Хромитовый рудник KEMI в Финляндии

Расположенный вблизи границы со Швецией в центральной части Финляндии хромитовый рудник Kemi принадлежит фирме «Outokumpu Stainless Steel». Добытую руду обогащают с получением хроми-тового концентрата, который поступает далее на металлургический завод этой же фирмы.

Рудник производит 1,2 млн т руды в год, причем 80 % ее добывается открытым способом. С середины 1990-х годов, по мере углубления горных работ, стало очевидно, что коэффициент вскрыши стал слишком велик, и в 1998 г. было решено перейти на подземный способ добычи.

Разведанные и подтвержденные запасы руды здесь составляют 52 млн т, из них лишь 2 млн т залегают вблизи поверхности. Содержание хрома в руде невысокое: 20-25 % Сг2О3- Отношение хромита к железной руде — 1,6. Кроме упомянутых выше, неподтвержденные запасы руды составляют здесь 90 млн т руды, содержащей 29 % СгО3. Рудный бассейн состоит из 11 рудных тел протяженностью 3 км. Угол падения составляет 70°, средняя ширина рудного тела 40 м. Рудные тела уходят вглубь на неразведанную глубину. Рудное тело перемежается пластами  пород,  состоящих из  гранита,  талька,карбонатов. Вмещающая порода представлена в основном мягким тальковым карбонатом. На висячем боку эта порода создает проблемы устойчивости. Крепление кровли и стенок производится канатами и штанговой крепью. Трудности имеются также при проходке штреков и квершлагов.

Строительство шахт осуществлялось двумя субподрядными компаниями: «Drillcone Raise» и «YIT». Первая из них сначала бурила скважины диаметром 75,7 мм колонковым буром, затем разбуривала их до диаметра 280 мм ударно-вращательным бурением, после чего осуществлялась выемка грунта под ствол диаметром 2,44 мм бурением восстающего. Вторая фирма производила крепление стенок, используя буровые штанги длиной 4 м, металлическую арматуру с заливкой цементным раствором, армированным стальными волокнами. Толщина цементного слоя 80 мм, а после затвердевания добавлялось еще 20 мм для прочности. Вентиляция пока установлена временная. Имеется один главный вентиляционный ствол диаметром 4 м и два вспомогательных диаметром 3,5 м. Всасывающие и вытяжные вентиляторы имеют производительность 70 м3/с. Когда будет установлена постоянная система вентиляции, ее пропускная способность составит 200 м3/с на всасывании и 250 м3/с на вытяжке. Общая мощность машины — 8 МВт.

Проходка подземных выработок была начата в 2003 г. в объеме 150 тыс. т/год. Добыча руды началась с горизонта 500 м. Доступ к нему с одной стороны через наклонную штольню. Разработка ведется выемкой горизонтальными слоями с уступами и с закладкой. Очистные забои имели вид камер длиной 40 м, шириной 15 м и высотой 25 м. Сначала при помощи буровой каретки Rocket Boomer L2C производилась выемка поперечных штреков для формирования очистного забоя, затем буровым станком Simba M6C бурили шпуры диаметром 51 мм по веерной схеме, через каждые 2 м. Каждый очистной забой дает в среднем 25-30 тыс. т руды. В настоящее время рассматривается другой метод разработки — бурение восстающих шпуров. Этот метод на 30 % эффективнее, так как при этом не нужно чистить шпуры, освобождая их от выбуренной породы. Изучаются также методы подэтажного обрушения, но их можно внедрять не ранее 2008 г. В дальнейшем будут разрабатываться вторичные очистные забои шириной 20 м. Буровой инструмент, применявшийся здесь, поставлен фирмами «Sandvik» и «Seco-гос». На первых порах здесь пользовались коронками диаметром 64 мм, но в связи с сильной трещиновато-стью пород и переизмельчением их после взрыва перешли на диаметр 51 мм.

Приобретенный недавно буровой станок ударно-вращательного бурения DTH фирмы «Atlas Copco» используется для бурения шпуров под отрезные щели для формирования подэтажных штреков. Восстающие шпуры глубиной 5-10 м позволяют обеспечить большой выход взорванной горной массы. Расход суспензионного ВВ всего 130 г/т горной массы. Крепеж выработок производится распорными штангами Swellex и тросовыми болтами (cable bolts). Бурение шпуров под штанги и их установка осуществляют агрегатом Atlas Copco Boltes, который за три смены может установить 40 штанг. Кроме того, производится затяжка сте-
 
нок металлической сеткой. Расход металлической сетки составляет 50 тыс. м2, а расход тросов для арматуры — 120 км в год. Для бурения шпуров под тросовые болты и установки болтов используется самоходная каретка Simba M7 с двумя стрелами и гидроударником типа СОР 1838 ME. Каретка производит также заливку скважин цементным раствором для фиксации болтов. Для погрузки породы и откатки используются погру-зочно-доставочные машины Toro 0010, Toro 501 и самосвалы Iveco. Поскольку порода рыхлая и неустойчивая, из-за риска обрушения 50 % всех откаточных работ управляются дистанционно.

Для набрызга цементного раствора на стенки выработки используется агрегат Spraymec 6050 с механизированной стрелой Sprayboom SB 500, бетононасосом Spraypump 300 и дозатором раствора Nordoser 900 ЕВОХ. Подъемная платформа Normet Utilift 1430 X может поднимать груз массой до 3 т на высоту до 3,85 м.

После погрузки руда транспортируется на горизонт 550 м, где размещены два бункера вместимостью по 4 тыс. т и конусная гирационная дробилка Metso 50-65 (с загрузочным отверстием 1270 мм и диаметром конуса 1651 мм), питание на которую подается двумя вибропитателями IFE и одним качающимся питателем Roxon.

Над загрузочным отверстием дробилки установлен гидромолот Rammer M630 RC с энергией удара 4000 Дж и частотой ударов 330-580 в минуту для разбивания негабаритных кусков породы. Управление агрегатом дробления можно осуществлять с пульта управления, расположенного на поверхности в 2 км от дробилки. После дробления руда транспортируется в два накопительных бункера вместимостью по 8 тыс. т, откуда она затем поднимается на поверхность автоматизированной подъемной машиной фирмы ABB Automation System грузоподъемностью 26 т, рассчитанной на глубину 574 м и скоростью подъема 10 м/с. Имеется также подъемная лебедка грузоподъемностью в 600 кг, со скоростью подъема 3 м/с.

Для телекоммуникации на руднике имеется беспроводная система связи WLAN. На некоторых буровых станках установлена система компьютерного мониторинга и диагностики типа RRA (Remote Rig Access — дистанционный доступ к станку) фирмы «Atlas Copco». Эта система позволяет соединиться с центральной системой управления всего рудника и контролировать рабочие параметры буровых машин с пульта управления рудника. В случае неисправности машины изготовитель машины, фирма «Atlas Copco», может войти в электронную систему станка и определить тип неисправности, не посылая своего специалиста на рудник.

(Mining Magazine. — 2004. — December. — P. 6-10)

ГОРНЫЙ МИР, 2006, № 1