Обоснование эффективной технологии формирования породо-бетонной закладки при камерных системах разработки

Медведев, Валерий Васильевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование эффективной технологии формирования породо-бетонной закладки при камерных системах разработки
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Обоснование эффективной технологии формирования породо-бетонной закладки при камерных системах разработки"

ис>3488535 На правах рукописи

Медведев Валерий Васильевич

ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОРОДО-БЕТОННОЙ ЗАКЛАДКИ ПРИ КАМЕРНЫХ СИСТЕМАХ РАЗРАБОТКИ и

Специальность

25.00.22 Геотехнология (подземная, открытая и строительная)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 о ДЕН 2009

Чита - 2009

003488535

Работа выполнена на кафедре «Подземная разработка

месторождений полезных ископаемых» ГОУ ВПО «Читинский государственный университет»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Лизункин Владимир Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Воронов Евгений Тимофеевич;

кандидат технических наук, доцент Рубцов Лев Геннадьевич

Ведущая организация ОАО «Приаргунское производственное горнохимическое объединение»

Защита состоится 24 декабря 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.299.01 при Читинском государственном университете (г.Чита, ул.Александро-Заводская, 30, зал заседаний ученого совета)

Отзывы в двух экземплярах, подписанные и заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: ул.Александро-Заводская, 30, г. Чита, 672039 ученому секретарю диссертационного совета Д 212.299.01

Факс:(3022)41-64-44 E-mail: root@chitgu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Читинского государственного университета

Автореферат разослан « 23 » ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат геол.-минерал. наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Подземная добыча на современном этапе характеризуется понижением уровня горных работ, которое сопровождается увеличением горного давления и осложнением горно-геологических условий разработки месторождений полезных ископаемых. В таких условиях все большее применение находят системы с закладкой выработанного пространства в основном твердеющими смесями (Тайский ГОК, Лениногорский ПМК, ОАО ГМК «Норильский никель», ОАО «111И ХО» и др.).

Широкое применение систем разработки с закладкой сдерживается высокими затратами на проведение закладочных работ, которые достигают 40 % себестоимости добычи, причем до 80 % затрат приходится на материалы, в том числе до 55 % на цемент. Снижение затрат на закладочные работы путём замены цемента другими более дешевыми веществами, частичное замещение твердеющей закладки сухой либо гидравлической, применение разнопрочной закладки, требуют значительных финансовых вложений в изыскание местных материалов и разработку на их основе вяжущих и новых активизаторов твердения, а также на дополнительное дробление материала для достижения требуемых свойств закладки.

Применительно к камерньм системам эффективной является твердеющая закладка, где в качестве заполнителя используется кусковая порода из отвалов, от проходки выработок или очистной выемки. Однако известные способы формирования породо-бетонной закладки отличаются повышенными затратами, связанными с необходимостью дополнительного дробления, а также недостаточной прочностью искусственного массива.

Перспективным является способ формирования породо-бетонной закладки путём подачи породы в твердеющий раствор, позволяющий уменьшить стоимость закладочных работ и повысить прочность искусственного массива без дополнительного дробления. Исследований по обоснованию такой технологии создания искусственного массива не проводилось, и они являются актуальными.

Объект исследований - закладочные работы в очистном блоке при отработке мощных и средней мощности крутопадающих рудных тел камерными системами с закладкой.

Предмет исследования - процесс, способы и средства раздельного формирования искусственного массива из породо-бетонной закладки.

Целью работы является обоснование эффективной технологии формирования искусственного массива раздельным способом и разработка методики расчета состава породо-бетонной закладки для снижения затрат применительно к камерным системам.

Идея работы заключается в том, что формирование искусственного массива производится раздельным способом путем подачи заполнителя в раствор твердеющей закладки с параметрами, установленными на основе закономерностей процессов движения и распределения в нём породных кусков.

Задачи исследований:

1. Установить характер формирования структуры породо-бетонной закладки раздельным способом путем подачи заполнителя в раствор твердеющей смеси.

2. Обосновать рациональные параметры состава породо-бетонной закладки для определения необходимой прочности и структуры возводимого закладочного массива.

3. Разработать методику расчета и технологию возведения породо-бетонной закладки, определить область применения и экономическую эффективность предложенного способа.

Методы исследований. В работе использован комплекс методов исследований, включающий: анализ литературных источников и практики закладочных работ при постановке задачи, математическое моделирование и лабораторные эксперименты при исследовании процесса формирования породо-бетонной закладки, методы математической статистики при обработке результатов экспериментальных исследований и технико-экономический анализ при оценке эффективности результатов работы.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Характер формирования структуры породо-бетонной закладки определяется формой, размером, плотностью заполнителя и составом твердеющей смеси.

2. Прочность и экономичность породо-бетонной закладки достигаются применением рационального состава, определяемого по разработанной методике, и технологией её возведения.

Достоверность научных положений обеспечена корректной постановкой и решением задачи по исследованию процесса формирования раздельным способом породо-бетонной закладки, базирующейся на основных представлениях механики движения твердых тел в жидкости; достаточным объемом лабораторных экспериментов; удовлетворительной сходимостью результатов аналитических исследований и лабораторных экспериментов с расхождением не более 5... 10%; экономической эффективностью разработанных рекомендаций.

Личный вклад автора состоит в:

- обобщении отечественного и зарубежного опыта применения твердеющей закладки и обосновании раздельного способа возведения искусственного массива;

- разработке методики, проведении исследований, обработке и анализе результатов;

- обосновании технологии и методики расчета раздельного способа формирования породо-бетонной закладки, области применения и технико-экономической оценке предлагаемого способа возведения закладочного массива

Научная новизна результатов исследований:

1. Выведено дифференциальное уравнение, определяющее критическую скорость падения куска породы кубообразной формы в суспензии

„ - I1'33 -g'^ (Рт-Р)

u'~i—é —■

2. Установлена нелинейная корреляционная зависимость движения куска породы в растворе закладки от диаметра куска, которая описывается формулой v = А- ехр (В ■ ln(d)) с коэффициентом корреляции 0,97.

3. Разработана вероятностная математическая модель процесса раздельного способа формирования породо-бетонной закладки в зависимости от плотности и высоты твердеющего раствора в камере (пути движения куска), формы, размеров и плотности заполнителя.

4. Установлена нелинейная корреляционная зависимость прочности породо-бетонной закладки от степени заполнения искусственного массива

породой, которая описывается формулой <тсж =А + В- Vnop + С• Vmp с коэффициентом корреляции 0,996.

5. Установлена нелинейная корреляционная зависимость прочности породо-бетонной закладки от содержания цемента в растворе твердеющей

смеси, которая описывается формулой асж = А + В ■ Ц + С ■ Ц с коэффициентом корреляции 0,996.

6. Разработаны эффективная технологическая схема раздельной подачи породы и твердеющего раствора в отработанную камеру и методика расчета состава породо-бетонной закладки в зависимости от прочности и монолитности искусственного массива, объема заполнения его породой и времени начала схватывания твердеющей смеси.

Практическая значимость работы.

1. Предлагаемый способ формирования породо-бетонной закладки позволяет отрабатывать мощные и средней мощности рудные тела с меньшими затратами и вовлекать в отработку бедные руды высокопроизводительными камерными системами разработки.

2. Разработанная методика расчета состава породо-бетонной закладки может быть использована при проектировании и возведении искусственных массивов с заданными свойствами.

Реализация результатов работы. Результаты исследований приняты к проектированию рудника №6 ОАО «ППГХО», в проектных работах ОАО «ЗабайкалцветметНИИпроект» и используются в учебном процессе ЧитГУ на кафедре ПРМПИ при подготовке горных инженеров по специальности 130404.65 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на ежегодных региональных научно-практических конференциях ЧитГУ (Чита, 2003-2009), на заседании научно-технического совета ОАО «ППГХО» (Краснокаменск, 2001, 2009), межрегиональной конференции, посвященной 40-летию ЗабНИИ (Чита, 2001), международном симпозиуме «Неделя горняка 2004» (Москва 2004), научных семинарах кафедры "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых" ЧитГУ (Чита, 2003 -2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, из них 2 - в изданиях, рекомендованных ВАК России.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 115 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, заключения. Содержит 27 рисунков, 22 таблицы, список литературы из 82 наименований и 5 приложений.

Работа выполнена по целевой программе Министерства РФ по атомной энергии «Перспективный план развития уранодобывающего производства РФ на период до 2020 г.» по хоздоговорной теме № 554/10-05/772 «Совершенствование подэтажных систем со скважинной отбойкой при отработке месторождений Стрельцовской группы».

Автор выражает благодарность научному руководителю заведующему кафедрой «Подземной разработки месторождений полезных ископаемых» ЧитГУ, д-р техн. наук Лизункину В.М., д-р техн. наук Овсейчуку В.А. и всем сотрудникам кафедры ПРМПИ ЧитГУ за помощь при подготовке диссертации, а также руководителям и ведущим специалистам ОАО «ППГХО» за поддержку работы и высказанные ценные замечания и предложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Отечественный и зарубежный опыт отработки мощных и средней мощности месторождений показывает довольно устойчивую тенденцию к увеличению объемов добычи камерными системами преимущественно с отбойкой из подэтажных выработок с закладкой выработанного пространства. Понижение горных работ вызывает повышенные требования к прочности закладочных массивов и необходимости применения твердеющей закладки, затраты на которую достигают 30...40 % себестоимости добычи. Большинство исследо-

вателей видят дальнейшее удешевление закладочных работ не только за счет широкого внедрения разнопрочной и малопрочной закладок, но и применением более дешевых компонентов закладочной смеси (в том числе пород от проходки выработок).

Совершенствованию технологии закладочных работ и видов закладки уделено большое внимание в работах П.И. Городецкого, М.И. Агошкова, Д.М. Бронникова, М.Н. Цыгалова, O.A. Байканурова, В.А. Гребенюка, С.А. Атманского, В.П. Кравченко, A.JI. Требукова, К.Ю. Реппа, К.Н. Светлакова, В.И. Култышева, В.А. Букурина, A.A. Решетникова, А.П. Вяткина и др. Однако исследования в этих работах проведены в основном для литого, инъекционного, гидрозакладочного и полураздельного способов возведения искусственного массива твердеющей закладкой. Кроме того, такие искусственные массивы либо имеют недостаточную прочность, либо высокую стоимость их возведения.

Одним из перспективных является способ формирования породо-бетонной закладки путём подачи породы в твердеющий раствор, позволяющий уменьшить стоимость закладочных работ и повысить прочность искусственного массива без дополнительного дробления.

В практике имеются отдельные попытки применения породо-бетонной закладки, когда породу подавали в твердеющую закладку в качестве заполнителя (Ридцерский рудник, ОАО «ППГХО» и др.). Однако образование искусственного массива не отличалось высокой прочностью в связи с неплотной упаковкой заполнителя. Имеется способ формирования закладки Г.В. Варса-новой и А.П. Варсанова (авторское свидетельство № 1469184,1989 г.), предусматривающий подачу щебня или дробленой породы в твердеющий раствор для получения прочного массива. Недостаток известного способа - высокие затраты, связанные с дополнительным дроблением породы до необходимых размеров.

Нами предлагается способ, сущность которого заключается в следующем (рис. 1). Вначале в отработанную камеру заливается слой твердеющей закладки. Затем в него подается заполнитель - породы с естественным гранулометрическим составом, образующемся при отбойке. Куски породы, неодинаковые по размеру и форме перемещаются в твердеющей закладке с различной скоростью движения. В результате чего происходит их сегрегация, т.е. упорядоченное разделение по крупности. При этом крупные куски находятся внизу, а более мелкие заполняют верхний слой. Таким образом, за счет обволакивания кусков породы твердеющим раствором и укладки заполнителя в более плотную структуру формируется прочный искусственный массив.

Для обеспечения более плотной структуры распределения заполнителя, увеличения прочности и связности закладочного массива нами проведены аналитические и лабораторные исследования, на основе которых разработаны

рекомендации по выбору эффективной технологической схемы раздельной подачи породы и твердеющего раствора в закладываемое пространство и методика расчета состава породо-бетонной закладки.

Рис. 1. Принципиальная схема раздельного способа формирования породо-бетонной закладки: 1 - закладочный трубопровод; 2 - транспортная машина; 3 -куски породы; 4 - слой раствора твердеющей закладки; 5 - закладочная перемычка

Основные результаты проведенных исследований отражены в следующих защищаемых положениях.

Искусственный массив, возводимый раздельным способом, должен обладать определенными прочностными и реологическими свойствами. При этом качество массива во многом зависит от технологии его возведения, расхода вяжущего и других факторов.

Для исследования процесса формирования искусственного массива за счет различной скорости движения кусков в твердеющем растворе использован известный закон движения твердого тела в жидкости

___т/ (Рт ^ о Р-°г

л \Р .

где р, рт — соответственно плотность жидкости и тела;

Ут— объем тела, погруженного в жидкость;

£ — площадь проекции поверхности тела на нормаль к вектору скорости (миделевое сечение);

С — коэффициент сопротивления, зависящий от многих факторов (режима движения, формы тела, шероховатости);

ь — скорость тела относительно жидкости;

тт—масса тела.

В нашем случае этот процесс подразделяется на два этапа. Первый - это движение кусков при сбрасывании породы в камеру в воздушной среде. Второй этап - движение куска породы в твердеющей смеси и возникающее при этом периодическое динамическое воздействие на него колебаний пульпы от входа в раствор других кусков породы.

На основании уравнения (1) была выведена формула критической скорости (с ускорением равным нулю) падения куска породы наиболее встречаемой кубообразной формы в суспензии с учетом сопротивления смеси движению

где с1ср — средний диаметр куска породы, м;

К—коэффициент сопротивления, зависящий от формы тела, шероховатости (К=2,0.. .6,0);

Рт—плотность тела;

р — плотность суспензии, кг/м3.

Из уравнения (2) видно, что скорость движения кусков в растворе зависит от формы, размера заполнителя, плотности тела и суспензии, т.е. будет иметь место сегрегация кусков породы при движении в твердеющей закладке.

Для подтверждения правильности аналитических выводов были проведены лабораторные исследования скорости падения кусков породы в суспензиях с разной плотностью. По результатам исследований установлена зависимость изменения скорости падения куска породы в суспензии от его диаметра. Причем куски породы кубообразной формы имеют скорость падения выше кусков призматической и плитчатой формы (рис. 2).

Полученная нелинейная корреляционная зависимость движения куска породы в растворе закладки описывается уравнением с коэффициентом корреляции 0,97

и = А- ехр(.В ■ ЦО), (3)

где А,В - коэффициенты, зависящие от свойств суспензии, формы и свойств куска породы (табл. 1); с1ср - средний диаметр куска породы, м.

Таблица 1

Значения коэффициентов А и В для кусков породы из гранита плотностью 2,76 г/см3 при различной плотности растворов

Плотность раствора, г/см3 Коэффициент А Коэффициент В

Порода кубообразной формы

1,21 4,127 0,587

1,46 4,014 0,587

Порода плитчатой формы

1,46 12,480 0,496

Порода призматической формы

1,46 6,108 0,456

В формуле (3) не учтена начальная скорость вхождения куска из воздушной среды в жидкую, так как её влияние незначительно при движении в плотных средах близких к плотности куска.

Сходимость результатов аналитических исследований (формула 2) и экспериментальных (формула 3) составляет 94%.

"з °-50

3 0,40

! 0,30

У=Ахех1>1Вх1п(Х))

0,10

• .

У ' // /

Рис. 2. Графики зависимости скорости падения различной формы кусков породы в растворе с плотностью 1,46 т/м3:

1 -кубообразной;

2 - призматической;

3 - плитчатой.

Определение плотности структуры создаваемого залладишш и »¡ил-им раздельным способом в лабораторных условиях путем сбрасывания кусков горной породы различной формы и размеров показало, что более мелкие

64 ВО

Диаметр куска. с1<1> ым

фракции породы лежат в промежутках между крупными, заполняя оставшиеся пустоты.

Таким образом, проведенные аналитические и экспериментальные исследования подтверждают возможность создания плотной структуры искусственного массива за счет различной скорости движения неодинаковых по размеру и форме кусков породы в плотном растворе твердеющей смеси и периодических динамических воздействий на них колебаний пульпы от вхождения в раствор других кусков породы. При этом определяющими факторами являются форма и размеры кусков породы, высота слоя раствора в камере, а также плотность закладочной смеси.

Вышеизложенное является доказательством первого защищаемого научного положения.

Известно, что прочность искусственного массива зависит от свойств вяжущего, инертного заполнителя и степени упаковки последнего.

Результаты лабораторных исследований прочности породо-бетонной закладки на сжатие от полноты объема заполнения образцов породой приведены на рис.3 и аппроксимируются нелинейной корреляционной зависимостью с коэффициентом корреляции 0,996

асж=А + В-Упор+С-Упор2, (4)

где А,В, С - коэффициенты, зависящие от состава литой смеси и свойств породной закладки (табл. 2);

У„ор - объем заполнения образца кусками породы, %.

Наиболее прочная закладка получается при полном заполнении объёма раствора кусками породы и применении цементно-песчаных твердеющих растворов плотностью выше 1,73 т/м3.

Таблица 2

Значения коэффициентов А, В и С растворов различной плотности

Плотность раствора, г/см3 Коэффициент А Коэффициент В Коэффициент С

Цементный раствор

1,30 2,36320 - 0,00166 - 0,00035

1,44 2,97162 - 0,02532 0,00027

Цементно-песчаный раствор

1,69 1,67244 - 0,02459 0,00024

1,82 3,77475 0,00758 0,00002

I4 й к

е*

ёг

Г^Л+Е Х*СX1

— — 1

05ьп»1 глпогошшя п1>]н1д01г. %

Рис.3. Графики зависимости прочности закладки от полноты объема заполнения образцов породой:

1 - цементный раствор р-1,30 т/м3, выход камня 38%;

2 - цементный раствор р=1,44т/мвыход камня 60%;

3 - цементно-песчаный раствор р-1,69 т/м1, выход камня 96%;

4 - цементно-песчаный раствор р= 1,82 т/м1, выход камня 94%

Увеличение содержания вяжущего в цементном и цементно-песчаном растворе увеличивает прочность породо-бетонной закладки (рис. 4), которая аппроксимируется по нелинейной корреляционной зависимости с коэффициентом корреляции 0,996

асж = А + В-Ц + С-Ц , где А,Б, С - коэффициенты зависящие от состава литой смеси (табл.3); Ц- содержание цемента в растворе литой закладки, кг/м3.

(5)

В "

У=А+В Х+С'Х'

]

/ л

Рис.4. Графики зависимости прочности различных составов закладки от изменения содержания цемента в растворе:

1 - цементный раствор;

2 - цементно-песчаный раствор

540 720 900

цетишта в I м' емки. Ц 1л V

Таблица 3

Значения коэффициентов А, В и С для цементного и цементно-песчаного составов твердеющей закладки

Тип раствора Коэффициент А Коэффициент В Коэффициент С

Цементный раствор 0,61874 - 0,00108 0,00001

Цементно-песчаный раствор -0,43758 0,01297 - 0,00001

При этом с увеличением содержания цемента прочность образцов на основе цементно-песчаных растворов существенно выше, чем на цементной основе. Даже при расходе цемента до 650 кг/м3 выход искусственного камня и прочность массива не превышают соответственно 60 % и 2,5 МПа. При использовании цементно-песчаных растворов прочность 2,5 МПа и выход камня выше 94 % можно получить с меньшим (в 2 раза) расходом цемента - 280 кг/м3.

Существенное значение в разрабатываемом способе имеет технология возведения искусственного массива.

Формирование закладочного массива раздельным способом производится подачей вяжущего раствора и крупнокускового заполнителя к месту закладочных работ раздельно. При этом в одной технологической линии происходит приготовление твердеющей закладки и транспортирование её по трубам до выработанного пространства, а в другой - транспортирование заполнителя до закладываемой камеры. Смешивание материалов происходит в камере в процессе подачи породы в твердеющую закладку.

Технологией предусматривается подача в слой литой твердеющей смеси заполнителя в виде пустой породы без предварительного дробления. При этом в камере, для создания условий сегрегации при движении кусков породы, поддерживается минимальная высота слоя путем периодической подачи твердеющего раствора. Количество подаваемой породы в твердеющую закладку должно соответствовать объему дополняемого раствора за время до начала его схватывания.

Подача вяжущего раствора в камеру осуществляется по закладочному трубопроводу с поверхности от закладочного комплекса или бункеров до отработанной камеры, аналогично транспортировке при литом способе закладки, и не зависит от способа подачи инертного заполнителя.

Технология подачи заполнителя в закладываемое пространство зависит от физико-механических свойств, гранулометрического состава горных пород, объемов пустой породы получаемой от подземной технологии и находящейся в породных отвалах предприятия, и может осуществляться по технологическим схемам с доставкой породы пневмотранспортом, конвейером или самоходными транспортными машинами.

Пневмозакладочная и конвейерная технология требуют дополнительно-

го дробления и могут применяться при наличии на предприятии дробильного оборудования. Их достоинством является высокая производительность.

При использовании в качестве заполнителя крепких абразивных пород, без дополнительного дробления, предлагается машинная схема доставки (рис. 5). Однако в этом случае доставочное оборудование должно обеспечить производительность за время до момента схватывания раствора твердеющей закладки определенной высоты.

>ТПТ>1

ст сзоа

Рис. 5. Принципиальная схема закладочного комплекса для раздельной машинной технологии: 1 - силосы; 2 - смеситель; 3 - песчанно-гравийная смесь; 4 - трубопровод; 5 - бункер накопитель (породоспуск); 6 - опрокидыватель; 7 - отработанная камера

Высоту заполнения слоя литого твердеющего раствора рекомендуется определять по формуле

ддйгр\\-кс)

А = -

к9-ь-в

(6)

где Тзап - время заполнения пустой породой закладываемого слоя в камере, ч;

Р - скорость заполнения выработанного пространства сыпучим закладочным материалом, м3/ч;

К3 - коэффициент заполнения кусками пустой породы объема закладываемого слоя в камере, принимается равным 0,4...0,6, в зависимости от пус-тотности закладываемого материала;

Ь, В - длина и ширина выработанного пространства, м.

Время заполнения пустой породой закладываемого слоя в камере должно быть меньше или равно времени начала схватывания твердеющего раствора с учетом времени на подачу литой смеси

Тзап < Тсхв — Тзак, (7)

где Тсхв - время начала схватывания твердеющего раствора, ч;

Тзах - время на подачу в камеру литой твердеющей смеси, ч.

Для реализации условий сегрегации кусков породы и сохранения реологических свойств в твердеющую закладку добавляется комплексная замедляющая добавка типа «Мегалит С-ЗРС» производства ЗАО «Владимирский ЖБК» (смещающая время начала схватывания раствора до 8 часов). При этом имеет место экономия вяжущего до 20 % при дозировке добавки 0,4...0,7 % от массы цемента (в расчете на сухое вещество).

Подбор состава закладочной смеси производится индивидуально для каждого предприятия с учетом его сырьевой базы, свойств и характеристик исходных материалов.

Блок-схема предлагаемой методики расчета состава литой твердеющей смеси для формирования искусственного массива породо-бетонной закладки приведена на рис. 6.

расчет состава лптои тбегдеющи! сыеп1

ß h

определение ♦юнко-механических 'характеристик исходных материалов

определение водоцементного отношения (ц/8) с учетом марки вяжущ его и

требуемой прочности закладочного массива

расчет? .4-*ба30вых составов cmlcu (БЕЗ добавки) с расходом цемента 100-2*1 Kit*г\ с необходимыми параметрами прочности закладьшаемого ма сoiba

ТШШГШ5ГШШШИШГ

растворов с комплексной замедляющей добавкой и корреетировкойкомпанентов смеси

СОСТАВЫ литой ТВЕРДЕЮЩЕЙ СМЕСИ ДЛЯ ^ПОРОДаБЕТОНН ОЙ ЗАКЛАДК

Рис.6. Блок-схема расчета состава литой твердеющей смеси для породо-бетонной закладки

Лабораторными исследованиями и расчетами состава смеси по известным методикам установлено, что прочность закладки от 1,5 до 6,0 МПа достигается при применении твердеющего раствора с содержанием цемента от 100 до 260 кг/м и комплексной замедляющей добавкой. При этом отношение Ц:П не должно быть выше 1:13, а В:Ц не более 1:2,5. Эти соотношения обеспечивают необходимую пластичность и плотность закладки (от 1750 до 2200 кг/м3) и выход искусственного камня не менее 95 %.

Для условий ОАО «ППГХО» определен состав породо-бетонной закладки. Сравнительные показатели, в том числе и по ГМК «Норильский никель», приведены в табл. 4.

Таким образом, применение раздельного способа возведения закладочного массива позволяет за счет использования пустой породы без предварительного дробления уменьшить на 40...60 % объём твердеющего раствора, что сократит не менее чем в 2 раза расход вяжущего, ПГС и воды.

Таблица 4

Сравнительная характеристика закладочных смесей

Состав смеси ГМК Норильский никель ОАО ППГХО Предлагаемая породо-бетонная закладка

Состав закладочной смеси, кг/ м3' АШЦ-100

Вяжущие М 400 150 170 82,6

Ангедрит (активиз. тверд.) 600 -

Заполнитель ПГС - 1530 763,2

Заполнитель шлак 900 -

Добавка С-ЗРС, т/м3 - - 0,37

Зола-унос - 100 -

Вода 450-500 320 165,1

Пустая порода - - 1300

Технологические параметры закладочной смеси:

подвижность, см 16-18

Прочность при сжатии МПа, через 28 суток 3,0 3,0 3,0

При сравнении стоимости закладочных работ по видам затрат установлено, что применение породо-бетонной закладки (рис. 7) позволит не менее чем на 30 % уменьшить стоимость закладочных работ по сравнению с литой твердеющей закладкой (рис. 8) за счет снижения расходов на твердеющий раствор и исключения транспортирования породы на поверхность в отвал.

Разработанный способ и рекомендованная методика расчета состава породо-бетонной закладки приняты к проектированию рудника №6 ОАО «ГШГХО». Расчетами установлено, что годовой экономический эффект от применения камерных систем с породо-бетонной закладкой составит 13,5 млн. р/год, за счет снижения затрат на твердеющую закладку и исключение транспортирования породы на поверхность.

Вышеизложенное является доказательством второго защищаемого научного положения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации дано решение актуальной научно-практической задачи по обоснованию рациональной технологии формирования искусственного массива из породо-бетонной закладки раздельным способом, позволяющей уменьшить затраты на закладочные работы при сохранении заданной прочности.

Основные выводы работы, отражающие научную и практическую значимость, заключаются в следующем:

1. Дана оценка способов формирования искусственных массивов из твердеющей закладки, определены их достоинства и недостатки. Установле-

Ззмадочные

Рис. 8. Структура стоимо-12,37% сти закладочных работ на литую твердеющую закдад-

.Энергия 1,38%

ку

Ззрллгпз „ отчислениями 21.64 Г:

Ненормируемые

Зарплата„ отчислениями 10,21%

Закладочные

Рис.7. Структура стоимости закладочных работ на по-родо-бетонную закладку

но, что известные способы раздельного формирования искусственного массива породо-бетонной закладкой отличаются недостаточной прочностью и устойчивостью, которые сдерживают применение камерных систем с закладкой.

2. Разработана вероятностная математическая модель процесса раздельного способа формирования породо-бетонной закладки в зависимости от плотности и высоты твердеющего раствора в камере (пути движения куска), формы, размеров и плотности заполнителя. Анализ модели показал, что при движении кусков породы в растворе твердеющей закладки происходит их сегрегация за счет различной скорости движения кусков и периодических динамических воздействий на них колебаний пульпы. Это приводит к формированию более плотной структуры искусственного массива.

3. Установлена зависимость изменения прочности искусственного массива от плотности упаковки заполнителя (породы), состава и плотности твердеющей смеси. Наиболее прочная закладка получается при полном заполнении объёма раствора кусками породы и применении цементно-песчаных твердеющих растворов плотностью выше 1,73 т/м3.

4. Установлено, что высота заливания слоя раствора в камере определяется объемом подаваемой породы и зависит от времени схватывания твердеющей смеси, условий регулирования плотности упаковки инертного заполнителя в закладываемом массиве. Применение комплексной замедляющей добавки «Мегалит С-ЗРС» смещает время начала схватывания раствора до 8 часов при сохранении прочности породо-бетонной закладки.

5. Разработана эффективная технологическая схема раздельной подачи породы и твердеющего раствора в отработанную камеру и методика расчета состава породо-бетонной закладки в зависимости от прочности и монолитности искусственного массива, объема заполнения его породой и времени начала схватывания твердеющего раствора. Технологическая схема предусматривает заполнение камеры литой твердеющей смесью на высоту, при которой происходит сегрегация кусков породы. При этом закладочный комплекс обеспечивает заполнение камеры как литой твердеющей смесью, так и породой за время до начала схватывания раствора.

6. Определен состав породо-бетонной закладки для камерной системы разработки в условиях ОАО «ППГХО», применение которого на руднике № 6 уменьшит не менее чем на 30 % стоимость закладочных работ за счет снижения расходов на твердеющую закладку и исключение транспортирования породы на поверхность, а также сделает рентабельной отработку бедных и средней ценности руд.

процессе ЧитГУ на кафедре ПРМПИ при подготовке горных инженеров по специальности 130404.65 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых».

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Лизункин В.М. Способ разработки сложноструктурных месторождений / В.М. Лизункин, Ю.Н. Галинов, В.Е. Подопригора, В.В. Медведев И Горный информационно - аналитический бюллетень. - М.; 2004 . -Вып. 12 - С. 192-194.

2. Медведев В.В. Повышение эффективности закладочных работ при камерных системах разработки //Забайкалье. Сборник научных трудов. Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня. - М.;2007. - Вып. 4. - С. 80-84.

3. Лизункин В.М. Пути повышения эффективности разработки сложно-структурных урановых залежей Стрельцовского рудного поля / В.М. Лизункин, В.Е. Подопригора, В.В. Медведев // Вестник Читинского государственного университета. - Чита: ЧитГТУ, 2001. - Вып. 19. - С. 9-15.

4. Лизункин В.М. Совершенствование подэтажных систем со скважин-ной отбойкой при отработке месторождений Стрельцовской группы / В.М. Лизункин, В.В. Медведев, В.А. Овсейчук, Ю.Н. Галинов, В.Е. Подопригора // Новый век - Новые открытия: материалы межрегиональной конференции, псвященной 40-летию ЗабНИИ. - Чита- ЗабНИИ, 2001. -С. 349-351.

5. Лизункин В.М. Породобетонная закладка как фактор снижения себестоимости добычи и повышения экологической безопасности при выемке богатых урановых руд камерно-целиковами системами разработки / В.М. Лизункин, В.В. Медведев // Вестник Читинского государственного университета. - Чита: ЧитГТУ, 2002. - Вып. 26. - С. 130-133.

6. Медведев В.В. Основные факторы, определяющие прочность поро-добетонной закладки при формировании её полураздельным способом / В.В. Медведев, В.М. Лизункин // Четвертая научно-техническая конференция Горного института (материалы конференции), часть 3. - Чита: ЧитГТУ, 2003. - С. 60-63.

7.Медведев В.В. Обоснование математической модели процесса свободного падения крупнокускового материала в тяжелых жидких средах // Вестник Читинского государственного университета: Специальный выпуск посвященный 30-летию Горного института. - Чита: ЧитГУ, 2004. - Вып. 35. -С. 169-175.

Лицензия ЛР № 020525 от 02.06.97 Подписано в печать 20.11.2009 Формат 60x84 1/16

Усл.печ.л. 1.1_Тираж 100 экз. Заказ N 154

Читинский государственный университет ул. Александро-Заводская, 30. г. Чита. 672039 РИКЧитГУ

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Медведев, Валерий Васильевич

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследований.

1.1. Анализ видов закладки и условий их применения.

1.2. Анализ отечественного и мирового опыта повышения эффективности закладочных работ при камерных системах разработки.

1.3. Совершенствование раздельного способа возведения искусственного закладочного массива.

1.4. Цель, задачи и методы исследований.

Глава 2. Аналитические исследования формирования искусственного закладочного массива раздельным способом.

2.1. Теоретическое обоснование падения куска породы в жидкости.

2.2. Разработка вероятностной модели формирования закладочного массива погружением инертного наполнителя в вяжущий раствор.

2.3. Выводы по главе.

Глава 3. Лабораторные исследования процесса формирования и прочности породо-бетонной закладки.

3.1. Методика исследований.

3.2. Проведение и анализ результатов лабораторных исследований процесса формирования закладочного массива

3.3. Исследование прочности массива породо-бетонной закладки при различных составах твердеющих растворов

3.4. Выводы по главе.

Глава 4. Обоснование состава закладочной смеси и параметров раздельного способа формирования породо-бетонной закладки при камерных системах разработки.

4.1. Определение высоты заливания слоя раствора в камере.

4.2. Обоснование состава литой закладочной смеси при раздельном способе подачи породы в твердеющую закладку

4.3. Обоснование технологической схемы формирования закладочного массива из породо-бетонной закладки раздельным способом при камерных системах разработки.

4.4. Технико-экономическая оценка и область применения раздельного способа формирования породо-бетонной закладки.

4.5. Выводы по главе.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование эффективной технологии формирования породо-бетонной закладки при камерных системах разработки"

Актуальность работы. Подземная добыча на современном этапе характеризуется понижением уровня горных работ, которое сопровождается увеличением горного давления и осложнением горно-геологических условий разработки месторождений полезных ископаемых. В таких условиях все большее применение находят системы с закладкой выработанного пространства в основном твердеющими смесями (Гайский ГОК, Лениногорский ПМК, ОАО ГМК «Норильский никель», ОАО «ППГХО» и др.) [3, 7, 11, 13-15, 29, 30, 33, 40, 42, 50,57,59, 64, 68, 70-81].

Широкое применение систем разработки с закладкой сдерживается высокими затратами на проведение закладочных работ, которые достигают 40 % себестоимости добычи, причем до 80 % затрат приходится на материалы, в том числе до 55 % на цемент [21, 46]. Снижение затрат на закладочные работы путём замены цемента другими более дешевыми веществами, частичное замещение твердеющей закладки сухой либо гидравлической, применение разнопроч-ной закладки, требуют значительных финансовых вложений в изыскание местных материалов и разработку на их основе вяжущих и новых активизаторов твердения, а также на дополнительное дробление материала для достижения требуемых свойств закладки.

Применительно к камерным системам эффективной является твердеющая закладка, где в качестве заполнителя используется кусковая порода из отвалов, от проходки выработок или очистной выемки. Однако известные способы формирования породо-бетонной закладки отличаются повышенными затратами, связанными с необходимостью дополнительного дробления, а также недостаточной прочностью искусственного массива.

Перспективным является способ формирования породо-бетонной закладки путём подачи породы в твердеющий раствор, позволяющий уменьшить стоимость закладочных работ и повысить прочность искусственного массива без дополнительного дробления. Исследований по обоснованию такой технологии создания искусственного массива не проводилось и они являются актуальными.

Задачи исследований:

Научные положения, выносимые на защиту:

Достоверность научных положений обеспечена корректной постановкой и решением задачи по исследованию процесса формирования раздельным способом породо-бетонной закладки, базирующейся на основных представлениях механики движения твердых тел в жидкости; достаточным объемом лабораторных экспериментов; удовлетворительной сходимостью результатов аналитических исследований и лабораторных экспериментов с расхождением не более 5. 10%; экономической эффективностью разработанных рекомендаций.

Личный вклад автора состоит в:

- разработке методики, проведении, обработке и анализе результатов исследований;

Научная новизна результатов исследований:

1. Выведено дифференциальное уравнение, определяющее критическую скорость падения куска породы кубообразной формы в суспензии, = Мз-аЧ, (рт-р) '1 X Р '

2. Установлена нелинейная корреляционная зависимость движения куска породы в растворе закладки от диаметра куска, которая описывается формулой и = А • ех с коэффициентом корреляции 0,97.

4. Установлена нелинейная корреляционная зависимость прочности породо-бетонной закладки от степени заполнения искусственного массива породой, которая описывается формулой сгсж = А + В • Упор + С • Vnop с коэффициентом корреляции 0,996.

5. Установлена нелинейная корреляционная зависимость прочности породо-бетонной закладки от содержания цемента в растворе твердеющей смеси, 9 которая описывается формулой сгсж = А + В • Ц + С • Ц~ с коэффициентом корреляции 0,996.

Практическая значимость работы.

Реализация результатов работы. Результаты исследований приняты к проектированию рудника №6 ОАО «ППГХО», в проектных работах ОАО «За-байкалцветметНИИпроект» и используются в учебном процессе ЧитГУ на кафедре ПРМПИ при подготовке горных инженеров по специальности 130404.65 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на ежегодных региональных научно-практических конференциях ЧитГУ (г. Чита, 2003-2009 г.г.), на заседании научно-технического совета ОАО «ППГХО» (г.Краснокаменск, 2001 г., 2009 г.), межрегиональной конференции посвященной 40-летию ЗабНИИ, (г.Чита, 2001 г.), международном симпозиуме «Неделя горняка 2004» (г. Москва 2004 г.), научных семинарах кафедры "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых" ЧитГУ, (г. Чита, 2003 -2009 г.г.).

Объем и структура работы. Диссертация изложена па 115 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, заключения. Содержит 27 рисунков, 22 таблицы, список литературы из 82 наименований и 5 приложений.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Медведев, Валерий Васильевич

Основные выводы работы, отражающие научную и практическую значимость, заключаются в следующем:

1. Дана оценка способов формирования искусственных массивов из твердеющей закладки, определены их достоинства и недостатки. Установлено, что известные способы раздельного формирования искусственного массива породо-бетонной закладкой отличаются недостаточной прочностью и устойчивостью, которые сдерживают применение камерных систем с закладкой.

3. Установлена зависимость изменения прочности искусственного массива от плотности упаковки заполнителя (породы), состава и плотности твердеющей смеси. Наиболее прочная закладка получается при полном заполнении объёма раствора кусками породы и применении цементно-песчаных твердеюл щих растворов плотностью выше 1,73 т/м .

7. Предложенная технология и методика расчета рациональных параметров раздельного способа формирования искусственного массива приняты к проектированию рудника №6 ОАО «ППГХО», в проектных работах ОАО «За-байкалцветметНИИпроект» и используются в учебном процессе ЧитГУ на кафедре ПРМПИ при подготовке горных инженеров по специальности 130404.65 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых».

1. Агошков М.И. Состояние и пути решения проблемы рационального использования и охраны недр / М.И. Агошков, В.П. Рыжов // В кн.: Горная наука и рациональное использование минирально-сырьевых ресурсов. - М.: Наука, 1978.-С. 179-184.

2. Агошков М.И. и др. Разработка рудных и нерудных месторождений / М.И Агошков, С.С. Борисов, В.А. Боярский. - М.: Недра, 1983. -424 с.

3. Азимов Р.Ш. Современные направления совершенствования камерных систем разработки на зарубежных рудниках (Аналитический обзор) / Р.Ш. Азимов, А.А. Белугин, М.Н. Слепцов. -М.: ОНТИ, 1990. -125с.

4. Андреев Е.Т., Минаев Б,К, Шапшес Н,В, Киток В.Ф. Упрочнение закладки отработанных камер методом цементации // Горн, журнал. - 1971. - № 3. -С. 45-47.

5. Атманских С.А., Гертман J1.K., Влияние глины на прочностные свойства твердеющих смесей // Горн, журнал. - 1978. - № 6. - С. 44-45.

6. Атманских С.А., Гертман Л.К., Светлаков К.Н., Солдатова О.М. Подбор составов твердеющих закладочных смесей // Горн, журнал. - 1984. - № 7. - С. 24-26.

7. Бакиновский И.И., Гаврилов Ф.Л., Уфимцев В.М. Твердеющая закладка в технологии горных работ СУБРа // Горн, журнал. - 1984. - № 2. — С.20-21.

8. Бакиновский И.И., Иванов В.М. Опыт и перспективы применения твердеющей закладки // Горн, журнал. - 1994. - № 3. - С. 16-19.

9. Батурина Г.М., Оснеговский Е.Р., Носкин И.И. Прогнозирование прочности твердеющей закладки // Горн, журнал. - 1986. - № 11.- С.25-26.

Ю.Бронников Д.М. и др. Основы технологии подземной разработки рудных месторождений рудных месторождений с закладкой / Д.М. Бронников, Н.Ф. Замесов, Г.С. Кириенко. - М.: Недра, 1973. -260 с.

11. Вертячих К.С. Аспекты применения закладки в зарубежной и отечественной практике подземной разработке руд / К.С. Вертячих, A.M. Хакуре // Горный информационно - аналитический бюллетень №7. - М.: МГГУ, 2002 . - С. 8892.

12. Влох В.Н., Крутиков А.В., Репп К.Ю., Щуплецов Ю.П., Туляев С.Х., Вы-ползов Б.М. Обоснование механических свойств искусственного массива и результатов внедрения эффективных составов твердеющей закладки // Горн, журнал. - 1990. - № 2. - С. 33-35.

13. Волков Ю.В., Брезгулевский И.В. Совершенствование этажно камерной системы разработки с твердеющей закладкой на Гайском руднике // Горн, журнал. - 1983. - № 10. - С.35-37.

14. Волков Ю.В., Булатов В.Ф., Попов В.Е. Из опыта проектирования и отра ботки Гайского месторождения // Горн, журнал. - 1983. - № 10. - С.35-37.

15. Вяткин А.П. и др. Твердеющая закладка на рудниках / А.П. Вяткин, В.Г. Горбачев, В.А. Рубцов. - М.: Недра, 1983. - 320 с.

16. Галинов Ю.Н., Култышев В.И., Решетников А.А. Твердеющая закладка при разработке месторождений урановых руд // Горн, журнал. — 1993. - № 3. - С. 23-28.

17. Гейер В.Г. и др. Гидравлика и гидропривод / В.Г. Гейер, B.C. Дулин, А.Н.Заря. -М.: Недра, 1991. - 331с.

18. Городецкий П.И., Паненков Ю.И. Вопросы применения бетонных опор и цементированной закладки при разработки рудных. - М.: ГОСГОРТЕХИЗ-ДАТ, 1960.-96 с.

19. Грабовский Р.И. Курс физики. - СПб.: Лань, 2002. -608 с.

20. Гребенюк В. А., Цой Н.Д. Опыт разработки залежей богатых руд в сложных горно-геологических условиях системами с закладкой // Горн, журнал. -1972.-№ 10.-С. 23-25.

21. Дьяковский В.Б., Светлаков К.Н., Солдатова О.М., Попова Э.М. Совершенствование закладочных работ в новых экономических условиях // Горн, журнал. -2000. - №1. - С. 26-28.

22. Ерофеев И.Е. и др. Подземная разработки месторождений полиметаллических руд / И.Е. Ерофеев, И.М. Никифоров, И.П. Черкасов, С.М. Фабричнов. -М.: Недра, 1989.-286 с.

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

24. Илюшин А.П. Формирование структуры и контроль качества закладочного массива из твердеющей закладки // Горн, журнал. - 1982. - №11. - С. 332835.

25. Именитов В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. - М.: Недра, 1984. - 503 с.

26. Кармазин В.И. и др.Процессы и машины для обогащения полезных ископаемых / В.И. Кармазин, Е.Е. Серго, А.П. Жендринский. - М.: Недра, 1974. -560 с.

27. Кизевальтер Б. В. К расчету скоростей падения тел в бесструктурных суспензиях // Обогащение руд. - 1975. - № 3. - С. 12-16

28. Кизевальтер Б. В. Теоретические основы гравитационных процессов обогащения. - М.: Недра, 1979. -295 с.

29. Кожбанов К. X. Технология закладочных работ на Орловском руднике // Горн, журнал. - 2005 г. - №5, - С. 43-45.

30. Коновалов А.П, Аршавский В.В., Хуцишвили В.И., Сорокина JI.H., Анфино-геев С.В. Закладочные работы на подземных рудниках и перспективы их совершенствования // Горн, журнал. - 2001. - № 7. - С. 3-7.

31. Котенко Е.А., Голик В.И. Экономическая эффективность комбинированного погашения пустот при разработке сложно-структурных месторождений // Горн, журнал. - 1991. - № 7. - С. 45-47.

32. Кравченко В.П., Куликов В.В. Применение твердеющей закладки при разработке рудных месторождений. - М.: Недра, 1974. — 99 с.

33. Леонтьев А.А. Обоснование параметров технологии формирования подземных техногенных образований различного назначения на рудниках Кольского полуострова // Горный информационно - аналитический бюллетень № 14. - М.: МГГУ, 2002 . С. 170-176.

34. Лизункин В.М. Совершенствование подэтажных систем со скважиной отбойкой при отработке месторождений Стрельцовской группы: Отчет о НИР № 554/10-05/772 (заключ.) / В.М. Лизункин, В.Е. Подопригора, В.В. Медведев, В.А. Овсейчук, Ю.Н. Галинов. - Чита: ЧитГТУ, 2000. -100 с.

35. Лизункин В.М. Пути повышения эффективности разработки сложно-структурных урановых залежей Стрельцовского рудного поля / В.М. Лизункин, В.Е. Подопригора, В.В. Медведев // Вестник Читинского государственного университета. - Чита: ЧитГТУ, 2001. - Вып. 19. - С. 9-15.

36. Лизункин В.М. Совершенствование подэтажных систем со скважинной отбойкой при отработке месторождений Стрельцовской группы / В.М. Лизункин, В.В. Медведев, В.А. Овсейчук, Ю.Н. Галинов, В.Е. Подопригора // Новый век — Новые открытия: мат-лы межрег. конф. посвященной 40-летию ЗабНИИ. - Чита: ЗабНИИ, 2001,- С. 349-351.

37. Лизункин В.М. Породобетонная закладка как фактор снижения себестоимости добычи и повышения экологической безопасности при выемке богатых урановых руд камерно-целиковами системами разработки / В.М. Лизункин, В.В. Медведев // Вестник Читинского государственного университета. — Чита: ЧитГТУ, 2002. - Вып. 26. - С. 130-133.

38. Лизункин В.М. Способ разработки сложноструктурных месторождений /

B.М. Лизункин, Ю.Н. Галинов, В.Е. Подопригора, В.В. Медведев // Горный информационно - аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2004 . - Вып. 12.

C. 192-194.

39. Ляшенко В.И., Голик В.И. Совершенствование технологии заютдочных работ//Горн.журнал. - 1991. - № 1. - С. 19-22.

40. Макаров С.В., Звеков В.А. Современное состояние и прогноз развития технологии закладочных работ на рудниках цветной металлургии СССР. - М.: ЦНИИцветмет экономики и информации, 1984. - 68 с.

41. Малахов Г.М., Дядечкин Н.И., Романенко Ж.П., Горб В.М., Битов Ю.А. Об использовании отходов обогащения и пород попутной добычи для производства закладочных смесей // Горн, журнал. — 1980. - № 5. — С. 24-27.

42. Малетин JI.B., Осеев О.Б., Левин B.C., Мохов А.И. Опыт развития и совершенствования технологии закладочных работ // Горн, журнал. - 1991. - № 5. -С. 52-54.

43. Медведев В.В. Основные факторы, определяющие прочность породобетон-ной закладки при формировании её полураздельным способом. / В.В. Медведев, В.М. Лизункин // Четвертая научно-техническая конференция Горного института (материалы конференции), часть 3. - Чита, ЧитГТУ, 2003. - С. 60-63.

44. Медведев В.В. Обоснование математической модели процесса свободного падения крупнокускового материала в тяжелых жидких средах // Вестник Читинского государственного университета: Специальный выпуск посвященный 30-летию Горного института. - Чита: ЧитГУ, 2004. — Вып. 35. - С. 169-175.

45. Медведев В.В. Повышение эффективности закладочных работ при камерных системах разработки // Забайкалье. Сборник научных трудов. Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня. - М.: МГГУ, 2007. - Вып. 4. - С. 80-84.

46. Овсейчук В.А., Култышев В.И., Решетников А.А. Особенности разработки сложно структурных урановых месторождений Забайкалья // Горн, журнал. -1999. -№ 12.-С. 26-30.

47. Павлючков В.Г., Котенко Е.А., Пустопаев А.Н., Маасинг Э.Г. Разработка и применение составов твердеющей закладки на основе ангидрито-гидравлических вяжущих // Горн, журнал. — 1991. - № 12. — С.39-42.

48. Палий В.Д., Смелянский Е.С., Кравченко В.Т. Определение нормативной прочности твердеющей закладки // Горн, журнал. - 1983. - № 3. - С. 25-28.

49. Пластификатор «Мегалит С-ЗРС» / Завод изготовитель ЗАО «Владимирский ЖБК». - Режим доступа: htt://www.himtrade.ru.

50. Применение систем разработки с закладкой на рудниках цветной металлургии / Б.П. Дропот. - М.: ЦНИИцветмет экономики и информации, 1979. — 56 с.

51. Протодьяконов М.М. Методика рационального планирования экспериментов / М.М. Протодьяконов // Труды ИГД им А.А. Скочинского, 1961. - Вып. 17.-С. 38-40.

52. Репп К.Ю. и др. Материалы для искусственных целиков и технология их возведения / К.Ю. Репп, JI.K. Вахрушев, С.А. Студзинский, Д.А. Упорова. -М.: Недра, 1968.-82 с.

53. Репп К.Ю. Влияние глинистых включений на прочность твердеющей закладки // Горн, журнал. - 1981. - № 5. - С. 29-30.

54. Репп К.Ю., Денисов Е.М., Тимощук В.П., Коваленко А.И. Закладка камер составами, обеспечивающими проектную прочность при различных сроках твердения // Горн, журнал. - 1983. - № 10. - С. 37-40.

55. Решетников А.А., Галинов Ю.Н., Култышев В.И., Рубашкина Т.И. Совершенствование закладочных работ // Горный вестник. - 1998 г. - № 3. - С. 3839.

56. Светлаков К.Н., Гертман J1.K., Ерёмин Н.А. Развитие закладочных работ на подземном руднике // Горн, журнал. - 1994. - № 4. - С. 37-41.

57. Слепцов М.Н. и др. Подземная разработка месторождений цветных и редких металлов / М.Н. Слецов, Р.Ш. Азимов, В.Н. Мосинец. - М.: Недра, 1986. - 206 с.

58. Смолич, С.В. Программа «Correlay», / С.В. Смолич// ЧитГТУ, - 1998.

59. Современное состояние и пути развития технологии закладочных работ на рудниках цветной металлургии СССР / Ю.М. Прошин, К.Н. Светлаков, Ю.Д. Шварц. - М.: ЦНИИцветмет экономики и информации, 1987. - 51 с.

60. Справочник по горнорудному делу / под ред. В.А Гребенюка, Я.А. Пыжья-нова, И.Е. Ерофеева. - М.: Недра, 1983. - 816 с.

61. Твердеющая закладка. Требования к закладочным материалам. Составы твердеющей смеси: СТП 0106-87-2002. - Краснокаменск: ОАО «ППГХО», 2002.- 15 с.

62. Терентьев В.М., Требуков A.JI., Котельников В.М. Эффективность различных типов твердеющей закладки при разработке мощных рудных месторождений//Горн. журнал. - 1978. -№10.-С. 38-41.

63. Требуков A.JI. Применение твердеющей закладки при подземной добычи руд. -М.: Недра, 1981.-172 с.

64. Хомяков В.И. Зарубежный опыт закладки на рудниках. - М., Недра, 1984. -224 с.

65. Цыгалов М.Н., Зурков П.Э. Разработка месторождений полезных ископаемых с монолитной закладкой. - М.: Недра, 1970. —216 с.

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

67. Чесноков Н. И. Системы разработки месторождений урана с твердеющей закладкой / Н.И. Чесноков, А.А. Петросов, Б.М. Шевченко. - М., Атомиздат, 1975.-235 с.

68. Шифрин И.И., Лихачев С.Н., Шавинский Г.В., Алексеев Ф.К. Рекомендуемая технология разработки Яковлевского месторождения // Горн, журнал. — 1975.-№10.-С. 24-29.

69. Юркевич Г.Ф., Леонтьев А.А., Конохов В.П., Гуревич Б.И. Промышленные испытания закладочных твердеющих смесей с воздухововлекающей добавкой // Горн, журнал. - 1988. - № 9. - С. 46-49.

70. Barrett, JR, Coulthard, MA and Dight, P.M. Determination of Fill Stability, Mining with Backfill, 12th Canadian Rock Mechanics Symposium, CIM Special Volume 19, Sudbury, - Ontario May 23-25, 1978.

71. BFP. Improved Recovery in Highwall Mining Using Backfill, ACARP Project C3052, Australian Coal Research Limited. 1992.

72. Bloss, ML. Evolution of Cemented Rock Fill at Mount isa Mines Limited, Mineral Resources Engineering, Vol. 5, No. 1 (1996), 23-43, Imperial College Press.

73. Bureau of mines cost estimating system handbook. United States Department of the interier, 1987.

74. International survay of major underground mines. Engineering and mining journal, V.179, №6. 1978.

75. Kundel K. Die Strcbtechnick im deutsche Steinkolenbergbau im Jahre 1982.-Gliickauf, № 11. 1983.

76. Liersch W. Neue Abbausystem fur die gensigte Lagerung. - Gltickauf,1982, № 9.

77. Nantel, J. Recent Developments and Trends in Backfill Practices in Canada, Mi-nefill 98, AusIMM, April 14-16 1998, Brisbane.

78. Palarski, J. The Use of Fly-ash, Tailings, Rock and Binding agents as Consolidated Backfill for Coal Mines, Minefill 93, SAIMM. Johannesburg 1993.

79. Research mine. - Engineering and mining journal, V.186, №1. 1985.

80. Sassos M.P. Backfilling stopes at Bin & S. — Engineering and mining journal, V.187, №6. 1986.

81. Whitman B.E. Pillar recovery by the undercut-and-fill method at the Zinc Corporation Ltd., and New Broken Hill Consolidated Ltd.-In; Proc. of the 11-th Common Mining and Metallurgy Congress. Hong - Cong.

82. A.C. 1469184 СССР Российская Федерация, МКИ Е2IF 15/0. Способ закладки выработанного пространства / Г.В. Варсанова, А.П. Варсанов (СССР). №4122080/23-03; заяв. 08.07.86; опубл. 30.03.89.Бюл. № 12. - 2 с.

Расчет состава литой твердеющей смеси для породо-бетонной закладки для условий ОАО «ППГХО».

Расчет состава литой твердеющей смеси для породо-бетонной закладки осуществляем по методике для составов закладочных смесей с крупным заполнителем (0-20 мм):

1. Характеристики исходных материалов взяты по данным ОАО «ППГХО» и представлены в табл. П. 1.1 и П. 1.2 [61].

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Медведев, Валерий Васильевич, Чита

1. Агошков М.И. Состояние и пути решения проблемы рационального использования и охраны недр / М.И. Агошков, В.П. Рыжов // В кн.: Горная наука и рациональное использование минирально-сырьевьтх ресурсов. - М.: Наука, 1978.-С. 179-184.

2. Агошков М.И. и др. Разработка рудных и нерудных месторождений / М.ИАгошков, С. Борисов, В.А. Боярский. - М.: Недра, 1983. -424 с.

4. Андреев Е.Т., Минаев Б,К, Шапшес Н,В, Киток В.Ф. Упрочнение закладкиотработанных камер методом цементации // Горн, журнал. - 1971. - № 3. 45-47.

5. Атманских А., Гертман Л.К., Влияние глины на прочностные свойстватвердеющих смесей // Горн, журнал. - 1978. - № 6. - 44-45.

6. Атманских А., Гертман Л.К., Светлаков К.Н., Солдатова О.М. Подбор составов твердеющих закладочных смесей // Горн, журнал. - 1984. - № 7. - 24-26.

7. Бакиновский И.И., Гаврилов Ф.Л., Уфимцев В.М. Твердеющая закладка втехнологии горных работ СУБРа // Горн, журнал. - 1984. - № 2. - 20-21.

8. Бакиновский И.И., Иванов В.М. Опыт и перспективы применения твердеющей закладки // Горн, журнал. - 1994. - № 3. - 16-19.

9. Вертячих К.С. Аспекты применения закладки в зарубежной и отечественнойпрактике подземной разработке руд / К.С. Вертячих, A.M. Хакуре // Горный информационно - аналитический бюллетень №7. - М.: МГГУ, 2002 . - 8892.

10. Влох В.Н., Крутиков А.В., Репп К.Ю., Щуплецов Ю.П., Туляев Х., Выползов Б.М. Обоснование механических свойств искусственного массива и результатов внедрения эффективных составов твердеющей закладки // Горн, журнал. - 1990. - № 2. - 33-35.

11. Волков Ю.В., Брезгулевский И.В. Совершенствование этажно камернойсистемы разработки с твердеющей закладкой на Гайском руднике // Горн, журнал. - 1983. - № 10. - 35-37.

12. Волков Ю.В., Булатов В.Ф., Попов В.Е. Из опыта проектирования и отработки Гайского месторождения // Горн, журнал. - 1983. - № 10. - 35-37.

13. Вяткин А.П. и др. Твердеющая закладка на рудниках / А.П. Вяткин, В.Г.Горбачев, В.А. Рубцов. - М.: Недра, 1983. - 320 с.

14. Галинов Ю.Н., Култышев В.И., Решетников А.А. Твердеющая закладка приразработке месторождений урановых руд // Горн, журнал. — 1993. - № 3. - 23-28.

15. Гейер В.Г. и др. Гидравлика и гидропривод / В.Г. Гейер, B.C. Дулин,А.Ы.Заря. - М . : Недра, 1991. - 331с.

16. Городецкий П.И., Паненков Ю.И. Вопросы применения бетонных опор ицементированной закладки при разработки рудных. - М.: ГОСГОРТЕХИЗДАТ, 1960.-96 с.

17. Грабовский Р.И. Курс физики. - СПб.: Лань, 2002. -608 с.

18. Гребенюк В. А., Цой Н.Д. Опыт разработки залежей богатых руд в сложныхгорно-геологических условиях системами с закладкой // Горн, журнал. 1972.-№ 10.-С. 23-25.

19. Дьяковский В.Б., Светлаков К.Н., Солдатова О.М., Попова Э.М. Совершенствование закладочных работ в новых экономических условиях // Горн, журнал.-2000.-№1.-С. 26-28.

20. Ерофеев И.Е. и др. Подземная разработки месторождений полиметаллических руд / И.Е. Ерофеев, И.М. Никифоров, И.П. Черкасов, С М . Фабричное. М.: Недра, 1989.-286 с.

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

22. Илюшин А.П. Формирование структуры и контроль качества закладочногомассива из твердеющей закладки // Горн, журнал. - 1982. - №11. - 332835.

23. Именитов В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудныхместорождений. - М.: Недра, 1984. - 503 с.

24. Кармазин В.И. и др.Процессы и машины для обогащения полезных ископаемых / В.И. Кармазин, Е.Е. Серго, А.П. Жендринский. - М.: Недра, 1974. 560 с.

25. Кизевальтер Б. В. К расчету скоростей падения тел в бесструктурных суспензиях // Обогащение руд. - 1975. - № 3. - 12-16

26. Кизевальтер Б. В. Теоретические основы гравитационных процессов обогащения. - М.: Недра, 1979. -295 с.

27. Кожбанов К. X. Технология закладочных работ на Орловском руднике //Горн, журнал. - 2005 г. - №5, - 43-45.

28. Коновалов А.П, Аршавский В.В., Хуцишвили В.И., Сорокина Л.Н., Анфиногеев С В . Закладочные работы на подземных рудниках и перспективы их совершенствования // Горн, журнал. - 2001. - № 7. - 3-7.

29. Котенко Е.А., Голик В.И. Экономическая эффективность комбинированногопогашения пустот при разработке сложно-структурных месторождений // Горн, журнал. - 1991. - № 7. - С 45-47.

30. Кравченко В.П., Куликов В.В. Применение твердеющей закладки при разработке рудных месторождений. - М.: Недра, 1974. — 99 с.

31. Леонтьев А.А. Обоснование параметров технологии формирования подземных техногенных образований различного назначения на рудниках Кольского полуострова // Горный информационно - аналитический бюллетень № 14. - М.: МГГУ, 2002 . 170-176.

32. Лизункин В.М. Способ разработки сложноструктурных месторождений /В.М. Лизункин, Ю.Н. Галинов, В.Е. Подопригора, В.В. Медведев // Горный информационно - аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2004 . - Вып. 12. 192-194.

33. Ляшенко В.И., Голик. В.И-Совершенствование технологии закладочных работ//Горн.журнал. - 1991. - № 1. - 19-22.

34. Макаров СВ., Звеков В.А. Современное состояние и прогноз развития технологии закладочных работ на рудниках цветной металлургии СССР. - М.: ЦНИИцветмет экономики и информации, 1984. - 68 с.

35. Малахов Г.М., Дядечкин Н.И., Романенко Ж.П., Горб В.М., Битов Ю.А. Обиспользовании отходов обогащения и пород попутной добычи для производства закладочных смесей // Горн, журнал. — 1980. - № 5. — 24-27.

36. Малетин Л.В., Осеев О.Б., Левин B.C., Мохов А.И. Опыт развития и совершенствования технологии закладочных работ // Горн, журнал. - 1991. - № 5. - 52-54.

37. Медведев В.В. Повышение эффективности закладочных работ при камерных системах разработки // Забайкалье. Сборник научных трудов. Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня. - М.: МГГУ, 2007. - Вып. 4. - 80-84.

38. Овсейчук В.А., Култышев В.И., Решетников А.А. Особенности разработкисложно структурных урановых месторождений Забайкалья // Горн, журнал. 1999.-№ 12.-С. 26-30.

39. Павлючков В.Г., Котенко Е.А., Пустопаев А.Н., Маасинг Э.Г. Разработка иприменение составов твердеющей закладки на основе ангидритогидравлических вяжущих // Горн, журнал. - 1991. - № 12. - 39-42.

40. Палий В.Д., Смелянский Е.С., Кравченко В.Т. Определение нормативнойпрочности твердеющей закладки // Горн, журнал. - 1983. - № 3. - 25-28.

41. Пластификатор «Мегалит С-ЗРС» / Завод изготовитель ЗАО «ВладимирскийЖБК». - Режим доступа: htt://www.himtrade.ru.

42. Применение систем разработки с закладкой на рудниках цветной металлургии / Б.П. Дропот. - М.: ЦНИИцветмет экономики и информации, 1979. — 56 с.

43. Протодьяконов М.М. Методика рационального планирования экспериментов / М.М. Протодьяконов // Труды ИГД им А.А. Скочинского, 1961. - Вып. 17.-С. 38-40.

44. Репп К.Ю. и др. Материалы для искусственных целиков и технология ихвозведения / К.Ю. Репп, Л.К. Вахрушев, А. Студзинский, Д.А. Упорова. М.: Недра, 1968.-82 с.

45. Репп К.Ю. Влияние глинистых включений на прочность твердеющей закладки // Горн, журнал. - 1981. - № 5. - 29-30.

46. Репп К.Ю., Денисов Е.М., Тимощук В.П., Коваленко А.И. Закладка камерсоставами, обеспечивающими проектную прочность при различных сроках твердения // Горн, журнал. - 1983. - № 10. - 37-40.

47. Решетников А.А., Галинов Ю.Н., Култышев В.И., Рубашкина Т.И. Совершенствование закладочных работ // Горный вестник. - 1998 г. - № 3. - 3839.

48. Светлаков К.Н., Гертман Л.К., Ерёмин Н.А. Развитие закладочных работ наподземном руднике // Горн, журнал. - 1994. - № 4. - 37-41.

49. Слепцов М.Н. и др. Подземная разработка месторождений цветных и редких металлов / М.Н. Слецов, Р.Ш. Азимов, В.Н. Мосинец. - М.: Недра, 1986. -206 с.

50. Смолич, С В . Программа «Correlay», / С В . Смолич // ЧитГТУ, - 1998.

51. Современное состояние и пути развития технологии закладочных работ нарудниках цветной металлургии СССР / Ю.М. Прошин, К.Н. Светлаков, Ю.Д. Шварц. - М.: ЦНИИцветмет экономики и информации, 1987. - 51 с.

52. Справочник по горнорудному делу / под ред. В.А Гребенюка, Я.А. Пыжьянова, И.Е. Ерофеева. - М.: Недра, 1983. - 816 с.

53. Твердеющая закладка. Требования к закладочным материалам. Составытвердеющей смеси: СТП 0106-87-2002. - Краснокаменск: ОАО <<ППГХО>>, 2002.- 15 с.

54. Терентьев В.М., Требуков А.Л., Котельников В.М. Эффективность различных типов твердеющей закладки при разработке мощных рудных месторождений // Горн, журнал. - 1978. - №10. - 38-41.

55. Требуков А.Л. Применение твердеющей закладки при подземной добычируд. - М . : Недра, 1981. -172 с.

56. Хомяков В.И. Зарубежный опыт закладки на рудниках. - М., Недра, 1984.224 с.

57. Цыгалов М.Н., Зурков П.Э. Разработка месторождений полезных ископаемых с монолитной закладкой. - М.: Недра, 1970. -216 с.

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

59. Чесноков Н. И. Системы разработки месторождений урана с твердеющейзакладкой / Н.И. Чесноков, А.А. Петросов, Б.М. Шевченко. - М., Атомиздат, 1975.-235 с.

60. Шифрин И.И., Лихачев Н., Шавинский Г.В., Алексеев Ф.К. Рекомендуемая технология разработки Яковлевского месторождения // Горн, журнал. 1975. -№10. - С . 24-29.

61. Юркевич Г.Ф., Леонтьев А.А., Конохов В.П., Гуревич Б.И. Промышленныеиспытания закладочных твердеющих смесей с воздухововлекающей добавкой // Горн, журнал. - 1988. - № 9. - 46-49.

62. Barrett, JR, Coulthard, MA and Dight, P.M. Determination of Fill Stability,Mining with Backfill, 12th Canadian Rock Mechanics Symposium, CIM Special Volume 19, Sudbury, - Ontario May 23-25, 1978.

63. BFP. Improved Recovery in Highwall Mining Using Backfill, ACARP ProjectC3052, Australian Coal Research Limited. 1992.

64. Bloss, ML. Evolution of Cemented Rock Fill at Mount isa Mines Limited, Mineral Resources Engineering, Vol. 5, No. 1 (1996), 23-43, Imperial College Press.

65. Bureau of mines cost estimating system handbook. United States Department ofthe interier, 1987.

66. International survay of major underground mines. Engineering and mining journal, V. 179, №6. 1978.

67. Kundel K. Die Strcbtechnick im deutsche Steinkolenbergbau im Jahre 1982.Gluckauf, № 11. 1983.

68. Liersch W. Neue Abbausystem fiir die gensigte Lagerung. - Gltickauf,1982, № 9.

69. Nantel, J. Recent Developments and Trends in Backfill Practices in Canada, Minefill 98, AusIMM, April 14-16 1998, Brisbane.

70. Palarski, J. The Use of Fly-ash, Tailings, Rock and Binding agents as Consolidated Backfill for Coal Mines, Minefill 93, SAIMM. Johannesburg 1993.

71. Research mine. - Engineering and mining journal, V.186, №1. 1985.

72. Sassos M.P. Backfilling stopes at Bm & S. — Engineering and mining journal,V.187, №6. 1986.

73. Whitman B.E. Pillar recovery by the undercut-and-fill method at the Zinc Corporation Ltd., and New Broken Hill Consolidated Ltd.-In; Proc. of the 11-th Common Mining and Metallurgy Congress. Hong - Cong.

74. A.C. 1469184 СССР Российская Федерация, МКИ E21F15/0. Способ закладки выработанного пространства / Г.В. Варсанова, А.П. Варсанов (СССР). №4122080/23-03; заяв. 08.07.86; опубл. 30.03.89.Бюл. № 12. - 2 с.

Информация о работе

Медведев, Валерий Васильевич
кандидата технических наук
Чита, 2009
ВАК 25.00.22

Диссертация

Обоснование эффективной технологии формирования породо-бетонной закладки при камерных системах разработки - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы