TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Loodusteaduskond Geoloogia Instituut UUS-KIVIÕLI II PÕLEVKIVIKAEVANDUSE EELPROJEKT Magistritöö Üliõpilane: Kristel Veersalu, 176799 YAEM Juhendajad: Tõnu Tomberg, MSc, Tallinna Tehnikaülikool, lektor Tauno Tammeoja, PhD, OÜ VKG Kaevandused, tootmisprotsesside insener Õppekava: YAEM14/15 – Maa-teadused ja geotehnoloogia Tallinn 2019 AUTORIDEKLARATSIOON Kinnitan, et olen koostanud antud lõputöö iseseisvalt ning seda ei ole kellegi teise poolt varem kaitsmisele esitatud. Kõik töö koostamisel kasutatud teiste autorite tööd, olulised seisukohad, kirjandusallikatest ja mujalt pärinevad andmed on töös viidatud. Autor: Kristel Veersalu ……………………………………………. [allkiri ja kuupäev] Töö vastab magistritööle esitatavatele nõuetele. Juhendaja: Tõnu Tomberg ……………………………………………. [allkiri ja kuupäev] Töö on lubatud kaitsmisele. Kaitsmiskomisjoni esimees: [nimi] ……………………………………………. [allkiri ja kuupäev] 2 SISUKORD ANNOTATSIOON ................................................................................................................................. 9 ABSTRACT ......................................................................................................................................... 10 SISSEJUHATUS .................................................................................................................................. 11 1 LÄHTEÜLESANNE ...................................................................................................................... 12 2 KAEVEVÄLJA MAA-ALA JA SELLE LÄHIÜMBRUSE KIRJELDUS .................................................... 13 3 GEOLOOGILISED JA HÜDROGEOLOOGILISED TINGIMUSED, MAAVARAVARU SUURUS JA KVALITEET ......................................................................................................................................... 15 3.1 Kaevevälja varasem uuritus ............................................................................................. 15 3.2 Geoloogilised tingimused, varu suurus ja põlevkivi kvaliteet .......................................... 15 3.2.1 Geoloogilised tingimused ......................................................................................... 15 3.2.2 Varu suurus .............................................................................................................. 16 3.2.3 Põlevkivikihindi kvaliteet .......................................................................................... 16 3.3 Hüdrogeoloogilised tingimused ....................................................................................... 18 4 KAEVANDUSE PROJEKTVÕIMSUS, TÖÖREŽIIM JA IGA ............................................................. 21 4.1 Mäetehniliste tingimuste iseloomustus ........................................................................... 21 4.2 Projektvõimsus ................................................................................................................. 21 4.2.1 Projektvõimsus. Variant 1 ........................................................................................ 21 4.2.2 Projektvõimsus. Variant 2 ........................................................................................ 23 4.3 Läbindus- ja koristusete vajaliku arvu määramine ........................................................... 23 4.3.1 Läbindusete arvu määramine ................................................................................... 23 4.3.2 Koristusete vajaliku arvu määramine ....................................................................... 25 4.3.3 Kokkuvõte ................................................................................................................. 25 5 TEENINDUSMAA ....................................................................................................................... 26 6 KAEVEVÄLJA AVAMINE ............................................................................................................. 27 7 KAEVANDAMISVIIS JA KAEVEVÄLJA ETTEVALMISTUS .............................................................. 28 7.1 Kaevandamisviis ............................................................................................................... 28 7.2 Kaevevälja ettevalmistamine ........................................................................................... 28 7.2.1 Kaevevälja ettevalmistamine. Variant 1 ................................................................... 29 7.2.2 Kaevevälja ettevalmistamine. Variant 2 ................................................................... 29 8 PEAKAEVEÕÕNED ..................................................................................................................... 30 3 8.1 Peakaldšahtid ................................................................................................................... 30 8.2 Peastrekid ......................................................................................................................... 31 8.3 Tuulutusšurfid .................................................................................................................. 31 9 KAEVANDAMISE TEHNOLOOGILINE SKEEM JA MÄERÕHU JUHTIMINE ................................... 32 9.1 Kaevandamise tehnoloogiline skeem kaldšahtide läbindamisel ning läbindusetes ........ 32 9.2 Kaevandamise tehnoloogiline skeem koristustöödel ...................................................... 32 9.3 Kambriploki tootlikkuse määramine ................................................................................ 33 9.3.1 Laadurveoki tootlikkuse määramise metoodika ...................................................... 33 9.3.2 Laadurveoki tootlikkus kambriplokis ........................................................................ 34 9.4 Mäerõhu juhtimine .......................................................................................................... 34 9.4.1 Kambrite ja tervikute mõõtmete määramise metoodika ........................................ 35 9.4.2 Tõkketerviku laius..................................................................................................... 38 9.4.3 Ankurtoestiku arvutus .............................................................................................. 38 10 TUULUTUS ............................................................................................................................ 40 10.1 Tuulutuse arvutuse metoodika ........................................................................................ 40 10.1.1 Ettevalmistus- ja koristuskaeveõõntes vajaliku õhuhulga arvutamine .................... 41 10.1.2 Tuulutusrajatistes tekkivate õhukadude arvutamine .............................................. 43 10.1.3 Kaeveõõntes tekkivate survekadude arvutus .......................................................... 44 10.2 Tuulutus. I etapp .............................................................................................................. 45 10.3 Tuulutus. II etapp ............................................................................................................. 45 11 VEEKÕRVALDUS .................................................................................................................... 46 11.1 Veekõrvalduse arvutuse metoodika ................................................................................ 46 11.1.1 Vee oodatav juurdevool ........................................................................................... 46 11.1.2 Pumpade arvu määramine ....................................................................................... 47 11.1.3 Survetoru diameetri määramine .............................................................................. 48 11.1.4 Settebasseini mõõtmete määramine ....................................................................... 48 11.1.5 Äravoolukraavi ristlõike määramine ........................................................................ 50 11.2 Veekõrvaldusskeem ......................................................................................................... 52 11.3 Veekõrvaldus. Variant 1 ................................................................................................... 52 11.3.1 Vee oodatav juurdevool ........................................................................................... 52 11.3.2 Pumbajaam .............................................................................................................. 53 11.3.3 Settebasseini parameetrite määramine ................................................................... 54 4 11.3.4 Äravoolukraavi mõõtmete määramine ning vee juhtimine suublasse .................... 55 11.4 Veekõrvaldus. Variant 2 ................................................................................................... 56 11.4.1 Vee oodatav juurdevool ........................................................................................... 56 11.4.2 Pumbajaamad .......................................................................................................... 56 11.4.3 Settebassein parameetrite määramine.................................................................... 57 11.4.4 Äravoolukraavi mõõtmete määramine ja vee juhtimine suublasse ........................ 58 12 KAEVANDUSE TRANSPORT ................................................................................................... 60 12.1 Maapealne transport ....................................................................................................... 60 12.1.1 Autotransport ..........................................................................................................