ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 4

1 ИСТОРИЯ ОАО «БЕЛАРУСЬКАЛИЙ». 5

2 ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД.. 8

3 ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ ГОРНЫХ ПОРОД.. 12

4 ПАРАМЕТРЫ БУРЕНИЯ ШПУРОВ.. 16

5 МЕТОДЫ ВЕДЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ. 22

6 СРЕДСТВА БЕСПЛАМЕННОГО ВЗРЫВАНИЯ.. 23

7 ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 25

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 26

ВВЕДЕНИЕ

Производственная технологическая практика проводится в соответствии с учебным планом и является составной частью учебного процесса, осуществляемого в реальных условиях производства и добычи минеральных удобрений.

Цель производственной практики закрепить и углубить знания, полученные при прохождении изучаемых горных дисциплин, а также формирование законченного представления о процессах подготовки горных работ к выемке, перемещении и обогащении горных пород.

Практика студентов предусматривает:

1. Посещение производственного предприятия ОАО «Беларуськалий», закрепление за опытным инженером;

2. Ознакомление с географическим положением, геологическим строением, условиями залегания, режимом работы предприятия;

3. Изучение студентами физико-механических и технологических свойств горных пород;

4. Ознакомление с основными технологическими процессами выемки полезного ископаемого в подземных условиях;

4. Ознакомление студентами с применяемыми на месторождении системами разработки;

5. Ознакомление с применяемым оборудованием для ведения горных работ и транспортировки полезного ископаемого в подземных условиях.

6. Выполнение индивидуального задания.

7. Изучение вопросов охраны труда и техники безопасности в конкретных производственных условиях, охраны окружающей среды и утилизации отходов.

1 ИСТОРИЯ ОАО «БЕЛАРУСЬКАЛИЙ»

История ОАО ""Беларуськалий" начинается с августа 1958 года, когда на базе одного из крупнейших в мире Старобинского месторождения калийных солей, было начато строительство Первого Солигорского калийного комбината. (Само Старобинское месторождение калийных солей было открыто весной 1949 года, когда около деревни Чижевичи геологи возвели первую буровую вышку и 11 мая начали бурение первой разведочной скважины. 9 июля из глубины 349 метров был поднят первый керн с кристаллами сильвинита.

В 1949–1958 годах была проведена детальная разведка, определено шахтное поле первого калийного комбината, установлены размеры и наклон пластов, подсчитаны запасы солей, решено множество вопросов, необходимых для проведения проектных работ. Один из первооткрывателей Старобинского месторождения калийных солей, и автор геологической карты коренных отложений Беларуси – Г.В. Богомолов. Он основал в 1939 году и возглавлял первый в мире научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии (ВСЕГинГЕО). Академик Г.В.Богомолов являлся одним из создателей отечественной школы гидрогеологии и геологической службы.) Первая очередь Первого Солигорского калийного комбината была введена в эксплуатацию в декабре 1963 года.

В 1965 году был введен в эксплуатацию Второй, а в 1969 г. - Третий Солигорские калийные комбинаты. В 1970 году три вышеназванных комбината были объединены в один комбинат "Беларуськалий", преобразованный в 1975 году в производственное объединение "Беларуськалий". В 1979 году в состав объединения также вошел построенный к тому времени Четвертый комбинат.

В настоящее время в состав объединения входят четыре рудоуправления (бывших комбината), а также вспомогательные и обслуживающие подразделения (транспортные, энергетические, ремонтные, строительные и другие фирмы и цехи). Численность работающих в объединении составляет около 20 тыс. человек.

В состав каждого рудоуправления входят рудник для подземной добычи калийной руды, и обогатительная фабрика для ее переработки и выпуска минеральных калийных удобрений в форме мелкозернистого, мелкокристаллического и гранулированного концентрата хлористого калия с массовой долей калия в пересчете на К20 не менее 60%, а также соли калийной смешанной с содержанием калия в пересчете на К20 не менее 40%. Кроме того, выпускается поваренная соль для пищевых, технических и кормовых целей. При этом концентрат хлористого калия является основным продуктом деятельности объединения.

С первых лет своего существования калийные предприятия Солигорска получили международную известность. Их продукция всегда пользовалась популярностью на внутреннем и зарубежном рынках. Рудники и обогатительные фабрики быстро осваивали вводимые производственные мощности, непрерывно и динамично наращивали объемы выпускаемой продукции, активно внедряли новые виды оборудования и новые технологические процессы добычи и переработки руды, расширяли ассортимент, улучшали качественные характеристики и потребительские свойства выпускаемой продукции.

За достигнутые успехи предприятию в 1972 году Указом Президиума Верховного Совета БССР было присвоено имя 50-летия СССР, а в феврале 1976 года Указом Президиума Верховного Совета СССР оно было награждено орденом Трудового Красного Знамени. Однако после распада СССР положение резко изменилось. Из-за неплатежеспособности потребителей объединение практически лишилось рынков сбыта в странах СНГ. Многократно уменьшились поставки удобрений в страны бывшего СЭВ. В 1993 году по сравнению с 1988 годом выпуск удобрений снизился почти в 3 раза.

Для защиты своих интересов на мировом рынке российские и белорусские производители-экспортеры калийных удобрений в конце 1992 г. создали свою Международную калийную компанию и организовали через нее сбыт выпускаемой продукции на мировом рынке. В итоге исключалась излишняя конкуренция между предприятиями России и Белоруссии, упо-рядочился сбыт продукции.

Вторым главным направлением работы в новых условиях стало непрерывное и неуклонное повышение качественных характеристик и потребительских свойств выпускаемых удобрений исходя из требований мирового рынка. На предприятии много сделано за последние годы в этом вопросе. А в конце 1999 года система качества производства хлористого калия в объединении прошла сертификацию на соответствие требованиям международных стандартов ИСО серии 9000.

Принятые меры по совершенствованию организации сбыта продукции и улучшению ее качества дали положительные результаты. После 1993 года в объединении имеет место поступательный рост объемов выпуска и реализации продукции, в результате чего годовое производство удобрений увеличилось почти в 2 раза.

Сегодня на долю предприятия приходится около 15 % мирового производства и экспорта калийных удобрений. На экспорт поставляется более 80 % выпускаемой продукции в физическом весе, при этом в денежном выражении доля экспорта составляет более 95 %. Среди потребителей белорусского «эликсира плодородия» – Бразилия, Индия, Китай, Польша, Норвегия и другие страны. Перешагнув 50-летний рубеж, предприятие продолжает эффективно работать, наращивать производственные мощности и увеличивать объемы производимой продукции. «Беларуськалий» динамично развивается за счет совершенствования технологии, строительтва новых производств, экономии материальных и энергетических ресурсов. Особое внимание уделяется реконструкции и модернизации действующего оборудования, освоению высокоэффективных энергосберегающих технологий, направленных на снижение затрат и имеющих реальный экономический эффект. На данный момент главное – не только поддержать, но и увеличить производственную мощность предприятия по выпуску калийных удобрений.

Среди стратегических задач развития ОАО «Беларуськалий» на предстоящее пятилетие – увеличение экспорта, повышение качественных характеристик и потребительских свойств готовой продукции, внедрение новых технологий, выпуск новых видов высококачественной продукции. Уже сегодня на промышленных объектах реализуются проекты по замене морально устаревшего и изношенного оборудования на современное. В последнее время на предприятии внедряется довольно много новых образцов горной и обогатительной техники отечественного производства. В этом направлении ОАО «Беларуськалий» плотно сотрудничает с солигорскими машиностроителями. Истощение подземных запасов предприятия вывело во главу угла вопрос о поддержании и расширении рудной базы. Решением его стали разведка и вовлечение в отработку новых участков Старобинского месторождения калийных солей. В 2009 году был введен в эксплуатацию Краснослободский рудник – единственный рудник, построенный за последние тридцать лет на территории бывшего Советского Союза. Строительство шестого по счету – Березовского рудника (Березовский участок шахтного поля рудника 4РУ), окончено 29 июня 2012 года (подписан акт о вводе в эксплуатацию первой очереди Берёзовского рудника ОАО "Беларуськалий"). Начата добыча руды и её переработка на первой обогатительной фабрике. Мощность сданных в эксплуатацию объектов Берёзовского участка шахтного поля четвёртого рудоуправления ОАО "Беларуськалий" обеспечит выдачу 2 миллионов тонн руды в год по стволу №5.

Помимо этого, закончены работы по бурению геологоразведочных скважин с проведением комплекса гидрогеологических и инженерно-геологических исследований, а также выполнены наземные геофизические работы для возведения в дальнейшем седьмого рудника – Доросинского.

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД.

Технологические свойства горных пород - свойства и параметры, характеризующие реакцию г. п. на воздействие на них различных инструментов (напр., буровых), механизмов (напр., экскаваторов) или технологических процессов (напр., взрыва). Технологические свойства принято различать и объединять по видам, группам, категориям и классам, имеющим определённые диапазоны тех или иных технологических свойств и характеристик. На одном и том же местоположении даже одинаковые по наименованию горные породы могут относиться к различным категориям и классам.

Основными физико-механическими свойствами горных пород, влияющими на бурение, являются: механическая прочность, упругость, пластичность, хрупкость, твёрдость, абразивность, плотность, пористость, водопроницаемость, плывучесть и устойчивость.

Механическая прочность - способность пород сопротивляться разрушению при сжатии, скалывании, разрыве и изгибе их. Для различных пород предел прочности на сжатие изменяется от 0,1 - 0,2 до 500 МПа (1МПа ≈ 10 кгс/см2).

Прочность горных пород на скалывание, разрыв и изгиб значительно меньше, чем на сжатие. Если принять предел прочности породы при одноосном сжатии за 1,0, то предел прочности её на скалывание будет равен 0,2 - 0,08; на растяжение - 0,07 - 0,04.

Прочность горных пород зависит от минералогического состава, структуры и пористости, характера связи между зернами, твердости и размера частиц и т.п. Например, мелкозернистые породы обладают большей прочностью, чем крупнозернистые.

Упругость - способность деформируемого тела восстанавливать первоначальную форму и объём после снятия нагрузки. Упругость также характеризуется отскакиванием ударяющего инструмента (долота) от породы. Упругие свойства в той или иной степени присущи всем породам.

Пластичность - способность пород изменять свою форму (деформироваться) под воздействием приложенных сил, без разрыва сплошности; при этом порода получает остаточную деформацию. Большинство минералов и твердых скальных пород практически не дает остаточной деформации, так как разрушение их происходит раньше, чем начинают проявляться пластичные свойства.

Хрупкость - способность породы разрушаться на отдельные куски при ударе, без заметной пластической деформации. Проявление хрупких свойств зависит от времени приложения нагрузки. При медленном приложении нагрузки в породе могут развиваться остаточные пластические деформации, и, наоборот, при весьма быстром приложении нагрузок даже вязкие тела могут проявлять себя как хрупкие.

Твёрдость - способность горной породы оказывать сопротивление проникновению в неё другого твердого тела, не получающего остаточных деформаций. Твердость можно считать частным случаем прочности на вдавливание. Это одно из наиболее важных свойств горных пород, определяющее величину внедрения резцов бурового инструмента и существенно влияющее на механическую скорость бурения скважины. Различают агрегатную твердость (твердость породы в целом) и твердость отдельных минералов, из которых состоит порода. Скорость разрушения пород при бурении зависит в основном от агрегатной твердости. Относительная твердость минералов по шкале Мооса приведена в табл. 1.

Таблица 1. Относительная твёрдость минералов по шкале Мооса

Абразивность - способность горных пород влиять на износ забойного инструмента при бурении скважин. Абразивными свойствами обладают породы, сложенные зернами твердых минералов, сцементированными менее прочным материалом. Наиболее высокими абразивными свойствами обладают кварцевые песчаники. В меньшей степени абразивность зависит от окатанности зерен.

С увеличением частоты вращения бурового снаряда износ породоразрушающего инструмента обычно растет быстрее, чем скорость бурения.

Плотность породы и средняя плотность. Плотность породы определяется как отношение массы к её объему или как степень заполнения некоторого объема минеральным веществом. Наименьшей плотностью обладают осадочные породы, наибольшей - изверженные.

Плотность горных пород зависит от минералогического состава зёрен и связывающего их цемента.

Отношение массы образца к его полному объему характеризует среднюю плотность породы, зависящую от вещественного состава и пористости.

Эти свойства играют важную роль в буровых процессах, так как определяют условия транспортировки частиц разрушенной породы на поверхность.

Пористость, характеризуемая наличием в горной породе пустот, имеет существенное значение, так как от нее непосредственно зависят: механическая прочность, абразивность, влагоёмкость и другие свойства горных пород. Пористость определяется отношением объема пор к объему породы. Пористость изверженных пород наименьшая и измеряется долями или небольшим количеством процентов от объема. Только некоторые излившиеся породы (трахиты, туфовые лавы и др.) обладают высокой пористостью (до 60%). Пористость осадочных пород различна; у доломитов и известняков она изменяется от нескольких до 30%, у песчаников - до 40%, у мела - от 5-7 до 40-45%, у песков - около 30-40%, у глинистых пород колеблется в значительных пределах и может достигать 50% и более.

В твердых породах выделяют пористость открытую и закрытую. В первом случае поры сообщаются друг с другом и с наружной поверхностью образца, во втором - поры изолированы друг от друга. Это влияет на водопоглощение и водопроницаемость горных пород.

В пористых твердых породах скорость бурения и износ резцов увеличиваются.

Трещиноватость, характеризуемая совокупностью систем трещин в горных породах, осложняет работу породоразрушающего инструмента на забое, увеличивает водопроницаемость, ведёт к снижению процента выхода керна, уменьшает устойчивость пород в стенках скважин, вызывает самозаклинивание керна и т. д.

Водопроницаемость - способность горных пород пропускать воду. Водопроницаемость зависит от размеров и характера пор или трещин. Это свойство горных пород имеет большое значение при бурении с промывкой, так как часто определяет потерю промывочной жидкости.

Плывучесть - свойство пород течь при вскрытии. Таким свойством обладают насыщенные водой мелкозернистые пески с примесью илистых и глинистых частиц. Таким же свойством могут характеризоваться суглинки и даже глины при сильном увлажнении. Подвижность пород вызывается или движением воды, перемещающей частицы пород, или переходом породы в состояние вязкой жидкости вследствие сильного насыщения водой.

Устойчивость - поведение горных пород при обнажении их в массиве. Породы устойчивые при этом не обрушаются, стенки скважины не требуют закрепления. В породах неустойчивых или слабоустойчивых требуется проводить крепление стенок скважины. При бурении по таким породам часто разрушается керн, что снижает качество буровых работ. Устойчивость горных пород зависит целиком от характера связи между частицами, слагающими горную породу, от трещиноватости и степени выветрелости.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: