные, призматические с треугольным или трапециевидным сечением, внутреннего и пилонного складов обогатительной фабрики. Абрисы замера складов с указанием высоты, длины, ширины и других размеров заносятся в журнал замеров. Объемы складов подсчитываются по формулам объемов геометрически правильных тел Для определения объемов складов со сложными поверхностями выполняется съемка тахеометрическим или способом параллельных профильных линий.

Пополнительная съемка складов готовой продукции и полезных ископаемых производится в соответствии с установленными требованиями (согласно пунктов 51, 52 «Инструкции по производству маркшейдерских работ, РД 07 -603-03, 29.06.2003 года).

6. Объемы складов по данным съемки подсчитываются способами вертикальных или горизонтальных сечений или другими способами, обеспечивающими необходимую точность результата.

7. В случае выполнения контрольной съемки отвала допустимая разность основного и контрольного определения объема составляет:

При допустимой разности двух независимых определений объема отвала к учету принимается его среднее значение.

В случае выполнения контрольной съемки складов готовой продукции допустимая разность основного и контрольного определения объема во всех случаях не должна превышать 3%.

При допустимой разности двух независимых определений объема склада к учету принимается его среднее значение.

8. Определение объемов выпуска по каждому виду товарной продукции за отчетный месяц производится путем составления актов о производстве и наличии остатков готовой продукции и справок о производстве, отгрузке и остатках товарной продукции.

9.3 Рекультивация и землевание

1. Рекультивации подлежат нарушенные и отработанные согласно проекта разработки месторождения площади земельного отвода предприятия.

2. Территории складов полезных ископаемых подлежат рекультивации только после их полной отгрузки.

3. Условия приведения нарушенных земель в состояние, пригодное для дальнейшего использования, а также порядок снятия, хранения и дальнейшего применения плодородного слоя почвы устанавливается Рабочими проектами (техническими условиями) на снятие и использование плодородного слоя почв, разработанными специализированными организациями и согласованными в установленном законом порядке.

4. Снятый верхний плодородный слой почвы используется для рекультивации нарушенных земель или улучшения малопродуктивных сельскохозяйственных угодий (землевания).

5. Маркшейдерские работы при рекультивации земель, нарушенных горными разработками, включают:

- подготовку графической документации, необходимой для проектирования горнотехнического этапа рекультивации;

- маркшейдерское обеспечение горнотехнических работ по рекультивации;

- исполнительную съемку рекультивированных территорий и учет снятого, использованного и заскладированного плодородного слоя почв.

6. Для проектирования горнотехнических работ по рекультивации служат копии топографических планов земной поверхности, планов горных выработок и отвалов вскрышных пород в масштабах, установленных настоящим Проектом. Содержание этих планов приводится в соответствие с состоянием местности, горных выработок и отвалов на начало горнотехнического этапа рекультивации.

7. Способы съемки и подсчета объемов перемещенных горных пород и почвы устанавливаются в зависимости от формы техногенного рельефа и технологии горных работ. Исполнительная съемка рекультивированных участков и участков землевания выполняется в масштабах 1:1000 или 1:2000 в цифровых отметках или горизонталями с высотой сечения рельефа горизонталями через 0,5 или 1,0 м - при сельскохозяйственном, рекреационном и строительном назначениях рекультивации и 1:5000 в цифровых отметках или горизонталями с высотой сечения рельефа через 1,0 или 2,0 м - при других назначениях рекультивации и землевании.

8. На основании выполненных работ составляется Акт приемки-сдачи участка рекультивации (землевания), который подписывается комиссией назначенной главой местной администрации и утверждается постановлением главы муниципального района.

Копии актов и планов, составленных по исполнительной съемке, передаются территориальный отдел Управления роснедвижимости по республике Саха (Якутия), владельцу земель сельскохозяйственного назначения при проведении землевания.

9.4 Маркшейдерские работы при эксплуатации хвостохранилищ

1. При сооружении и эксплуатации накопителей жидких промышленных отходов маркшейдерские работы включают:

- перенесение в натуру проектного положения дамб обвалования, пульпопроводов, водосборных канав и других сооружений;

- контроль за соблюдением проектных параметров ограждающих сооружений;

- пополнительная съемка ограждающих сооружений, уровня отвалов и урезов воды в прудах-отстойниках;

- плановая и высотная привязка опорных реперов профильных линий наблюдательных станций;

- проверка нуля водомерной рейки относительно опорного репера;

- исполнительная топографическая съемка накопителя, ограждающих дамб и дамб обвалования, надводных пляжей, разработанной части пруда аккумулятора в нижнем бьефе головной плотины.

2. Проектное положение осей и контуров дамб обвалования (плотин), пульпопроводов, водосборных канав и других сооружений выносится в натуру от пунктов опорной сети способами, обеспечивающими погрешность положения вынесенной точки не более 2 м.

Проектные размеры дамб обвалования (ширина основания, отметка и ширина верха дамбы) и других сооружений выносятся от закрепленных точек или осей сооружений.

3. Периодичность пополнительной съемки в процессе сооружения и эксплуатации накопителей жидких промышленных отходов устанавливается проектной документацией, но не реже одного раза в год. Съемка выполняется с соблюдением требований, установленных для съемки внешних отвалов вскрышных пород в масштабе 1:2000 или 1:5000.

4. Объектами съемки накопителей жидких промышленных отходов являются: контуры дамб обвалования (плотин), трассы пульпопроводов, водоспускных канав и другие гидротехнические сооружения; границы уреза воды в прудах-отстойниках, контуры пород намыва; подъездные пути к отвалам, постоянные линии электропередачи, связи и другие коммуникации.

5. Контроль земельного отвода хвостохранилища, снятия плодородного слоя почв в процессе его заполнения, ведение плана фактического его состояния в масштабе 1:5000.

10. Маркшейдерские работы при открытом способе разработки месторождения

10.1 Маркшейдерское обеспечение и съемки карьеров

1. Съемка карьеров выполняется в масштабе 1:1000 или 1:2000, внешних отвалов - 1:2000 или 1:5000. Если требуется более крупное изображение, то планы составляются в более крупном масштабе, указывая масштабы плана и съемки.

2. Определение пунктов в съемочных сетях относительно ближайших пунктов маркшейдерской опорной сети осуществляется с погрешностью, не превышающей 0,4 мм на плане в принятом масштабе съемки и 0,2 м по высоте.

3. Съемочная сеть на карьере закрепляется центрами долговременной сохранности или центрами временного пользования.

4. Количество и расположение пунктов съемочной сети, используемых при фотограмметрических методах съемки в качестве опорных точек, устанавливается проектной документацией.

При тахеометрическом методе съемки пункты съемочной сети располагаются с учетом установленных требований.

5. Плановое положение пунктов съемочной сети карьера определяется геодезическими засечками, проложением теодолитных ходов, используя в качестве исходных пункты маркшейдерской опорной сети. Высоты пунктов определяются техническим и тригонометрическим нивелированием.

Плановое и высотное положение пунктов съемочной сети можно определять спутниковой аппаратурой.

6. Горизонтальные углы в съемочных сетях измеряются одним (двумя) приемами или повторениями в зависимости от типа теодолита. При этом расхождение углов между приемами не должно превышать 45».

7. Углы между линиями прямых и комбинированных засечек при определяемом пункте принимаются не менее 30° и не более 150°.

8. Координаты пунктов, определяемые методом засечек, вычисляются из двух треугольников. В обратных засечках координаты определяемого пункта вычисляются из решения двух вариантов засечки. За окончательные координаты принимается среднее их значение. Расхождение в положении пункта из двух вариантов засечки допускается не более 0,6 мм на плане в масштабе съемки.

9. Теодолитные ходы прокладываются между пунктами маркшейдерской опорной сети или строятся в виде замкнутых полигонов. На исходных пунктах измеряются углы между стороной теодолитного хода и двумя направлениями на пункты маркшейдерской опорной сети. Длины сторон теодолитного хода принимаются не более 400 м и, как правило, не менее 100 м. Длина хода принимается не более 1,8, 3,0 и 6 км при съемке в масштабах 1:1000, 1:2000 и 5000 соответственно. При необходимости допускается определение отдельной точки полярным способом, расстояние до нее принимается не более 400 м.

10. Стороны теодолитных ходов измеряются светодальномерами, электронными тахеометрами, рулетками и другими приборами со средней квадратической погрешностью не более 1:1500 ее длины. В измеренные расстояния вводят поправки за наклон, а также поправки, предусмотренные паспортом прибора.

Обработка результатов линейных измерений выполняется в соответствии с руководствами по эксплуатации приборов.

11. Угловые невязки в теодолитных ходах допускаются не более , где n - число измеренных углов в ходе. Линейные невязки в теодолитных ходах допускаются не более 1:3000 длины хода.

Теодолитные ходы уравниваются распределением угловой невязки поровну на все углы, а невязки по осям координат - пропорционально длинам сторон.

12. Если при создании съемочных сетей используются приборы или методика измерений, обеспечивающие более высокую точность измерений, допускается изменять параметры построения съемочных сетей. При этом погрешности положения пунктов, полученные по предварительной оценке точности, не должны превышать установленных величин.

13. При использовании для измерения сторон теодолитного хода светодальномеров группы Т и электронных тахеометров предельная длина сторон хода не устанавливается, а количество сторон в ходе принимается не более 50 при съемке в масштабах 1:5000 и 1:2000, 40 и 20 - соответственно в масштабах 1:1000 и 1:500.

Угловые невязки в таких ходах допускаются не более величины -, где n - число измеренных углов в ходе, линейные невязки - 0,4 мм на плане в масштабе съемки.

14. При определении высот пунктов тригонометрическим нивелированием вертикальные углы измеряются в зависимости от типа теодолита одним или двумя приемами. Высота инструмента и визирной цели измеряется с округлением до сантиметра.

15. Ходы тригонометрического нивелирования опираются на пункты маркшейдерской опорной сети, высоты которых определены геометрическим нивелированием точности не ниже IV класса. Длина ходов тригонометрического нивелирования принимается не более 2,5 км. Превышения для каждой стороны хода определяются в прямом и обратном направлениях. Расхождение превышений допускается не более 0,04L, см, где L - длина стороны, м.

16. Невязки ходов тригонометрического нивелирования, проложенных между пунктами опорной сети, допускаются не более - 0,04L, мм,

где: L - длина хода, м;

n - число сторон.

17. Для передачи высот на пункты съемочной сети, определяемые способом геодезических засечек превышения между пунктами определяются из тригонометрического нивелирования в прямом и обратном направлениях или в одном направлении, но не менее чем с двух исходных пунктов.

Расхождение между двумя определениями высоты пункта (с учетом поправок за кривизну Земли и рефракцию) допускается не более - 0,03l, см, при расстояниях до 1 км, 0,02l, см, - при расстояниях более 1 км, где l - длина стороны, м. Если число определений высоты пункта больше двух, отклонение любого определения от среднего арифметического значения допускается не более 20 см.

8. Длина ходов тригонометрического нивелирования, прокладываемых с использованием электронных тахеометров, принимается не более 10 км, расхождение прямого и обратного определения превышения - 0,01l, а невязка в ходе - 0,01L / ,

где: l и L - соответственно длина стороны и длина хода, м;

n - число сторон.

19. При расстояниях от исходного пункта до определяемых более 700 м и одностороннем тригонометрическом нивелировании в превышения вводятся поправки за кривизну Земли и рефракцию.

20. Для технического нивелирования применяются нивелиры и рейки, обеспечивающие заданную точность.

21. Ходы технического нивелирования прокладываются между исходными реперами в одном направлении; разрешается прокладывать висячие ходы в прямом и обратном направлениях. Расстояния до реек принимаются по возможности равными и не превышают 150 м. Разность превышений, определенных по черной и красной сторонам реек или при двух горизонтах инструмента, допускается не более 5 мм. Невязка ходов допускается не более , мм, где L - длина хода в км. При числе станций на 1 км более 25 невязка в ходе допускается не более , мм, где n - число станций в ходе.

22. Параметры аэросъемки (масштаб снимков и высота фотографирования), конструкция фототриангуляционной сети (направление и взаимное перекрытие аэросъемочных маршрутов, количество и расположение опорных точек, точность определения координат опорных точек и элементов ориентирования снимков и т.д.) устанавливаются в соответствии с проектной документацией и с установленными требованиями (согласно пунктов с 93 по 98 «Инструкции по производству маркшейдерских работ, РД 07 -603-03, 29.06. 03).

23. Съемка карьеров выполняется методами аэро- или наземной фотограмметрической съемки, тахеометрической съемки, а также с использованием систем спутниковой навигации.

24. Объектами съемки карьеров являются:

- горные выработки (уступы, съезды, траншеи, линии закола при взрыве блоков, развалы, дренажные выработки, скважины, водоотводные канавы, участки укрепленных откосов и т.п.);

- отвалы пород внутренние и внешние, внутрикарьерные перегрузочные площадки;

- разведочные выработки и элементы геологического строения месторождения, видимые в натуре;

- границы опасных зон (зоны пожаров, затопленных горных выработок, оползней, обрушений и т.п.);

- транспортные пути в карьере и на внутренних отвалах, железнодорожные переезды, ленточные конвейеры и переходы через них, лестницы между уступами;

- сооружения (эстакады, подъемники, электроподстанции, постоянные линии электропередачи, установки гидромеханизации, плотины, водоспуски, трубопроводы, помещения наносных и землесосных установок).

25. Пикеты при съемке набираются на всех характерных точках контуров и поверхностей. Расстояния между пикетами на бровках уступов при съемке в масштабе 1:1000 принимаются не более 20 м, если бровки уступов сложные, и 30 м, если бровки вытянутые, близкие к прямолинейным; при съемке в масштабе 1:2000 эти расстояния принимаются не более соответственно 30 и 40 м, а если бровки прямолинейны на большом протяжении - 50 м.

При съемке внутренних отвалов вскрышных пород в масштабе 1:5000 расстояния между пикетами принимаются не более 100 м; при съемке поверхностей взорванных пород в масштабе 1:1000 - 20 м, в масштабе 1:2000 - 40 м.

26. При контроле маркшейдерской съемки отклонения пикетов, набранных на бровках уступов от положения бровки на плане горных выработок допускаются не более чем на 1 мм при случайном характере отклонений.

Разность между средней отметкой бровки, вычисленной не менее чем по 15 контрольным пикетам, и средней отметкой этой бровки, определенной по плану горных выработок, допускается не более чем 0,4 м.

27. Периодичность съемки горных работ устанавливается исходя из производственной необходимости, но не реже одного раза в три месяца, а для случаев добычи общераспространенных полезных ископаемых - не реже одного раза в шесть месяцев. Если съемка предназначена для определения объемов выемки с целью оплаты за экскавацию и транспортировку горной массы, то ее выполняют ежемесячно.

28. Съемка подземных дренажных горных выработок карьера выполняется в масштабе съемки открытых горных выработок.

29. Наземная стереофотограмметрическая съемка применяется самостоятельно или совместно с тахеометрической съемкой.

30. Съемка выполняется специальной фотокамерой. Длина базиса фотографирования рассчитывается по формуле

В=квYд/М f tmin

где Yд - расстояние по оси Yф от центра проекции до объекта съемки,

f - фокусное расстояние камеры.

Базис измеряется независимо дважды, допустимая разность между измерениями не может быть более 1:2000 его длины.

31. При отстояниях дальнего плана на большие расстояния предусматриваются нормальный и равноотклоненный виды съемки.

32. Для обработки материалов наземной стереофотограмметрической съемки применяется наземный стереокартирующий фотограмметрический прибор. Для автоматизированного сбора данных с технокарта и дальнейшей их аналитической обработки при обработке стереопары применяется система считывания данных (УСД).

33. Для корректирования фотограмметрической модели каждая стереопара обеспечивается тремя опорными точками на дальнем плане: одна из них размещается в середине, а две другие - на краях стереопары.

34. Координаты и высоты опорных точек и левой точки базиса определяются как пункты съемочной сети.

Опорные точки, необходимые для корректирования фотограмметрической модели, полученной по стереопаре с дополнительного базиса, разрешается определять как пикеты после корректирования модели, построенной по основной стереопаре.

5. Корректирование модели выполняют, устраняя невязки на опорных точках. Невязки определяются по высоте ДЕЛЬТА H и в плане ДЕЛЬТА Y - по отстоянию и ДЕЛЬТА X - в поперечном направлении.

Корректирование выполняют на графической основе и аналитически: по отсчетным устройствам аналогового фотограмметрического прибора или по данным автоматической регистрации измерений в компьютере. После корректирования модели по трем опорным точкам невязки на любой из них допускается не более: ДЕЛЬТА Y - 0,2 мм на плане при отстояниях до 1 км и ДЕЛЬТА Y - 0,3 мм - при больших отстояниях; ДЕЛЬТА X - 0,2 мм; в плане, ДЕЛЬТА H - 0,2 м. по высоте.

36. Если отстояние дальнего плана обработки превышает 2 км, то для уменьшения погрешности корректирования по отстоянию определяются три - пять дополнительных точек фотограмметрическим способом, которые используются при обработке последующих съемок. Такие точки (столбы, местные предметы и пр.) определяются на дальнем плане стереопары после корректирования модели по трем основным опорным точкам. При обработке стереопары последующей съемки модель корректируется с использованием как основных, так и дополнительных опорных точек. При этом в случае корректуры по графической основе поступают следующим образом. Модель корректируется по основным опорным точкам, определяются невязки ДЕЛЬТА Y по всем основным и дополнительным точкам. Вычисляется среднее арифметическое значение невязки, и на ее величину смещается микроскоп координатографа центрирующими винтами. Пополнение плана допустимо лишь при условии, что остаточные (после введения поправки) невязки на опорных точках не превышают предельных значений.

37. При обработке наземной стереофотограмметрической съемки карьера выполняют следующие требования:

37.1. Построение и геодезическое ориентирование фотограмметрической модели выполняются с соблюдением требований:

- при центрировании диапозитивов (негативов) в кассетах снимкодержателей несовмещение изображений координатных меток с рисками снимкодержателя допускается не более 0,1 мм;

- после внутреннего ориентирования снимков на аналитических и цифровых фотограмметрических рабочих станциях невязки координат изображений координатных меток допускаются не более 0,02 мм;

- после взаимного ориентирования снимков допустимые остаточные параллаксы на точках модели не могут быть более половины измерительной марки прибора;

- внешнее ориентирование модели выполняется не менее чем по четырем опорным точкам, допустимые невязки на них не могут быть одного знака и превышать 0,4 мм на плане, а по высоте - 0,03% высоты фотографирования.

37.2. Положение бровок уступов фиксируется при непрерывном ведении измерительной марки прибора по видимому контуру на фотограмметрической модели или набором отдельных пикетов. В последнем случае количество пикетов на бровке или дополнительной линии на поверхности взорванных пород принимается не менее 15-ти. Если откосы уступов имеют сложную форму, то кроме бровок проводятся горизонтали (приблизительно посредине откоса) или наносятся границы осыпи. На контурах бровок и осыпей набираются пикеты в характерных точках. Поверхность взорванных пород изображается горизонталями через 2,5 - 5,0 м или пикетами. Высоты пикетов округляются до дециметров.

7.3. В результате обработки материалов наземной стереофотограмметрической съемки создается (пополняется) трехмерная цифровая модель карьера, на базе которой составляется графическая маркшейдерская документация, подсчитывают объемы вынутых горных пород, решаются другие прикладные задачи.

37.4. Приборы, используемые для обработки снимков, поверяются в соответствии с инструкциями по эксплуатации и юстируются, если их инструментальная точность не отвечает указанным требованиям.

38. Тахеометрическая съемка выполняется оптическими теодолитами или электронными тахеометрами. Возможно выполнение съемки ситуации с применением систем спутниковой навигации.

39. При съемке теодолитами и редукционными тахеометрами отсчеты по горизонтальному кругу разрешается округлять до десятков минут.

Расстояние от инструмента до пикета принимается не более 150, 200 и 300 м при съемке бровок уступов и других нечетких контуров соответственно в масштабах 1:1000, 1:2000 и 1:5000; при съемке теодолитом с увеличением зрительной трубы 25 и более расстояние от инструмента до пикета принимается не более при съемке нечетких контуров соответственно 200, 250 и 350 м. Если высота уступа (вынимаемого слоя) меньше 3 м, то расстояние до пикета принимается не более 150 м. При съемке четких контуров (здания, сооружения) расстояния от инструмента до пикета принимаются не более 80, 100 и 150 м при съемке соответственно в масштабах 1:1000, 1:2000 и 1:5000.

40. С каждого пункта съемочной сети (станции) для контроля набираются дополнительные пикеты, расположенные на участках, снятых с соседних пунктов.

41. На каждой станции составляется абрис, на котором показывается положение бровок уступов и других объектов съемки. При производстве измерительных работ электронными геодезическими приборами с накопителями информации, а также при съемке простых по конфигурации объектов, площадных и т.п. допускается не ведение абриса.

Вычисление горизонтальных проложений и высот пикетов выполняется в журнале тахеометрической съемки или на компьютере в специализированном программном обеспечении. Высоты пикетов и горизонтальные проложения после вычисления округляют до дециметров. Погрешность нанесения пикета на план допускается не более 0,5 мм.

42. При выполнении тахеометрической съемки электронным тахеометром предельное расстояние от прибора до отражателя устанавливается исходя из соответствующих технических характеристик прибора и условий видимости.

43. По результатам съемок составляются (пополняются) планы горных работ, продольные профили автодорог и железнодорожных путей и другая производная документация.

10.2 Маркшейдерский учет выполненных объемов горных работ

1. Объемы вынутых (взорванных) горных пород по данным маркшейдерской съемки определяются способами среднего арифметического, вертикальных, горизонтальных сечений, объемной палетки и другими способами, обеспечивающими необходимую точность согласно «Инструкции по маркшейдерскому учету объемов горных работ при добыче полезных ископаемых открытым способом» РД 07-604-03. При выборе способа учитывается технология разработки и вид съемки горных выработок.

Объемы горных пород, определенных по тахеометрической съемке, подсчитываются способом вертикальных сечений, по стереофотограмметрической съемке - одним из перечисленных выше способов, кроме способа среднего арифметического.

Автоматизированный подсчёт объёмов горных пород применяется при помощи специализированных программных продуктов, обеспечивающих необходимую точность.

2. Объемы горных пород подсчитываются способом вертикальных сечений по формуле:

где S1, Sn - площади сечений на границах вынутой заходки, м2; S2, S3, …, Sn-1 - площади промежуточных сечений, м2; a1, a2,…, an-1 - расстояния между сечениями, м.

Если расстояния между сечениями одинаковые, формула имеет вид:

где а - расстояние между сечениями; S - площади промежуточных сечений;

п - число сечений.

3. При взрыве на зачищенный откос уступа, включая метод каскадного взрывания, объем вынутых (взорванных) горных пород и коэффициенты разрыхления пород определяется:

- по результатам съемки, выполненной до взрыва и после отгрузки взорванных горных пород, подсчитывается объем Vц горных пород части уступа, разрабатываемой с применением рыхления горных пород взрывом при многорядном расположении скважин, ограниченной по длине крайними взрывными скважинами, по ширине - откосом и последним рядом скважин (далее - блок), в целике, по которому контролируются соответствующие данные оперативного учета;

- по съемке, выполненной после взрыва и после отгрузки взорванных горных пород, подсчитывается объем Vp, затем вычисляется коэффициент разрыхления Кр (Приложение 43) горных пород блока по формуле:

Рекомендуется пользоваться средним коэффициентом разрыхления, выведенным в результате его расчётов, как минимум из 25 значений.

Полученные данные используются при контрольных подсчетах объемов.

4. При несовпадении даты съёмки с началом или концом отчетного периода, объем вынутых горных пород подсчитывается по формуле:

V=Vм+Vкон - Vнач,

где V, Vм, Vкон, Vнач - объемы горных пород, м3; V - принимаемый к учету, Vм - вынутый, определенный по маркшейдерской съемке, Vкон - вынутый за время между датой съемки и концом отчетного периода, Vнач - вынутый за время между датой предыдущей съемки и началом отчетного периода.

Объемы Vнач и Vкон принимаются на основании данных оперативного учета.

5. Контрольный подсчет объемов добычи и вскрыши по карьеру выполняется один раз в год до 1 марта, следующего за отчетным годом.

6. Подсчет объемов вынутых горных пород производится способом вертикальных сечений по стереофотограмметрической съемке карьера. Вертикальные сечения построены вкрест уступов в масштабе 1:1000 на ватмане с лавсановой основой, расстояния между разрезами приняты через 25 метров.

Определение площадей по разрезам производится независимо в «две руки».

Для контрольного подсчета объемов используются съемки, выполненные в начале и в конце контролируемого периода.

7. Объемы горных пород по видимым контурам (остатки взорванной горной массы) подсчитывались по формуле:

где a - расстояние между сечениями (a = 25 м);

S - площади промежуточных сечений;

S1 и Sn - площади начального и конечного сечений.

8. Поправка за разницу остатков взорванной горной массы (ДVo):

где Vр.о.кон и Vр.о.нач - взорванные объемы на конец и начало периода;

Kр.о.кон и Kр.о.нач - коэффициент разрыхления взорванной массы (Kр.о.кон = Kр.о.нач)

9. Объем вынутой горной массы по контрольному пересчету (с учетом ДVo), приведенный к отчетным датам:

Vконтр.=Vвидим + ДVo;

10. Допустимая разность между объемом горных пород, определенным по контрольному подсчету, и соответствующим объемом, принятым в отчетах за контролируемый период, принимается уVдоп=1%.

11. Допустимая разность между объемом горных пород с предварительным рыхлением (взрыванием), определенным по контрольному подсчету, и соответствующим объемом, принятым в отчетах за контролируемый период, вычисляется по формуле:

? 2,25% Vк

где Vк - объем по контрольному подсчету, тыс. м3; Vотч - объем, принятый в отчетах за контролируемый период, тыс. м3; уVдоп - допустимая погрешность определения объема (уVдоп=1,5%).

12. Результаты контрольного пересчета оформляются соответствующим актом

13. Маркшейдерский контроль оперативного учета добычи и вскрыши включает:

- периодический подсчет объемов вынутых горных пород по маркшейдерским съемкам и сравнение полученных объемов с соответствующими отчетными данными;

- определение по маркшейдерским данным средней полноты загрузки транспортных сосудов с целью повышения точности оперативного учета с составлением акта;

- измерение остатков полезного ископаемого и вскрышных пород на внутрикарьерных перегрузочных площадках (складах) и корректировку по ним объемов, числящихся на складах по данным оперативного учета.

10.3 Маркшейдерское обеспечение при планировании горных работ

1. Маркшейдерский отдел в пределах своей компетенции совместно с техническим и геологическим отделами участвует в разработке годовых, квартальных и месячных программ развития горных работ.

2. Маркшейдерский отдел предоставляет в технический отдел следующие данные для планирования горных работ:

- сводный план карьера и отвалов;

- объемы выемки полезных ископаемых и вскрышных пород по горизонтам отработки;

- расстояния транспортировки и высоту подъема горной массы по видам транспорта;

- запасы полезных ископаемых по степени подготовленности.

10.4 Маркшейдерское обеспечение буровзрывных работ

1. Подготовка графической документации (маркшейдерской основы) для составления проекта буровзрывных работ включает:

- съемка площадки под бурение производится маркшейдерской службой РУ, и данные съемки представляются в бюро БВР цеха взрывных работ не позднее, чем за сутки до начала буровых работ;

- составление выкопировки с плана в масштабе 1:1000, на которой должны быть указаны: границы обуриваемого блока, маркшейдерская точка, набор высотных отметок; нанесены верхняя и нижняя бровки рабочего и вышележащего уступов, отметки на них; указаны расстояния до охраняемых объектов (горные выработки, сооружения т.д.) и граница годового контура ведения горных работ.

2. Прием площадок, подлежащих обуриванию, производится по акту буровым участком от участка добычи рудоуправления.

3. Бюро БВР составляет схему на обуривание блока на основании типового проекта БВР, в которой указывает параметры расположения скважин на уступе и их глубину. Параметры могут корректироваться непосредственно при выноске скважин на блоке с учетом конкретных условий. Данные технического расчёта пересчитываются исходя из фактического обуривания. На схему наносятся отказы скважин предыдущих взрывов. Расстояние между проектируемыми скважинами и отказавшими не должно быть менее 3 метров.

4. Все изменения в проекте на обуривание блока могут быть следующими:

- бурение дополнительных скважин;

- изменение параметров расположения скважин;

- увеличение или уменьшение перебура;

- изменение угла наклона, их глубины и др.

5. Согласно утвержденному проекту маркшейдер выносит на место точки заложения скважин первого ряда, закрепляя их колышками или другим способом; а также контур обуриваемого блока; сектора с сеткой расположения скважин и, в случае необходимости, отказы скважинных зарядов предыдущих взрывов.

6. При расположении взрываемого блока у контура карьера и проходке капитальных съездов положение взрывных выработок на площадку уступа выносится инструментально. Если взрывные выработки проходятся при незачищенном откосе уступа, инструментально выносятся взрывные выработки первого ряда, а при зачищенных уступах - только первую и последнюю из них. После проходки взрывных выработок при необходимости выполняется съемка их устьев.

7. В процессе обуривания блоков маркшейдерская служба БВР ведет постоянный контроль соответствия выполненных работ утвержденному проекту. Отклонение точек заложения скважин в плане не должно быть более ± 0,4 м, а отклонение глубин от проектных не должно превышать ± 0,5 м (РД 07-603-03, п. 114).

В случае отклонения от проектных данных, скважины бракуются или включаются во взрыв.

8. За сутки до начала зарядки блоков маркшейдером производится съемка блока и составляется план расположения скважин в масштабе 1:1000.

Составленный план в электронном виде передаётся в маркшейдерский отдел.

9. После маркшейдерской съемки бурение скважин прекращается.

10.5 Маркшейдерское обеспечение процессов отвалообразования

1. Объектами съемки являются контуры отвалов, бровки и площадки ярусов, транспортные пути, постоянные линии электропередачи, связи и др. Периодичность пополнительной съемки отвалов устанавливается руководством организации.

2. Внешние отвалы вскрышных пород снимаются в масштабе 1:2000 или 1:5000.

Съемочное обоснование создается в соответствии с установленными требованиями. Съемка выполняется стереофотограмметрическим, фотограмметрическим или тахеометрическим методом. Длина базиса фотографирования рассчитывается по формуле, принятой для топографической съемки карьера.

Планы породных отвалов и складов забалансовых руд составляются в проекции с числовыми отметками и произвольным ориентированием сетки координат относительно сторон листа с таким расчетом, чтобы участок поверхности в пределах проектного контура отвала по возможности размещался на одном листе.

3. Профиль железнодорожных путей на отвалах проверяется техническим нивелированием, а также при помощи специальных путеизмерительных приборов, другими методами, обеспечивающими необходимую точность. Периодичность проверки профиля пути устанавливается руководством организации.

4. Маркшейдерская служба ведет «Книгу учета движения горной массы по карьеру», где отражаются ежегодные и с начала эксплуатации месторождения объемы переработки полезных ископаемых, объемы добычи и вскрыши, в том числе горнокапитальной, выпуска готовой продукции, распределения объемов вскрыши по местам ее складирования.