Изыскание технологии закладки подземного выработанного пространства при освоении медно-колчеданных месторождений

Белобородов, Илья Сергеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Изыскание технологии закладки подземного выработанного пространства при освоении медно-колчеданных месторождений
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Изыскание технологии закладки подземного выработанного пространства при освоении медно-колчеданных месторождений"

КОНТРОЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР

На правах рукописи

БЕЛОБОРОДОВ ИЛЬЯ СЕРГЕЕВИЧ

ИЗЫСКАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЗАКЛАДКИ ПОДЗЕМНОГО ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА ПРИ ОСВОЕНИИ МЕДНО-КОЛЧЕДАННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Специальность 25. 00.22 — Геотехнология (подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск 2005

Работа выполнена в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова.

Научный руководитель: доктор технических наук, проф ессор

Калмыков Вячеслав Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Рыльникова Марина Владимировна

кандидат технических наук Гордеев Алексей Иванович

Ведущая организация: ОАО «Гайский ГОК»

Защита диссертации состоится «6» июля 2005 г. в 11 ч на заседании диссертационного совета Д 212.111.02 при Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова по адресу: 455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, ауд. 115. Факс (3519)29-84-26,23-57-60.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Магнитогорского государственного технического университета.

Автореферат разослан " 3 " июня 2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, кандидат технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время при подземной добыче полезных ископаемых в связи с углублением горных работ и усложнением горно-геологических условий широко используется твердеющая закладка выработанного пространства.

Требования обеспечения безопасности работ, полноты извлечения запасов полезных ископаемых, уменьшения экологических последствий и необходимость утилизации техногенных отходов горных предприятий существенно увеличили себестоимость добычи полезного ископаемого, особенно в условиях, требующих использования монолитной твердеющей закладки, что значительно ограничивает область применения технологий с высокой полнотой выемки запасов.

Высокая стоимость закладочных смесей, в основном, обусловлена использованием в них дорогостоящих вяжущих - цемента и гранулированных доменных шлаков. Вместе с тем не применяются в качестве вяжущих вещества, которые имеются на горных предприятиях (гидравлическая известь, шлаки медеплавильного производства и др.), а также природные материалы, способные проявлять вяжущие свойства в определенных условиях (туфы, известняки и др.).

В связи с этим разработка технологий закладочных работ, обеспечивающих расширение области применения эффективных систем разработки с высокой полнотой выемки, является актуальной задачей, имеющей важное научное и практическое значение для горного производства.

Цель работы: повышение эффективности и полноты использования недр при освоении медно-колчеданных месторождений подземным способом.

Идея работы состоит в использовании выявленных зависимостей технологических свойств закладочных смесей, создаваемых на основе известково-шлакового вяжущего и отходов производств, от влияющих факторов для разработки эффективной технологии формирования искусственных массивов в выработанном пространстве медно-колчеданных рудников.

Задачи исследований:

- анализ сырьевой базы и оценка технологических свойств местных материалов, пригодных для приготовления закладки на медно-колчеданных месторождениях;

- изыскание технологии закладки выработанного пространства твердеющими смесями на основе местных материалов и вяжущих, обеспечивающих замену дорогостоящего цемента;

- исследование прочностных свойств и структурных особенностей бесцементных искусственных массивов;

- разработка методики обоснования параметров технологии закладки бесцементными твердеющими смесями для медно-колчеданных месторождений;

- промышленная апробация технологии формирования искусственного массива с использованием известково-шлакового вяжущего, ее технико-экономическая оценка, разработка рекомендаций.

Методы исследований включают анализ литературных источников, опыта освоения месторождений ценных руд и практики ведения закладочных работ на рудниках, натурные и лабораторные исследования, опытно-промышленные испытания, обработку и технико-экономический анализ экспериментальных данных на ЭВМ.

Положения, представляемые к защите:

Технология закладки выработанного пространства твердеющими смесями на основе известково-шлакового вяжущего и отходов производства за счет сокращения сроков набора прочности искусственным массивом, твердеющего в режиме саморазогрева вследствие гидратации извести, позволяет повысить интенсивность отработки месторождения.

Применение известково-шлакового вяжущего в составе твердеющей закладки за счет высокой гидрофобизирующей способности лигносульфоната технического и пластифицирующих свойств продуктов гашения извести обеспечивает снижение расхода воды на 5 — 12 %, увеличение пластичности закладочной смеси, исключает расслаиваемость смеси при размещении в очистной выработке.

Технология закладки на основе известково-шлакового вяжущего обеспечивает снижение себестоимости работ по управлению горным давлением на медно-колчеданных месторождениях на 20 - 30 %, что позволяет расширить область применения систем разработки с закладкой и повысить эффективность и полноту использования недр.

Научная новизна:

- обоснована теоретически и экспериментально подтверждена возможность использования известково-шлакового вяжущего для формирования закладочных массивов на подземных медно-колчеданных рудниках;

- на основании выявленных зависимостей прочности от температуры искусственного массива, разработана методика подбора составов закладки заданной прочности на основе известково-шлакового вяжущего;

- разработана технология закладки выработанных пространств с использованием известково-шлакового вяжущего при освоении медно-колчеданных месторождений, научно обоснованы и подтверждены промышленным экспериментом параметры данной технологии.

Достоверность научных положений, выводов и результатов подтверждается представительным объемом лабораторных и промышленных исследований и экспериментов, сходимостью результатов лабораторных и опытно-промышленных испытаний и положительными результатами внедрения исследований в производство.

Практическая значимость работы состоит в разработке, методики подбора составов бесцементной закладки, учитывающей минералогический и

гранулометрический составы материалов, количественное содержание компонентов, сроки твердения и температуру разогрева массива; составов закладочных смесей на основе известково-шлакового вяжущего с использованием промышленных отходов горного производства в качестве заполнителя, технологических схем приготовления твердеющих смесей на основе применяемых на рудниках закладочных комплексов и размещения их в выработанном пространстве.

Реализация рекомендаций. Результаты работы опробованы и приняты к промышленному внедрению на Учалинском ГОКе.

Публикации: По теме диссертации опубликовано 6 научных статей. По результатам диссертационной работы в Роспатент подана заявка на изобретение «Закладочная смесь».

Апробация работы: Результаты работы докладывались на международных научно-технических конференциях «Комбинированная геотехнология: развитие способов добычи и безопасность горных работ» (Магнитогорск - Сибай, 2003 г.) и «Комбинированная геотехнология: масштабы и перспективы применения» (Магнитогорск - Учалы, 2005 г.); на международных научных симпозиумах «Неделя горняка», (Москва, 2004, 2005 гг.), на технических советах Учалинского ГОКа; на ежегодных научно-технических конференциях МГТУ.

Объем и структура работы: Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка из 106 наименований и содержит 112 с. машинописного текста, 29 рисунков, 28 таблиц.

Исследования, представленные в диссертации, выполнялись при поддержке в форме гранта Министерства образования РФ и Правительства Челябинской области, а также в рамках хоздоговорных НИР.

Автор выражает искреннюю признательность проф., д-ру техн. наук Калмыкову В.Н., проф. Слащилину И.Т. и сотрудникам кафедры ПРМПИ, канд. техн. наук Монтяновой А.Н., проф., д-ру техн. наук Гаркави М.С., доц., канд. техн. наук Шишкину В.И., доц., канд. техн. наук Воронину К.М., гл. инженеру Учалинского подземного рудника Сараскину А.В. и работникам Учалинского ГОКа, а также канд. техн. наук Емельяненко Е.А. за постоянное внимание, ценные советы и оказанную помощь.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава посвящена обоснованию цели и задач исследований.

Значительный вклад в решение вопросов технологии закладочных работ внесли: М.И. Агошков, Д.М. Бронников, В.Р. Бронников, М.Н. Цыгалов, И.Т. Слащилин, К.Н. Светлаков, А.Н. Монтянова, А.В. Волженский, Н.Л. Требу-ков, К.Ю. Репп, Л.К. Вахрушев, К.В. Мясников, В.П. Кравченко, В.И. Хомяков, И.А. Рустемов, С.Х. Туляев, Н.Ф. Замесов, Л.А. Крупник, Р.В. Баллах, З.В. Якобсон, Р.А. Бирюков, А.Н. Меркулов, А.Е. Смолдырев, Г.А. Прокушев, С.А. Ат-манских и др. Трудами этих ученых разработаны теоретические основы освое-

ния месторождений с закладкой, методики подбора составов твердеющих смесей, технологические схемы приготовления смесей и формирования искусственных массивов, исследованы местные материалы, пригодные для заполнения выработанного пространства.

Выполненный анализ отечественного и зарубежного опыта разработки месторождений системами с твердеющей закладкой и результатов научных исследований показал, что основными материалами для приготовления закладочных смесей на отечественных предприятиях являются: цемент, гранулированный доменный шлак. На зарубежных рудниках также широко используется цемент, мелкозернистые хвосты обогащения, дробленые породы и различные химические добавки. Составы на основе цемента характеризуются высокой стоимостью, что является основным сдерживающим фактором для более широкого применения систем с закладкой. Из практики применения монолитной закладки на отечественных рудниках следует, что на основе дорогостоящих вяжущих - цемента и доменного гранулированного шлака достигается требуемая прочность искусственного массива (до 7,0 МПа). Различными исследователями доказано, что негашеная известь обладает сильным активизирующим действием. Работами А.Н. Монтяновой установлена техническая возможность использования негашеной извести для приготовления закладки путем введения флегматизирующих добавок (лигносульфоната технического), однако на практике составы на основе известково-шлакового вяжущего не используются в связи с неизученностью процессов приготовления и транспортирования их в выработанное пространство. Имелись попытки промышленного использования гидратной извести в качестве активизатора вяжущих свойств доменных гранулированных шлаков, но возведенный бесцементный закладочный массив не набирал требуемую прочность в нормируемые сроки.

На медно-колчеданных рудниках Урала в составах закладочных смесей вяжущий материал представлен, в основном, дорогостоящими привозными цементом или цементо-шлаковым вяжущими. Возможность применения вяжущих материалов местной сырьевой базы, например извести, не изучена, в то время как на всех рудниках имеются известковые заводы. Также не в полной мере исследованы вяжущие свойства отходов горного производства: хвостов обогащения и отвальных пород, которые востребованы как инертный заполнитель в твердеющей закладке.

Из анализа структуры себестоимости закладки следует, что снижение стоимости закладочных работ возможно за счет уменьшения затрат на вяжущие материалы путем использования негашеной извести в качестве активиза-тора для'смесей на основе техногенных отходов горного и металлургического производства, что позволит горнодобывающим предприятиям не только утилизировать частично или полностью промышленные отходы, но и снизить экологические платежи предприятия.

Вторая глава посвящена разработке методики подбора состава бесцементной закладки, учитывающей особенности минералогического и гранулометрического состава заполнителя, количественное содержание компонентов, сроки, а также температурные условия твердения смесей. Были проанализированы известные и апробированные практикой методики подбора состава закладки, разработанные институтом Унипромедь и Магнитогорским горно-металлургическим институтом, позволяющие вести подбор твердеющей смеси с использованием цемента и цементо-шлакового вяжущего. Выполнение расчетов активности закладочной смеси, когда в качестве сложного вяжущего используется известь и шлак, этими методиками не предусматривается. Не учитывается также влияние температуры разогрева массива на активность материалов со слабыми вяжущими свойствами и на интенсивность процессов гидратации.

На основе проведенных лабораторных и промышленных исследований в работе предложена методика подбора состава закладочной смеси с использованием в качестве вяжущего негашеной извести и гранулированных шлаков, а также других вяжущих материалов с учетом того, что твердение искусственного массива будет происходить при повышенной температуре вследствие разогрева массива за счет тепла, выделяющегося при замедленном гашении извести.

Предлагается подбор состава производить в следующей последовательности. Вначале аналитическими расчетами находится расход компонентов на 1 М3 готовой смеси, затем производится изготовление контрольных образцов, их испытание, по результатам которых состав корректируется. Прочность закладки <г?. при различных сроках твердения (Т) прогнозируется

по формуле:

где - конечная прочность, в расчетах принимается Т — время твердения, сутки; к - константа скорости роста прочности, характеризующая скорость роста прочности во времени, МПа/сут; А - коэффициент, характеризующий качество заполнителя, А = 0,85-0,9 для высококачественного заполнителя с содержанием глины 5-10%; А = 0,8 для рядового заполнителя и А = 0,85-1 для текущих хвостов обогащения медно-колчеданных руд.

Константа скорости роста прочности закладки определяется по выра-

где Яд - энергия активации вяжущего, Дж/моль; ко - константа, зависящая от вида вяжущего, МПа/сут. Определяется по экспериментальным данным; R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/моль градус); I температура разогрева закладки, град.

Энергия активации Ед при выполнении условия, что 12>1|, определяется по зависимости:

где Ь> - температуры разогрева закладки, град; к| и кг - константы скорости роста прочности при температурах 11 и 1г соответственно.

Константа скорости роста прочности к определяется решением уравнения (2) по экспериментальным данным.

Затем находятся объемы составляющих закладочной смеси:

где (5изв> С?з, <3лст, В - расходы, негашеной извести, молотого гранулированного шлака, заполнителя, лигаосульфоната технического (ЛСТ) и воды, кг/м3; В = 400; уизв, ушл, у3, улст - плотности негашеной извести, молотого гранулированного шлака, заполнителя и ЛСТ, кг/м3; <р— коэффициент наполнения негашеной известью гранулированного шлака, в расчетах принимать <р = 0,75 - 0,8; С - количество ЛСТ, необходимое для замедления процесса гашения извести, кг/м3. Определяется по экспериментальным данным С = /(Гш1еЬ)-

Количество воды, необходимое для затворения смеси и ее транспортирования по трубопроводу, окончательно подбирается исходя из условия обеспечения подвижности в пределах 10 - 13 см погружения конуса СтройЦНИЛа.

По результатам расчетов определяется удельная плотность 1 м3 искусственного массива суммированием плотностей по составляющим.

После определения кинетики твердения закладочных смесей на основе известково-шлакового вяжущего к промышленному опробованию рекомендуются составы, обладающие достаточной прочностью при использовании выбранных заполнителей.

В этой же главе приведена методика промышленных испытаний бесцементных закладочных смесей на основе известково-шлакового вяжущего с постановкой следующих задач: определение динамики изменения физико-механических свойств массива закладки в процессе твердения; оценка температурного режима твердения бесцементных смесей; уточнение параметров технологической схемы приготовления, тргчспор-тирования и размещения смесей в выработанном пространстве; разработка рекомендаций по применению бесцементных составов закладки, а также технические и организационные мероприятия по их решению.

В процессе промышленных испытаний определяется на основе испытания контрольных образцов закладки и образцов, взятых из массива

(3)

Олег - Яит ' С >

О им ) О т/1 | О/ ^ 0 уст Уип Хит У ист

(Эт =300 -<р\ 2/ш =300-(1-^

+ 5 = 1000'

(4)

(5)

(6) (7)

методом кернового бурения или отбора штуфов, применимость известко-во-шлакового вяжущего для формирования искусственного массива заданной прочности.

В третьей главе представлены результаты лабораторных и промышленных исследований по оценке вяжущих свойств местных материалов; влияния технологических факторов на кинетику набора прочности закладки: количество активизатора, тонина помола шлака, содержание компонентов, повышенная температура и количество флегматизирующей добавки.

В качестве исследуемых материалов использовались: вяжущего - негашеная известь, гранулированные шлаки ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» и ОАО «Челябинский металлургический завод», шлаки медной плавки ЗАО «Карабашмедь» и цемент; заполнителя - дробленые скальные породы вскрыши карьера, хвосты обогатительной фабрики Учалинского ГОКа, отходы дробления известняка и речной песок.

В ходе проведения лабораторных исследований было определено, что максимальная активизация шлаков негашеной известью достигается при ее расходе от массы шлака: для гранулированных шлаков ОАО «ММК» и ОАО «ЧМЗ» - в пределах 15 - 20%, для шлака медной плавки ЗАО «Карабашмедь» - 20 - 25% (рис. 1). Такого количества извести достаточно для замедленного разогрева твердеющей смеси, размещенной в выработанном пространстве, до температуры 40 — 50 °С.

I ! 5

О 5 10 15 20 25 30 35

Количество нтивммторд, %

I . -------t-- ■ ,[

Рис. 1. Влияние расхода активизатора на прочность закладки в возрасте 180 суток при тонине помола изгаков 70 % класса -74 мкм: 1 - доменный гранулированный шлак ОАО «ММК» с добавкой цемента, 2,3 - соответственно гранулированные шлаки ОАО «ЧМЗ» и ОАО «ММК» с добавкой негашеной извести; 4 - шлак медной плавки ЗАО «Карабашмедь» с добавкой негашеной извести

По сравнению с цементом негашеная известь обладает более сильным активизирующим действием на гранулированные шлаки (см. рис. 1) при массовой доле ее в составе закладочной смеси не менее 23 - 25 % (кривые 2 и 3).

Из опыта закладочных работ при освоении медно-колчеданных месторождений Урала подземным способом известно, что тонина помола доменного гранулированного шлака на рудниках составляет: Учалинский - 40% класса -74 мкм, Узельгинский - 40% и Гайский - 70%. Для определения зависимости прочности бесцементной закладки от степени дисперсности частиц шлака были испытаны образцы закладочного материала с использованием в качестве основного вяжущего гранулированных шлаков ОАО «ММК» и ОАО «ЧМЗ», в которых количество частиц размером меньше 74 мкм составляло 40 и 70 %. С учетом того, что вяжущие свойства медеплавильных шлаков мало изучены, тонина помола шлака медной плавки ЗАО «Карабашмедь» составляла 40, 70 и 100 % класса -74 мкм. Результаты опробования образцов закладки с содержанием извести, соответственно 20 и 25%, при использовании доменных шлаков и шлака медной плавки приведены на рис. 2.

Исследования подтвердили известные положения о том, что прочность закладки на основе гранулированных шлаков пропорциональна тонине помола. Результаты испытаний показали высокие вяжущие свойства медеплавильных шлаков в присутствии негашеной извести и тонине помола более 40% класса -74 мкм. На основе шлака медной плавки ЗАО «Карабашмедь», измельченного до 70 - 100% класса -74 мкм, с добавкой 25% негашеной извести и использованием в качестве заполнителя лежалых хвостов обогащения Учалинского ГОКа возможно получить образцы прочностью 4,2 - 8,2 МПа.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Содержание класса - 74 мкм, Ч

Рис 2. Зависимость прочности закладки от тонины помола шлаков: 1,2,3-соответственно гранулированные шлаки ЗАО «Карабашмедь», ОАО «ММК» и ОАО «ЧМЗ» с содержанием извести 20,20 и 25 % от массы шлака

Изучены местные техногенные и природные материалы медно-колчеданных рудников Урала как в качестве монозаполнителей, так и в различной комбинации. Результаты испытаний образцов приведены на рис. 3. На прочность закладки с использованием в качестве основного вяжущего шлаков ОАО «ММК» и ОАО «ЧМЗ» положительно влияет добавка в состав заполнителя лежалых хвостов обогащения, оптимальное количественное соотношение которых с диабазовым или известняковым отсевом составляет 1:1 (рис. 3, кривые 3 и 4). При увеличении доли хвостов обогащения прочность образцов уменьшается. В среднем прочность образцов закладки повышается на 10 - 15 %, что объясняется, по нашему мнению, активизацией вяжущих свойств хвостов обогащения за счет вовлечения в процесс гидратации оксидов железа. Для образцов на основе медеплавильного шлака увеличение количества хвостов в заполнителе ведет к росту прочности (кривые 1 и 2).

О 025 0 5 075 1

Доля лежалых хвостов обогащения в заполнителе

Г ' ~1 -•—2 - - - 3 — • —4

Рис. 3. Зависимость прочности закладки от количества лежалых хвостов обогащения и дробленых скальных пород в заполнителе:

1,2 — с использованием шлака медной плавки ЗАО «Карабашмедь» с выходом класса -74 мкм 70 и 100 % соответственно, 3,4 - доменных гранулированных ОАО «ММК» и ОАО «ЧМЗ» с выходом класса -74 мкм 40 и 70 % соответственно

В лабораторных условиях исследовано влияние пластификатора - лиг-носульфоната технического (ОСТ 13-183-83) на прочность закладки, скорость гашения извести и подвижность закладочной смеси. Рациональное количество вводимой замедляющей скорость гашения извести добавки ЛСТ (в .ечение 20 - 40 мин и обеспечение подвижности смлси в пределах 10 - 13 см погружения конуса СтройЦНИЛа) должно составлять 0,13 - 0,3 % от массы вяжущего (рис. 4). Полученные результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными Монтяновой А.Н.

При меньшем количестве ЛСТ не достигаются необходимые реологические свойства закладочной смеси, а ввод пластификатора выше заявленных

пределов экономически не целесообразен. Добавка ЛСТ позволяет снизить расход воды, необходимой на затворение и транспорт смеси, на 5 - 12 % с сохранением при этом заданной подвижности смеси.

С учетом того, что ЛСТ замедляет гашение извести на определенный интервал времени, смесь после ее укладки в выработанное пространство будет разогреваться за счет тепла, выделяемого при гашении извести. Была исследована кинетика процесса набора прочности образцов закладки в условиях повышенной температуры.

о -----

О 0,25 05 075 1 125 1 5 Количество ЛСТ от массы шяжущего, К

Рис. 4. Влияние ЛСТ на прочностные свойства закладочной смеси на основе гранулированного доменного шлака ОАО «ММК» при тонине помола 40 % класса -74 мкм

Образцы бесцементной закладки после затворения сухой смеси водой помещали в теплоизолирующую опалубку, температура внутри которой постоянно поддерживалась в пределах 40 - 45 °С. Для предотвращения испарения влаги из образцов их плотно закрывали полиэтиленовой пленкой, влажность внутри контейнера постоянно поддерживалась в пределах 80 - 95 %. Сроки хранения составляли в соответствии с общепринятой методикой 28, 90, 180 дней, затем образцы подвергали разрушению на гидравлическом прессе.

Было установлено, что набор прочности закладки на основе известко-во-шлакового вяжущего с тониной помола 40 и 70 % класса -74 мкм при температуре 40 - 45 °С происходит с опережением набора прочности в разные периоды твердения в среднем в 1,5 - 2 раза интенсивнее, чем у образцов, хранившихся при температуре 20 - 25 °С (рис. 5). За счет чего возможно получить требуемую прочность закладки с уменьшением сроков твердения искусственного массива.

Проведенные лабораторные исследования по определению оптимального состава монолитной закладки показали, что использование в ка-

честве активизатора вяжущих свойств тонкомолотых гранулированных шлаков ОАО «ММК» и ОАО «ЧМЗ» и шлака медной плавки ЗАО «Кара-бащмедь» негашеной извести, получаемой путем высокотемпературного обжига известняка при Т = 800 - 1000 °С, в сочетании с флегматизатором ЛСТ в пределах 0,13 - 0,3 % от массы вяжущего позволяет получить образцы закладки с прочностью 1-8,2 МПа в зависимости от количества извест-ково-шлакового вяжущего в составе закладочной смеси и используемого шлака.

0 30 60 90 120 150 180

Время твердения, сутки

[ - «Г. 1 -_*_-21

Рис. 5. Прочность закладки от времени твердения при тонине помола доменного гранулированного шлака ОАО «ММК» 70 % класса -74 мкм при различных температурных режимах:

1 - прочность образцов закладки, хранившихся при температуре 20 °С, 2 - хранившихся при температуре 40 - 45 °С

Промышленная проверка разработанных бесцементных составов закладочных смесей осуществлялась на подземном руднике Учалинского горно-обогатительного комбината, добывающего медно-цинковую руду. Годовая производительность поверхностного закладочного комплекса (ПЗК) - 350 тыс. м3 твердеющих смесей, основное вяжущее - молотый доменный гранулированный шлак с добавкой цемента в качестве активизатора вяжущих свойств. Несущий слой искусственного массива высотой 7 м возводится с нормативной прочностью 5 МПа в 180 сут, основной объем камеры закладывается смесями прочностью, дифференцированной по высоте выработанного пространства от 3 до 1 МПа. К опытно-промышленному опробованию были предложены составы закладочных смесей, представленные в табл. 1.

Приготовление смеси производилось практически без изменения технологической схемы поверхностного закладочного комплекса. Флегматизм-

рующая добавка - лигносульфонат технический растворялась в воде в определенной пропорции (табл. 1), далее водный раствор ЛСТ подавался в шаровую мельницу и смеситель в количестве, необходимом для мокрого помола компонентов закладки, затворения смеси и обеспечения транспортирования ее по бетоноводу до закладываемой камеры. Подача воды для за-творения твердеющей смеси без ЛСТ не допускалась с целью предотвращения преждевременного гашения извести и закупорки бетоновода.

Таблица 1

Составы закладочной смеси на основе негашеной извести и шлака ОАО «ЧМЗ»

Номер состава Расход компонентов закладочной смеси, кг/м3 Плотность смеси, т/м3

Негашеная известь Шлак* Диабаз, фр. 0-5 мм Лежалые хвосты обогащения Вода ЛСТ

1 40 200 600 630 400 0,4 1,87

2 60 240 600 600 410 0,6 1,91

Тонина помола твердого (шлак и диабаз) составляла 40 % класса -74 Мкм.

Производительность шаровой мельницы МШР 3,2 х 4,5 в процессе закладки камеры находилась в пределах 65 - 70 м3/ч, что соответствовало рабочему режиму ПЗК. Готовая закладочная смесь подавалась в бетоновод с длиной транспортирования до закладываемой камеры 800 м, из которых 300 м составлял вертикальный участок. В процессе эксперимента разогрев смеси на выходе из мельницы был равен 28 и 30 °С соответственно для составов №1 и 2. Давление в бетоноводе под вертикальным участком было на уровне 8-10 кг/см2, что соответствовало нормативному давлению.

Заполнение камеры осуществлялось с технологическими перерывами в подаче закладки длительностью 3 - 5 ч с целью предотвращения разрушения изолирующей перемычки закладочной смесью. Работы по закладке выработанного пространства производились в течение одной недели.

В процессе проведения испытаний было приготовлено и размещено в опытной камере К-40-7/4 - 5410 м3 разнопрочного закладочного материала, в том числе 92 м3 с использованием цемента в качестве вяжущего для формирования массива повышенной прочности в днище камеры согласно инструкции по закладочным работам.

Для замеров параметров теплового поля бесцементного массива по высоте в закладываемую камеру предварительно была установлена термогирлянда (рис.6). Регистрация температуры выполнялась по мере заполнения очистного пространства закладкой и в течение последующих трех месяцев.

В течение первых двух недель после подачи последних порций смеси наблюдался разогрев искусственного массива. Наиболее высокая температура 42,2 °С была зафиксирована в центре закладочного массива, в

периферийной части на глубине 1,5 - 2 м от открытой поверхности температура достигла 37,1 °С. Температура изолирующей перемычки и на открытой поверхности не превышала 15 - 17 °С.

После трех месяцев твердения в искусственном массиве были пробурены две скважины с отбором керна под углами 63 и 73 ° (см. рис.6). Из извлеченного керна диаметром 64 - 70 мм методом сухого пиления были изготовлены образцы высотой 70 мм. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Таблица 2

Результаты испытания образцов из искусственного массива

Номер скважины Глубина отбора проб, м Угол бурения скважины, град Диаметр керна, мм МПа Плотность образцов, т/м3

5 70 2,73 1,91

1 10 63 65 4,05 2,05

15 67 5,85 2,25

5 70 2,62 1,93

2 10 73 66 5,45 2,1

15 69 7,0 2,16

20 64 5,2 2,29

По истечении четырех месяцев была отработана соседняя камера 40 - 7/5. Визуальным обследованием и инструментальной съемкой установлена высокая устойчивость вертикального обнажения бесцементной закладки заложенной камеры 40 — 7/4. Расслоения и нарушенности температурными трещинами искусственного бесцементного массива не зафиксировано.

Таким образом, в процессе лабораторных и промышленных экспериментов было установлено:

- массивы формируемые на основе известково-шлакового вяжущего обладают достаточной прочностью (до 7,0 МПа при 3-месячном сроке твердения) при использовании в качестве заполнителя дробленых пород и лежалых хвостов обогащения Учалинского ГОКа;

- технология закладки пустот на основе известково-шлакового вяжущего с добавлением флегматизатора позволяет перенести процесс гашения извести с выделением тепла в закладываемую камеру, что уменьшает сроки набора прочности искусственного массива, при этом одновременно уменьшается количество воды, подаваемой на транспорт и затворение закладочной смеси, на 6,1 -7,5 %;

- бесцементные закладочные смеси обладают Хорошими транспортабельными свойствами, угол растекания равен 3 - 5 °; расслоения, усадочных и температурных деформаций искусственного массива не зафиксировано;

Рис. 6. Схема проведения промышленного эксперимента в камере 40-7/4: ] —термогирлянда; 2 - скважины

- повышенные температуры, фиксируемые в центре искусственного массива, интенсифицируют процессы твердения закладки.

Четвертая глава посвящена разработке технологических рекомендаций по использованию бесцементных составов на основе местных техногенных и привозных материалов для рудников Урала и их технико-экономической оценке.

По результатам проведенных исследований рекомендованы бесцементные составы твердеющих смесей с использованием в качестве основного вяжущего негашеной извести (40 кг/м3) и молотых гранулированных шлаков ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» и ОАО «Челябинский металлургический завод» в количестве 200 - 250 кг/м3. В зимне-весенний период, когда температура компонентов закладочной смеси пониженная, целесообразно использовать составы с расходом негашеной извести 60 кг/м3 с целью обеспечения необходимого разогрева искусственного массива до 40- 50 °С и набора нормативной прочности 3,0 - 5,0 МПа в течение трех месяцев.

Для круглогодичного использования в составах твердеющей закладки рекомендуется использовать в качестве сложного вяжущего негашеную известь (60-80 кг/м3) и медеплавильный шлак ЗАО «Карабашмедь» (250-300 кг/м3), за-

полнителя - лежалые хвосты обогащения (1200 - 1300 кг/м3). Количество ЛСТ подбирается в зависимости от необходимого времени замедления гашения извести по фактору трубопроводного транспорта в пределах 0,1-0,3% от массы вяжущего. Извести в количестве 60 - 80 кг/м3 достаточно для активизации вяжущих свойств шлака и разогрева искусственного массива.

На примере поверхностного закладочного комплекса Учалинского подземного рудника разработана технологическая схема приготовления бесцементной закладочной смеси (рис. 7), которая включает в себя несколько дополнительных операций: расшихтовка гранулированного шлака и негашеной извести и их совместная подача в приемный бункер; подача ЛСТ в расходный бак; дозирование ЛСТ в накопительный бак с водой и растворение его при помощи подачи сжатого воздуха из магистрали; дозирование и подача водного раствора ЛСТ в шаровую мельницу.

Переход на известково-шлаковое вяжущее не вызывает существенного изменения технологической схемы и состава оборудования. Размещение, дозирование и подачу негашеной извести возможно осуществлять аналогично схеме подачи цемента. В случае, если подача из цементного бункера невозможна, то известь подается вместе с гранулированным шлаком, для чего смесь предварительно расшихтовывается на поверхности при помощи автопогрузчика в соответствующих пропорциях.

Рис. 7. Принципиальная технологическая схема приготовления бесцементной

1 - площадка складирования материалов, 2 1 - 2 3 - приемные б) нкера лежалых чвостов обогащения, дробленного щебня и негашеной извести с гранулированным шлаком, 3-дозаторы, 4-ленточные конвейера, 5 - бакс концентрированным раствором ЛСТ, 6-резервуар с водой 7-шаровая мельница, 8 -смеситепь

Расчетный годовой экономический эффект от применения предлагаемого известково-шлакового вяжущего на основе доменного гранулированного шлака и негашеной извести местного производства по сравнению с используемым цементо-шлаковым вяжущим составит для Учалинского подземного рудника 10,38 млн руб. в год (в ценах 2004 г.).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе, являющейся законченной квалификационной работой, дано новое решение актуальной для горнорудной промышленности задачи - разработана технология закладки с использованием экономичных бесцементных составов твердеющих смесей на основе известково-шлакового вяжущего и техногенных отходов горного производства, обеспечивающей повышение эффективности и полноты освоения недр при подземной разработке медно-колчеданных месторождений.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Установлена возможность и целесообразность использования технологии закладки, основанной на использовании известково-шлакового вяжущего, представляющего композицию негашеной извести с замедляющей гашение извести добавкой и молотого доменного, электрометаллургического или медеплавильного шлаков в многокомпонентных твердеющих смесях.

2. Натурными замерами зафиксирован эффект саморазогреваний бесцементной твердеющей смеси во время транспортирования и укладки в камеру до 30 °С и в процессе твердения в выработанном пространстве до 42,2 °С, что интенсифицирует процесс гидратации смеси и сокращает срок набора нормативной прочности в 1,5-2 раза.

3. Использование известково-шлакового вяжущего с флегматизирую-щей добавкой, вследствие высоких гидрофобизирующих свойств, уменьшает количество воды, подаваемой на транспорт и затворение закладочной смеси, на 6,1 - 7,5%, повышает реологические свойства бесцементной закладки, за счет чего не происходит расслоение возводимого искусственного массива.

4. Разработаны технология закладки пустот с использованием из-вестково-шлакового вяжущего, включающего негашеную известь и молотый шлак медной плавки с тониной помола 70% класса -74 мкм в количестве 250 - 300 кг/м3, с использованием в качестве инертного заполнителя -лежалых хвостов обогащения медно-колчеданных руд, обеспечивающих прочность искусственного массива (до 8,2 МПа) в 6-месячный срок, методика подбора составов бесцементной твердеющей закладки на основе известково-шлакового вяжущего, учитывающая температурный фактор твердения смеси, апробация которой показала возможность подбора состава бесцементной закладки и достоверного прогноза прочности массива.

5. Доказано, что использование в технологии закладки выработанного пространства на м едно-колчеданных рудниках негашеной извести активизирует вяжущие свойства лежалых хвостов обогащения, что приводит к росту прочности искусственного массива на 10 -15 %

6. Технико-экономическая оценка эффективности перехода на новый тип вяжущего позволяет получить дополнительный экономический эффект для Учалинского подземного рудника 10,38 млн руб в год (в ценах 2004 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Белобородов И.С., Губин СВ. К вопросу использования твердеющей закладки на основе бесцементных вяжущих // Материалы 62-й науч.-техн. конф. по итогам научно-исследовательских работ за 2002 - 2003 гг.: Сб. докл. Т.1. -Магнитогорск: МПУ, 2003.-С. 141 -143.

2. Калмыков В. Н., Белобородов И.С. Рекомендации по внедрению твердеющей бесцементной закладки на рудниках УГОКа //Комбинированная геотехнология: развитие способов добычи и безопасность горных работ: Материалы Междунар. науч.-техн. конф. 2003 г. -Сибай: МПУ-БМСК-БГУ, 2003 г.-С. 109-112.

3. Белобородов И.С Изыскание состава и технологии приготовления закладочных смесей на основе местных и техногенных материалов Уральского региона // Конкурс грантов студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Челябинской области: Сб. рефератов науч.-исслед. работ аспирантов. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. - С. 63.

4. Применение известково-шлакового вяжущего -путь к бесцементной закладке /Калмыков В.Н., Белобородов И. С, Григорьев В .В., Сараскин А. В. // Материалы Уральской горно-промышлейной декады. - Екатеринбург: УГГА,2005-С22.

5. Калмыков В. Н., Слащилин И.Т., Белобородов И.С. О возможности применения смешанного вяжущего на основе цемента и доменного гранулированного шлака ОАО «Северсталь» в закладочных смесях на нефтетитановой шахте Ярегского горно-химического комплекса // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2005.-№1. -С. 182- 187.

6. Известково-шлаковое вяжущее как эффективная замена цемента / Калмыков В. Н., Белобородов И.С, Григорьев В.В., Сараскин А.В. // Комбинированная геотехнология: масштабы и перспективы применения: Материалы Междунар. науч. -техн. конф., 2005 г. -Учалы: МГТУ-УГОК, 2005 -С. 48-49.

7 3 ИЮЛ 2005

Подписано в печать 02.06.2005. Формат 60x84 1/16. Плоская печать. Усл.печ.л. 1,00. Тираж 100 экз.

\ «»--«^.ТЕДЛ ^

Бумага тип.№ 1. Заказ 425.

455000, Магнитогорск, пр.Ленина, 38 Полиграфический участок МГТУ

1155

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Белобородов, Илья Сергеевич

Введение.

Глава 1 Состояние вопроса и постановка задач исследования.

1.1 Анализ опыта применения твердеющей закладки.

1.2 Анализ технологии приготовления закладочных смесей.

1.2.1 Сырьевая база и физико-химическая характеристика исходных материалов для твердеющей закладки на медно-колчеданных месторождениях.

1.2.2 Технологические схемы приготовления закладочных смесей.

1.2.3 Формирование закладочного массива.

1.3 Анализ методов подбора составов закладочных смесей.

1.4 Выводы по главе 1.

Глава 2 Методика экспериментальных и теоретических исследований по изысканию рациональных составов бесцементных твердеющих смесей.

2.1 Методика подбора состава закладки на основе известково-шлакового вяжущего.

2.2 Методика промышленных испытаний бесцементных закладочных смесей.

2.2.1 Цель и задачи промышленных испытаний.

2.2.2 Методы проведения промышленных испытаний.

2.2.3 Разработка технологической схемы приготовления закладочной смеси на основе закладочного комплекса Учалинского рудника.

2.2.4 Определение фактической прочности искусственного массива.

2.3 Выводы по главе 2.

Глава 3 Исследование составов бесцементной закладки.

3.1 Влияние расхода негашеной извести на предел прочности закладки.

3.2 Влияние тонкости помола шлака на прочность бесцементной закладки.

3.3 Влияние вида и крупности заполнителя бесцементной закладки на ее прочность.

3.4 Влияние пластифицирующей добавки на скорость гашения извести и реологические свойства закладки.

3.5 Влияние температуры на рост прочности закладки.

3.6 Результаты промышленных испытаний бесцементных закладочных смесей.

3.7 Выводы по главе 3.

Глава 4 Разработка рекомендаций и их технико-экономическая оценка.

4.1 Разработка бесцементных составов и рекомендации по их применению.

4.2 Конструирование технологической схемы приготовления бесцементной закладки.

4.3 Апробация методики подбора составов твердеющей закладки на основе известково-шлакового вяжущего.

4.4 Определение экономической эффективности использования бесцементных закладочных смесей.

4.5 Выводы по главе 4.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Изыскание технологии закладки подземного выработанного пространства при освоении медно-колчеданных месторождений"

В настоящее время при подземной добыче полезных ископаемых в связи с углублением горных работ и усложнением горно-геологических условий широко используется твердеющая закладка выработанного пространства.

Целью работы является: повышение эффективности и полноты использования недр при освоении медно-колчеданных месторождений подземным способом.

Основные задачи исследований:

- исследование прочностных свойств и структурных особенностей бесцементных искусственных массивов;

Методы исследований: анализ литературных источников, опыта освоения месторождений ценных руд и практики ведения закладочных работ на рудниках, натурные и лабораторные исследования, опытно-промышленные испытания, обработку и технико-экономический анализ экспериментальных данных на ЭВМ.

Положения, представленные к защите:

- технология закладки выработанного пространства твердеющими смесями на основе известково-шлакового вяжущего и отходов производства за счет сокращения сроков набора прочности искусственным массивом, твердеющего в режиме саморазогрева вследствие гидратации извести, позволяет повысить интенсивность отработки месторождения;

- применение известково-шлакового вяжущего в составе твердеющей закладки за счет высокой гидрофобизирующей способности лигносульфоната технического и пластифицирующих свойств продуктов гашения извести обеспечивает снижение расхода воды на 5-12 %, увеличение пластичности закладочной смеси, исключает расслаиваемость смеси при размещении в очистной выработке;

- технология закладки на основе известково-шлакового вяжущего обеспечивает снижение себестоимости работ по управлению горным давлением на медно-колчеданных месторождениях на 20-30 %, что позволяет расширить область применения систем разработки с закладкой и повысить эффективность и полноту использования недр.

Научная новизна работы:

Достоверность научных положений подтверждается представительным объемом лабораторных и промышленных исследований и экспериментов, сходимостью лабораторных и опытно-промышленных испытаний и положительными результатами внедрения исследований в производство.

Практическая значимость работы состоит в разработке: методики подбора составов бесцементной закладки, учитывающей минералогический и гранулометрический составы материалов, количественное содержание компонентов, сроки твердения и температуру разогрева массива; составов закладочных смесей на основе известково-шлакового вяжущего с использованием промышленных отходов горного производства в качестве заполнителя; технологических схем приготовления твердеющих смесей на основе применяемых на рудниках закладочных комплексов и технологии размещения их в выработанном пространстве.

Апробация работы: Результаты работы докладывались на международной научно-технической конференции «Комбинированная геотехнология: развитие способов добычи и безопасность горных работ» (Магнитогорск - Сибай, 2003 г.); на международных научных симпозиумах «Неделя горняка», (Москва, 2004, 2005 гг.), на технических советах Учалинского ГОКа; на ежегодных научно-технических конференциях МГТУ.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка из 106 наименований и содержит 107 страниц машинописного текста, 28 рисунков, 24 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Белобородов, Илья Сергеевич

4.5 Выводы по главе 4

1. С учетом данных, полученных в ходе промышленного опробования бесцементных составов на основе негашеной извести и доменного гранулированного шлака возможно рекомендовать составы с содержанием извести 40 % к постоянному использованию. В зимне-весенний период, когда температура компонентов закладочной смеси пониженная, целесообразно использовать составы с содержанием негашеной извести 60 % кг с целью обеспечения необходимого разогрева искусственного массива до 40-50 °С.

2. На основе выполненных исследований по изучению активизирующей способности негашеной извести по отношению к молотым гранулированным шлакам и технологического режима приготовления закладки разработана принципиальная схема приготовления бесцементной закладочной смеси с использованием в качестве вяжущего извести и шлака, заполнителя - местных техногенных материалов.

3. За счет использования негашеной извести в технологии приготовления закладочной смеси на основе известково-шлакового вяжущего годовой экономический эффект составит 10,38 млн. руб / год.

101

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

2. Натурными замерами зафиксирован эффект саморазогревания бесцементной твердеющей смеси во время транспортирования и укладки в камеру до 30 °С и в процессе твердения в выработанном пространстве до 42,2 °С, что интенсифицирует процесс гидратации смеси и сокращает срок набора нормативной прочности в 1,5 - 2 раза.

3. Использование известково-шлакового вяжущего с флегматизирующей добавкой, вследствие высоких гидрофобизирующих свойств, уменьшает количество воды, подаваемой на транспорт и затворение закладочной смеси, на 6,1-7,5%, повышает реологические свойства бесцементной закладки, за счет чего не происходит расслоение возводимого искусственного массива.

4. Разработаны технология закладки пустот с использованием известково-шлакового вяжущего, включающего негашеную известь и молотый шлак медной плавки с тониной помола 70% класса менее 74 мкм в количестве 250-300 кг/м3, с использованием в качестве инертного заполнителя - лежалых хвостов обогащения медно-колчеданных руд, обеспечивающих прочность искусственного массива (до 8,2 МПа) в 6 месячный срок, методика подбора составов бесцементной твердеющей закладки на основе известково-шлакового вяжущего, учитывающая температурный фактор твердения смеси, апробация которой показала возможность подбора состава бесцементной закладки и достоверного прогноза прочности массива.

5. Доказано, что использование в технологии закладки выработанного пространства на медно-колчеданных рудниках составов на основе извести и гранулированных шлаков, активизирует вяжущие свойства лежалых хвостов обогащения, что приводит к росту прочности искусственного массива на 10-15 %.

6. Технико-экономическая оценка эффективности перехода на новый тип вяжущего позволяет получить дополнительный экономический эффект для Учалинско-го подземного рудника 10,38 млн руб в год (в ценах 2004 г.).

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Белобородов, Илья Сергеевич, Магнитогорск

1. Закладочные работы в шахтах: Справочник // Под ред. Бронникова Д. М., Цыгалова М. Н. М.: Недра, 1989. - 400 с.

2. Цыгалов М.Н., Зурков П.Э. Разработка месторождений полезных ископаемых с монолитной закладкой. М.: Недра, 1970. - 200 с.

3. Белов Г.М. Изыскание составов монолитной закладки для уральских рудников: Дис. канд. тех. наук. Магнитогорск, 1973. - 113 с.

4. Требуков А.П. Применение твердеющей закладки при подземной добыче руд. -М.: Недра, 1981. 172 с.

5. Репп К.Ю., Вахрушев Л.К., Студзинский С.А. и др. Материалы для искусственных целиков и технология их возведения.- М.: Недра, 1968. — 191

6. Цыгалов М.Н. Подземная разработка с высокой полнотой извлечения руд. — М.: Недра, 1985.-272 с.

7. Репп К.Ю. Материалы для искусственных целиков и технология их возведения. М.: Недра, 1968. - 72 с.

8. Хомяков В.И. Зарубежный опыт закладки на рудниках. М.: Недра, 1984. — 224 с.

9. Бронников Д.М., Замесов Н.Ф., Кириченко Г.С. и др. Основы технологии подземной разработки рудных месторождений с закладкой. М.: Недра, 1973. — 292 с.

10. Бронников Д.М., Замесов Н.Ф., Богданов Г.И. Разработка руд на больших глубинах. -М.: Недра, 1982. 292 с.

11. И. Гулий В.М., Милкин А.В., Джансугуров С.И. Опыт борьбы с подемны-ми эндогенными пожарами и внедрение камерной системы разработки с твердеющей закладкой на Текелийском руднике.-М.: ЦИИНцветмет, 1967. — 209 с.

12. Смирнов К.А., Репп К.Ю. Опыт применения твердеющей закладки на Гайском руднике. М.: ЦИИНцветмет, 1966 - 74 с.

13. Именитов В.А. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. М.: Недра, 1978. - 309 с.

14. Вяткин А.П., Горбачев В.Г., Рубцов В.А. Твердеющая закладка на рудниках. М.: Недра, 1983.- 168 с.

15. Кравченко В.П., Куликов В.В. Применение твердеющей закладки при разработке рудных месторождений. Недра, 1974. - 200 с.

16. Мясников К.В., Руденко В.В. Применение твердеющей закладки при разработке рудных месторождений. М.: Недра, 1964. - 160 с.

17. Айрапетян Л.Г., Гальперин В.Г., Юхимов Я.И. Разработка месторождений с закладкой выработанного пространства на зарубежных подземных рудниках: Обзорн. информ. -М.: Ин-т «Черметинформация», 1989. 36 с.

18. Балах Р.В. Разработка месторождений с закладкой хвостами обогащения. -Алма-Ата.: Наука, 1977. 231 с.

19. Технологическая инструкция по производству закладочных работ на шахтах объединения «Севуралбокситруда» Североуральск.: Свердлупрполиграф-издат, 1987. - 72 с.

20. Симонов В.И. Свойства и способы подготовки закладочного материала за рубежом. М.: Недра, 1972. - 40 с.

21. Прокушев Г.А. Использование скальных пород в технологии твердеющей закладки. Алма - Ата: Наука, 1988. - 192 с.

22. Коновалов А.П., Аршинский В.В., Хуцишвили В.И. и др. Закладочные работы на подземных рудниках и перспективы их совершенствования // Горный журнал. -2001 г. -№7, С. 3-7.

23. Баженов П.И., Ковалерова В.И., Кудрявцев А.И. и др. Закладочные смеси на вяжущем из нефелинового шлака и ангидрита // Вопросы комплексной механизации подземных рудников цветной металлургии: ин-т «Гипронмкель».-1976.- С. 47-53.

24. Нейдорф Л.Б. Практика закладочных работ на руднике Маунт Айза // Разработка месторождений с закладкой: Пер. с англ. - М.: Мир, 1987.1. С.130- 144.

25. Леонова Л.Б. Разработка составов и технологии закладочных смесей для горных выработок на основе техногенных материалов Урало-сибирского региона: Автореф. дис. канд. тех. наук. Екатеринбург, 1992. - 21 с.

26. Рустемов И.А., Пащенко А.А., Туляев С.Х. Бесцементные твердеющие смеси для закладки подземных выработок // Строит, материалы и конструкции. 1988. - №1. — С. 15.

27. Квитка В.В., Сергеев В.Е., Троттер К., Трезнюк А.П. Твердеющие закладочные смеси повышенной плотности // Горный журнал. -2001 г. №5, С. 29г35.Демидов Ю.В., Аминов В.Н. Подземная разработка мощных рудных залежей. - М.:Недра, 1991.-205 с.

28. Боголюбов А.А., Ермолаева Л.А. Опыт применения комбинированной системы разработки и показатели работы крупнейших рудников за рубежом // ЦНИИцветмет экономики и информации. М., 1991. - 53 с.

29. Бронников Д.М., Замесов Н.Ф., Кириченко Г.С. Основы технологии подземной разработки рудных месторождений с закладкой. М.: Наука, 1973. — 156 с.

30. Джваршеншвили А.Г., Силагадзе В.А., Инашвили А.К., Шавгуладзе Ш.В. Закладочное хозяйство шахт и рудников. М.: Недра, 1978. - 280 с.

31. Савич О.И. Разработка технологии подготовки гипсосодержащих вяжущих и формирование на их основе закладочных массивов: Автореф. дис. канд. тех. наук. М., 2002. - 21 с.

32. Савич О.И. Свойства закладки на основе гипсосодержащих пород // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2001. №8. - С. 43-45.

33. Кузьмин Е.В., Савич О.И. Формирование закладочного массива на основе гипсосодержащего вяжущего // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2003.-№1.-С. 84-86.

34. Савич О.И. Подбор состава закладочной смеси на основе гипсосодержа-щих пород // Горный информационно-аналитический бюллетень, 1999. №8. -С. 66.

35. Полонник П.И., Савич О.И. Технология пастовой закладки при подземной разработке руд // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2001. -№3. С. 84-86.

36. Белов Г.М., Шишкин В.И. Выбор активизаторов для отвальных мартеновских и доменных шлаков // Подземная разработка мощных рудных месторождений. 1981, №10, С. 74-79.

37. Цыгалов М.Н., Якубов В.И., Шишкин В.И. Монолитная закладка на основе мартеновского шлака с активизаторами // Горный журнал. 1976, - №12. -С. 33-35.

38. Цыгалов A.M. Совершенствование технологии подготовки закладочных материалов при подземной добыче полезных ископаемых: Дис. канд. тех. наук. -Магнитогорск, 1989. 168 с.

39. Мусин В.Г., Хорунжий В.И. Вяжущее для приготовления закладки // Горный журнал. 1982 г. - №4, С. 33.

40. Монолитная закладка на основе никелевого шлака / Цыгалов М.Н., Якубов В.И., Белов Г.М., Портнов Ф.М. // Горный журнал. 1972 г. -№8, С. 29-30.

41. Якобсон 3. В. Разработка экономичных составов и технологии закладки на основе бесцементных вяжущих : Дис. канд. тех. наук. Магнитогорск, 1986. - 179 с.

42. Мусин В.Г. Вяжущие для приготовления закладки // Горный журнал. 1982 г.-№4, С. 13-15.

43. Прокушев Г.А. Использование скальных пород в технологии твердеющей закладки. Алма - Ата: Наука, 1988. - 192 с.

44. Коулинг Р., Аулд Г.Д., Мик Д.Л. Исследование устойчивости массива твердеющей закладки на руднике Маунт Айза // Разработка месторождений с закладкой. - М.: Мир, 1987. - С. 284-303.

45. Цыгалов М.Н., Слащилин И.Т., Якобсон З.В. Эффективность замены цемента шлаками в составе твердеющей закладки // Горный журнал. — 1986 г. -№4, С. 24-26.

46. Цыгалов М.Н., Калмыков В.Н., Рыльникова М.В. Геомеханические и технологические особенности отработки руд в охранных целиках бортов карьера // Горный журнал. 1986 г. - №5, С. 49-51.

47. Шнайдер М.Ф., Вороненко В.К. Совмещение подземных и открытых разработок рудных месторождений // М.: Недра, 1985.

48. Репп К.Ю. Перлиты вяжущее для твердеющей закладки // Горный журнал.-1975 г. - №3, С. 14-19.

49. Тереньтьев В.М., Требуков А.Л., Котельников В.М. Эффективность различных типов твердеющей закладки при разработке мощных рудных месторождений // Горный журнал. 1978 г. - №10, С. 38-41.

50. Цыгалов М.Н., Андреев Н.М. Цементация пород заложенного или обрушенного пространства глиношлаковым раствором // Горный журнал. — 1964 г.-№4, С. 21-26.

51. Байконуров О.А., Крупник Л.А., Петухов В.Н. Технология добычи руд с твердеющей закладкой // М.: Недра, 1979. - 152 с.

52. Покровская В.Н. Трубопроводный транспорт в горной промышленности //-М.: Недра, 1979.-53 с.

53. А.С. 1730471 СССР, МПК E21F15/00. Способ возведения закладочного массива / Самусев В.Ф., Павленко А.И. (СССР). № 4828972/03 заявл. 27.03.90; опубл. 30.04.92//БИ.- 1992 №16-С. 171-172.

54. Биралюк А.И., Рышкель И.А., Ткачев В.М., Макаров А.Б., Орт В.Г., Ана-нин А.И. Разработка Орловского месторождения системой горизонтальных слоев в нисходящем порядке // Горный журнал. -2002 г. -№5, С. 55-58.

55. Николаев Е.И., Гультяев В.Г., Кожбанов К.Х. Новая технология приготовления твердеющей закладки на Орловском руднике. // Горный журнал. -2002 г. №5, С. 58-60.

56. Пат. 2100615 РФ, МПК E21F15/00. Смесь для закладки выработанного пространства / Монтянова А.Н., Козеев А.А., Голенчук JI.B., Филатов А.П., Монтянов С.Н. (РФ). №95110952/03; заявл. 27.06.95; опубл. 27.12.97 // БИПМ. - 1997. №36.-С. 351.

57. Рыжков Ю.А., Волков А.Н., Гоголин В.А. Механика и технология формирования закладочных массивов. -М.: Недра, 1985. 193 с.

58. Григорьев В.В., Сараскин А.В., Орлов М.П., Исаев В.Ю. К 65 летию открытия и 50 — летию освоения Учалинского месторождения медноколчеданных руд // Горный журнал. - 2004 г. - № 6, С. 41-45.

59. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы при строительстве и эксплуатации производственных объектов ОАО «Учалинский ГОК» / Калмыков В.Н., Рыльникова М.В., Бородин Г.И., Лукичев В.Г. // Горный журнал.-2004 г.-№6, С. 31-36.

60. Гибадуллин З.Р., Красавин В.П., Самусенко А.К. Технология разработки месторождений Учалинского ГОКа // Горный журнал. 2004 г. - №6, С. 25-30.

61. Николаев Е.Н., Гультяев В.Г., Кожбанов К.Х. Новая технология приготовления твердеющей закладки на Орловском руднике // Горный журнал. — 2002 г.-№5, С. 58-60.

62. Единые правила безопасности при разработке рудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом. Том I — М.: НПО ОБТ, 1996.-260 с.

63. Ямагуги У., Яматоми Д. О влиянии закладки выработанного пространства на устойчивость массива горных пород // Разработка месторождений с закладкой. М.: Мир, 1987. - С. 474-485.

64. Ярмухаметов З.Г. Обоснование технологии подземной разработки приконтурных запасов карьеров (на примере Сибайского месторождения). Дис. канд. техн. наук. Магнитогорск, 1998. - 185 с.

65. Цыгалов Ю.М. Исследование твердеющей закладки для разработки приконтурных запасов карьеров. Дисс. канд. техн. наук. Магнитогорск, 1982. -155 с.

66. Цай Сыцзин. Простой и удобный метод расчета прочности твередеющего закладочного массива, возводимого гидравлическим способом // Разработка месторождений с закладкой. М.: Мир, 1987. - С. 411-423.

67. Тун Гуан Су, Хань Мао - Юань. Оценка несущей способности закладочного массива // Разработка месторождений с закладкой. - М.: Мир, 1987.1. С. 454-474.

68. Разработка месторождений с закладкой: Под редакцией Гранхольма С.Б. -М.: Мир, 1987.-475 с.

69. Цыгалов М.Н., Якубов В.И. Монолитная закладка на основе отходов горнодобывающих предприятий: Материалы всесоюзной научной конференции. Белгород, 1973. С. 42-46.

70. Солдатов О.М., Атманских С.А, Светлаков К.Н. Твердение закладочных смесей при повышенных температурах // Совершенствование технологии добычи и обогащения руд цветных металлов. Свердловск, 1983.-С. 81-85.

71. Запорожец И.Д., Окороков С.Д., Парийский А.А. Тепловыделение бетона. -М.: Недра, 1966.-314с.

72. Волженский В.А., Буров Ю.С., Виноградов Б.Н., Гладких К.В. Бетоны и изделия из шлаковых и зольных материалов. М.: Стройиздат, 1969. — 392 с.

73. Кравченко В.П., Кравченко В.Г. Формирование закладочных массивов с учетом экзотермии твердеющей закладки при разработке рудных месторождений: Деп. ВИНИТИ. 11.07.84 -Новочеркаск, 1984. 83 с.

74. Крупник JI.A., Коган Е.И. Снижение сопротивления движению твердеющих закладочных смесей // Разработка месторождений полезных ископаемых. — Алма Ата.: Наука, 1978. С. 39 - 42.

75. Технологическая инструкция по производству закладочных работ на рудниках Учалинского ГОКа Екатеренбург-Учалы "Унипромедь", 1999. -90 с.

76. Рекомендации по использованию хвостов обогащения Учалинской фабрики для закладочных работ: Отчет по НИР/ Унипромедь Тема 95 - 20. - Екатеринбург, 1995.-54.

77. Технологический регламент по производству низкомарочного вяжущего для закладочных работ на Гайском ГОКе, Магнитогорск, 1990; фонды Гайского ГОКа, 46 с.

78. Руководство по подбору составов закладочных смесей в лабораторных условиях. Свердловск.: Унипромедь, 1985. - 133 с.

79. Технологическая инструкция по производству закладочных работ на рудниках Норильского комбината. Норильск. 1975. - 33 с.

80. Рыбьев И.А., Туркина И.А. Состояние базы вторичного сырья и возможности его использования в промышленности строительных материалов // Строительные материалы и технологии XXI века. 2001 г. - №1, С. 24-25.

81. Еремин E.H. Основы химической кинетики в газах и растворах. М.: Издательство Московского университета, 1971. — 384 с.

82. Гаркави М.С., Белых В.Т., Кайбичева М.Н. Структурообразование смешанных цементов. // Физико-химические проблемы материаловедения и новые технологии: Тезисы докл. всесоюз. Конф. — Белгород, 1991, ч. 2, с.

83. Добровольский В.В. Методика определения физико-механических характеристик закладочного материала. М.: Недра, 1970. - 92 с.

84. Нормы технологического проектирования горнодобывающих предприятий металлургии с подземным способом разработки. ВНТП 13-2-93. Санкт-Петербург: Гипроруда, 1993 - 234 с.

85. Ратинов В.Б., Розенберг Т.И. Добавки в бетон. М.: Стройиздат, 1989. — 188 с.

86. Добавки в бетон: Справочное пособие / Под редакцией Рамачандрана B.C. Перевод с английского Розенберга Т.И., Болдырева С.А. М.: Стройиздат, 1988.-253 с.

87. Пособие по применению химических добавок при производстве сборных железобетонных конструкций и изделий (к СНиП 3.09.01 85). - М.: Стройиздат, 1989.-49 с.

88. Шульте В., Тишер В., Эттель П. Растворы и бетоны на нецементных вяжущих. Перевод с немецкого Олесовой Т.Н.; под редакцией Сычева М.М. М.: Стройиздат, 1990. - 240с.

89. Вяжущие материалы, заполнители для бетонов и нерудные материалы. Издательство стандартов. — М.: Недра, 1973. 232 с.

90. Остапенко П.Е. Технологическая оценка минерального сырья. Справочник. -М.: Недра, 1990. 168 с.

91. Комар Н.Г. Технология производства строительных материалов. — М.: Высшая школа, 1984. 487 с.

92. Строительные материалы: Справочник / Под ред. Болдырев А.С., Болотова П.П. М.: Стройиздат, 1989. - 567 с.

93. Попов JI.H. Лабораторный практикум по предмету «Строительные материалы и детали». М.: Стройиздат, 1988. - 223с.

94. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы. М.: Стойиздат, 1986.-455 с.

95. Баженов Ю.М. Технология бетона: Учебное пособие для вузов. — М.: Высшая школа, 1987. 452 с.

96. Слесарев Ю.М. Приготовление бетонной смеси и строительного раствора: Учеб. пособие. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1989. - 205 с.

97. Толстой М.П., Малыгин В.А. Геология и гидрогеология // М.: Недра, 1988.-384 с.

98. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. Официальное издание. М., 1994. -18 с.

99. Шестаков В.А. Проектирование горных предприятий: Учебник для студ. вузов. -2-е изд. перераб. М.: Изд. Московского государственного горного университета, 1995. - 508 с.

Информация о работе

Белобородов, Илья Сергеевич
кандидата технических наук
Магнитогорск, 2005
ВАК 25.00.22

Диссертация

Изыскание технологии закладки подземного выработанного пространства при освоении медно-колчеданных месторождений - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы