Разработка Никольского месторождения. Осушение месторождения

Разработка Никольского каменноугольного месторождения является актуальной задачей в контексте растущего спроса на энергетические ресурсы и необходимости обеспечения энергетической безопасности региона. Месторождение представляет собой ценный источник полезных ископаемых, которые могут быть использованы в различных отраслях промышленности.

Осушение месторождения является важным этапом в разработке Никольского каменноугольного месторождения. Оно позволяет снизить уровень грунтовых вод, улучшить условия для проведения горных работ и обеспечить безопасность персонала. В данном дипломном проекте рассматривается осушение месторождения с использованием насосных станций.

Никольское каменноугольное месторождение находится в Республике Бурятия, Мухоршибирский район. Вблизи южной границы месторождения проходит автомагистраль Чита-Улан-Удэ, рядом проложена одноколейная железная дорога до станции Челутай.

По состоянию на 1 января 2020 года Государственным балансом РФ учитывались запасы для открытых разработок в количестве: золото категории В+С1 – 165 272 тыс. тонн, забалансовые – 12 966 тыс. тонн.

Освоением месторождения с 2016 года занимается АО «Разрез Тугнуйский» (входит в «Сибирскую угольную энергетическую компанию», СУЭК). Практически весь добытый уголь поставляется на рынки Азиатско-Тихоокеанского региона.

Целью данного дипломного проекта является разработка проекта осушения Никольского каменноугольного месторождения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить общие сведения о районе месторождения, включая климат, гидрологию и геологическую характеристику.
2. Определить физико-механические свойства пород вскрыши и полезного ископаемого, мерзлотную обстановку и полезные ископаемые.
3. Подсчитать запасы полезного ископаемого.
4. Выбрать способ разработки месторождения и определить производительность и режим работы предприятия.
5. Разработать проект осушения месторождения с использованием насосных станций.
6. Оценить экономическую эффективность осушения месторождения и разработать меры по обеспечению промышленной безопасности и охране окружающей среды.

Теоретической основой исследования являются труды отечественных и зарубежных учёных в области разработки месторождений полезных ископаемых, осушения месторождений и охраны окружающей среды.

Методологической основой исследования являются общенаучные методы (анализ, синтез, сравнение, обобщение) и специальные методы (моделирование, расчёты, экспертиза).

Информационной базой исследования являются данные о Никольском каменноугольном месторождении, нормативные документы, методические рекомендации и результаты собственных исследований.

Структура дипломного проекта включает введение, пять глав, заключение, список литературы и приложения. В первой главе рассматриваются общие сведения о районе месторождения, геологическая характеристика и физико-механические свойства пород. Во второй главе описывается проект осушения месторождения с использованием насосных станций. В третьей главе проводится оценка экономической эффективности осушения месторождения. В четвёртой главе рассматриваются вопросы охраны труда и промышленной безопасности. В пятой главе обсуждаются вопросы охраны окружающей среды и рекультивации земель. В заключении подводятся итоги исследования и формулируются основные выводы. Список литературы включает перечень использованных источников. Приложения содержат дополнительные материалы, необходимые для понимания исследования.

В данном дипломном проекте была рассмотрена разработка Никольского каменноугольного месторождения и осушение его территории. В ходе исследования были выполнены следующие задачи:

1. Изучение климатических и гидрологических условий района месторождения, а также геологической характеристики и физико-механических свойств пород.
2. Подсчёт запасов полезного ископаемого на месторождении.
3. Анализ современного состояния горных работ и выбор наиболее эффективного способа разработки.
4. Расчёт производительности и режима работы предприятия, подготовка поверхности и осушение карьерного поля.
5. Выбор выемочно-погрузочного и транспортного оборудования, а также системы разработки месторождения.
6. Рассмотрение вопросов водоотведения при ведении горных работ и вспомогательных работ.
7. Оценка экономической эффективности осушения месторождения насосными станциями.
8. Изучение структуры и общих положений охраны труда на предприятии, а также основных направлений промышленной безопасности.
9. Оценка опасностей и риска возникновения аварий при работе с насосными станциями.
10. Рассмотрение вопросов охраны окружающей среды и рекультивации земель.

На основе проведённого исследования можно сделать ряд  выводов.

Разработка Никольского каменноугольного месторождения является перспективным направлением для развития горнодобывающей промышленности. Осушение месторождения позволит улучшить условия работы на предприятии и повысить безопасность горных работ.

За период преддипломной практики выявлена такая проблема как обводненность Никольского месторождения. Проблема обводнённости Никольского месторождения требует немедленного решения, так как это может привести к снижению эффективности добычи полезных ископаемых и увеличению затрат на поддержание инфраструктуры.

Нами предложены и сравнены следующие методы осушения Никольского месторождения: строительство дренажной системы; применение химических реагентов; использование насосных станций. На основе проведённого анализа можно сделать вывод, что наиболее эффективным методом осушения Никольского месторождения является использование насосных станций. Однако этот метод также является наиболее дорогостоящим. Осушение каменноугольного месторождения насосными станциями включает комплекс технических мероприятий по откачке притоков поверхностных и подземных вод, а также по предотвращению и ограничению их поступления в горные выработки.

Нами предложена концептуальная геофильтрационная модель системы «дезинтегрированный массив зоны обрушения – естественная геологическая среда» для описания процессов фильтрации и обоснования дренажных мероприятий. На геофильтрационной модели Никольской рудной зоны определено, что основным фактором, влияющим на приток к очистной зоне, являются фильтрационные свойства основного водоносного комплекса. На основе натурных данных и сценарных исследований обоснованы целевые уровни подземных вод, зависящие от морфологии подошвы эоцен-мелового комплекса. Определена требуемая продолжительность работы, конфигурация и производительность системы дренажа, обеспечивающие снижение напоров до необходимого уровня. Разработана методика обоснования дренажных мероприятий для снижения опасности прорывов из зоны обрушения. Отличительными особенностями методики являются учет и оценка влияния фильтрационных и емкостных параметров дезинтегрированного массива в результате решения обратных задач и учет особенностей морфологии подошвы водоносных комплексов для эффективного снижения напоров в дезинтегрированном массиве.

Дальнейшие исследования в области разработки Никольского месторождения могут включать более детальное изучение геологических условий, разработку новых технологий добычи и переработки угля, а также оценку влияния разработки на окружающую среду.