Обоснование конструкции и параметров подземной геотехнологии при комбинированной разработке рудных месторождений Урала

Соколов, Игорь Владимирович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование конструкции и параметров подземной геотехнологии при комбинированной разработке рудных месторождений Урала
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Обоснование конструкции и параметров подземной геотехнологии при комбинированной разработке рудных месторождений Урала"

УДК 622.272.06/.271.06

На правах рукописи

Соколов Игорь Владимирович

ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ПАРАМЕТРОВ ПОДЗЕМНОЙ ГЕОТЕХНОЛОГИИ ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКЕ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УРАЛА

Специальность 25.00.22 - Геотехнология (подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

005044031 1 7 МАЙ 2052

Екатеринбург - 2012

005044031

Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении науки Институте горного дела Уральского отделения академии наук (ИГД УрО РАН)

бюджетном Российской

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор доктор технических наук

Атрушкевич В.А. Корнилков М.В. Соловьев В.А.

Ведущая организация - ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

Защита диссертации состоится "29" мая 2012 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 004.010.01 в ИГД УрО РАН по адресу: 620219, ГСП-936, г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, 58.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГД УрО РАН.

Автореферат разослан "_2А" 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор лЛЛг /^- В.М. Аленичев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Исчерпание потенциала открытой геотехнологии при освоении рудных месторождений актуализирует переход к подземному способу разработки, при этом некоторый период времени разработка ведется комбинированным способом по взаимосвязанным технологическим схемам. Анализ опыта разработки 123 месторождений комбинированным способом показал, что 79 % осваивается по последовательной схеме и 21 % -параллельной. Причем на многих месторождениях, разрабатываемых по последовательной схеме, некоторый период открытые (ОГР) и подземные (ПГР) горные работы также совмещались. Так, на медноколчеданных месторождениях Урала этот период составил от 13 лет на Учалинском до одного года на Молодежном. На кимберлитовых месторождениях Якутии реализуется практически «чистая» последовательная схема.

Показатели подземной геотехнологии (вскрытия и очистной выемки) при комбинированной разработке рудного месторождения зависят не только от традиционных, но и специфических факторов, обусловленных наличием в непосредственной близости от подземных запасов выработанного пространства карьера. Установление характера и степени влияния, учет и актуализация положительных (использование карьера для целей вскрытия и очистной выемки) и нейтрализация негативных (активные аэродинамические и гидродинамические связи, повышенное горное давление) специфических факторов является необходимым условием обоснования подземной геотехнологии при комбинированной разработке рудного месторождения. Такое обоснование осуществляется в рамках научно-методических основ комбинированного способа разработки, созданных под руководством член-корр. РАН Д.Р. Каплунова. Вместе с тем, в настоящее время обоснование подземной геотехнологии осуществляется без должного учета специфики комбинированной разработки, поэтому требуется уточнение и дополнение соответствующей научно-методической базы.

Разнообразие условий и учет множества факторов определяют необходимость изыскания, конструирования и оценки большого количества вариантов подземной геотехнологии (вскрытия и очистной выемки). Так, обоснование подземной геотехнологии только с учетом различных способов изоляции подземных выработок от карьера предполагает несколько принципиально различных конструкций систем разработки. С учетом широкого варьирования геометрических параметров конструктивных элементов систем разработки, разнообразия комплексов геотехники число конкурирующих вариантов может достигать сотен. Способы и схемы вскрытия подземных запасов в условиях комбинированной разработки также весьма разнообразны. Разработка и применение методов компьютерного экономико-математического моделирования позволит более объективно решить задачу обоснования оптимальных конструкции и параметров подземной геотехнологии при комбинированной разработке.

Недостатком стратегии освоения месторождения по параллельной схеме является системная ошибка при определении границ перехода на ПГР, связанная с большим лагом (20-30 лет) между проектированием и достижением карьером предельного положения. Недостаток последовательной схемы заключается в том, что практически полная реализация потенциала открытой геотехнологии приводит к увеличению капитальных и эксплуатационных затрат на ПГР при освоении переходных зон и основных подземных запасов. Изыскание оптимальной стратегии их освоения, основанной на технологии восходящей выемки, позволит устранить недостатки обеих схем комбинированной разработки рудного месторождения.

Обоснование эффективной и безопасной подземной геотехнологии, позволяющей использовать карьерное пространство при вскрытии и нейтрализовать влияние негативных факторов при выемке переходных зон, обеспечивающей оптимальную стратегию освоения подземных запасов при комбинированной разработке рудного месторождения, представляет собой весьма актуальную научную и практическую проблему.

Целью работы является научно-методическое обоснование конструкции и параметров эффективной и безопасной подземной геотехнологии, обеспечивающей оптимальную стратегию освоения подземных запасов при комбинированной разработке рудного месторождения.

Идея работы состоит в том, что эффективность и безопасность подземной геотехнологии при комбинированной разработке рудного месторождения достигается использованием карьерного пространства и оборудования при вскрытии и очистной выемке, и изолированностью подземных очистных выработок путем создания изолирующих массивов в переходной зоне и восходящей выемки при освоении основных запасов.

Объектом исследования является подземная геотехнология (вскрытие и очистная выемка) при комбинированной разработке рудного месторождения, предметом - оптимальные конструкция и параметры подземной геотехнологии.

Для достижения поставленной цели предполагается решить задачи:

- анализ и обобщение современной теории и опыта подземной геотехнологии при комбинированной разработке рудных месторождений;

- исследование специфических условий и факторов, обоснование принципов изыскания подземной геотехнологии при комбинированной разработке рудного месторождения;

- систематизация, конструирование, разработка методики расчета и экономико-математическое моделирование (ЭММ) вариантов и оптимизация параметров вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке рудного месторождения на основе принципа использования карьерного пространства и оборудования;

- систематизация, конструирование, разработка методики расчета и ЭММ вариантов и оптимизация параметров подземной технологии отработки переходной зоны на основе принципа изолированности подземных очистных

выработок от карьерного пространства и использования карьерного оборудования;

- исследование особенностей, конструирование, ЭММ и оценка эффективности восходящей выемки при обосновании стратегии разработки подземных запасов рудного месторождения;

- разработка и оценка технологических решений, внедрение которых повышает эффективность и безопасность подземной геотехнологии при комбинированной разработке месторождений.

В работе использовался комплексный метод исследований, включающий в себя анализ и обобщение теории и практики комбинированной разработки месторождений, теоретические и экспериментальные исследования с привлечением метода научной индукции, корреляционного и регрессионного анализа, оптимизационное ЭММ и промышленный эксперимент эффективных и безопасных вариантов вскрытия и подземной технологии.

Научные положения, выносимые на защиту:

1 Технической характеристикой специфического свойства близости подземных блоков и карьерного пространства при комбинированной разработке является показатель их изолированности, определяющий долю запасов подземного блока, отрабатываемых путем формирования подземных (полностью изолированных) выработок.

2 Обоснование конструкции и параметров подземной технологии разработки переходной зоны рудного месторождения, выполненное на основе предложенной систематизации с учетом показателя изолированности и коэффициентов, описывающих влияние специфических факторов, существенно повышает объективность и точность ее оценки.

3 Использование карьерного бурового оборудования и формирование изолирующих рудных или искусственных монолитных массивов при этажно-камерной системе разработки с закладкой и массивов пород в разрыхленном состоянии при системах разработки с обрушением повышает эффективность и безопасность разработки переходной зоны рудного месторождения.

4 Эффективность вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке медноколчеданного месторождения автомобильным уклоном по сравнению со вскрытием вертикальным стволом достигается использованием карьерного пространства и оборудования и определяется глубиной карьера.

5 Оптимальная стратегия освоения подземных запасов при комбинированной разработке медноколчеданного месторождения достигается поэтапным вскрытием автомобильным уклоном из карьера и нисходящей отработкой, а при вскрытии вертикальным стволом — восходящей отработкой.

Научная новизна состоит в:

- подтверждении гипотезы о том, что технической характеристикой свойства близости подземных запасов и карьерного пространства является показатель их изолированности Аги = Уи IV, определяющий, какая часть подземного блока V отрабатывается путем формирования подземных (полностью изолированных) выработок К„. Установлена на основании опыта отечественных рудников (и = 49) статистически значимая связь между

изолированностью подземных очистных выработок и технико-экономическими показателями (ТЭП) отработки переходной зоны (га = 0,59, а = 0,05);

- систематизации способов отработки переходной зоны рудного месторождения, отличающейся тем, что в основу разделения на классы и группы положен признак изолированности подземных очистных выработок от карьерного пространства. Количественными критериями служат показатель изоляции ки и коэффициенты, описывающие влияние специфических факторов, учитываемых на определенных иерархических уровнях: активные аэродинамические связи (ААС) - при разделении на классы, карьерное буровое оборудование - на группы, повышенное горное давление - на варианты;

- установлении влияния изолированности и специфических факторов на увеличение участковой себестоимости разработки переходной зоны: рудника Удачный системой этажного обрушения под массивом разрыхленных пород на 33%; уральских медноколчеданных месторождений системами с закладкой под рудным целиком - 29 %;

- установлении на основе ЭММ зависимостей ТЭП отработки переходной зоны медноколчеданного месторождения от ширины камер основных запасов 10-17,5 м при различных способах изоляции. Эффективность этажно-камерной системы разработки с твердеющей закладкой достигается применением временного рудного изолирующего целика и карьерных буровых станков за счет снижения влияния ААС путем отбойки методом VCR и оптимизации высоты переходной зоны: прибыль на 3 и 37 % выше, чем у вариантов разработки под искусственным перекрытием, созданным на дне карьера, и горизонтальными слоями, соответственно;

систематизации вариантов вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке рудного месторождения, отличающейся тем, что в основу разделения на способы положен тип главных вскрывающих выработок, а на схемы - место их заложения (земная поверхность или карьер). Дополнительный признак - тип и место заложения вспомогательных вскрывающих выработок,

- установлении на основе ЭММ зависимостей суммарных капитальных и эксплуатационных затрат, связанных с вскрытием, от глубины карьера 140-440 м при комбинированной разработке медноколчеданного месторождения. Эффективность (в 1,1-1,4 раза) вскрытия автотранспортным уклоном из карьера достигается за счет оптимальной высоты этажа 60 м и меньших капитальных затрат на ГКР (в 1,4-1,8 раза) даже при больших эксплуатационных затратах на транспортирование руды (в 1,3 раза) по сравнению с вскрытием вертикальным стволом с поверхности;

- определении на основе ЭММ оптимальной стратегии освоения подземных запасов при комбинированной разработке медноколчеданного месторождения, заключающейся в поэтапном вскрытии автомобильным уклоном из карьера и нисходящей отработке по этажно-камерной системе с закладкой: ЧДД в 1,7 раза выше по сравнению с восходящей за счет более быстрого ввода рудника в эксплуатацию, рассрочки капвложений и низких капзатрат, а при вскрытии вертикальными стволами - применением

восходящего порядка отработки за счет более низких капитальных и эксплуатационных затрат (в 1,1 раза).

Достоверность научных положений, выводов и результатов подтверждается хорошей сходимостью с результатами исследований других авторов и показателями, достигнутыми при проектировании и эксплуатации месторождений; надежностью и представительностью исходных данных; оценкой полученных закономерностей методами математической статистики; адекватностью моделей, принятых для экспериментов.

Практическая значимость заключается в:

- разработке методики расчета ТЭП, экономико-математической модели и компьютерной программы, позволяющих оптимизировать параметры вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке рудных месторождений по критерию суммарных капитальных и эксплуатационных затрат на вскрытие;

- создании методики расчета ТЭП, экономико-математической модели и компьютерной программы, позволяющих оптимизировать по критерию прибыли параметры отработки переходной зоны и определять по критерию ЧДД оптимальную стратегию освоения подземных запасов при комбинированной разработке рудных месторождений;

- конструировании вариантов вскрытия и очистной выемки подземных запасов при комбинированной разработке, внедрение которых значительно повышает безопасность и эффективность освоения рудных и нерудных месторождений Урала и Якутии.

Реализация рекомендаций: результаты исследований использованы при составлении технологических регламентов вскрытия и отработки Учалинского, Молодежного, Естюнинского, Кыштымского месторождений и трубки «Удачная»; при разработке: проекта опытно-промышленной отработки северного фланга Учалинского месторождения; корректировки горной части проекта отработки Джусинского месторождения; проекта доработки Молодежного месторождения подземным способом; проектов опытно-промышленной отработки этажа 346/366 м и технической реконструкции рудника в этаже 316/346 м Кыштымского месторождения; корректировки проекта совмещенной разработки Саткинского месторождения магнезитов; проектов вскрытия и отработки прибортовых и подкарьерных запасов трубки «Удачная»; при обосновании технико-экономических предложений по разработке Малышевского изумрудно-бериллиевого месторождения.

алмазоносных месторождений» (Мирный, 2011), ученых советах ИГД УрО РАН, научно-технических советах институтов «Унипромедь» и «Якутнипроалмаз», технических советах Учалинского, Кыштымского и Удачнинского ГОКов и AK «AJIPOCA» (1989-2012), научно-техническом совете горнорудного управления Ростехнадзора России (2009).

Работа выполнена при поддержке грантов «Геоинформационное, геомеханическое и геотехнологическое обеспечение освоения стратегически важных объектов минерально-сырьевого комплексов Сибири и Дальнего Востока» и «Разработка технологий проведения мониторинга деформационных процессов с использованием методов спутниковой геодезии» ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России».

Публикации: основные положения диссертации опубликованы в 43 работах, в том числе в 2 монографиях, 39 статьях и 2 авторских свидетельствах.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения, изложенных на 317 страницах машинописного текста, содержит 94 рисунка, 51 таблицу, список литературы из 212 наименований и 4 приложения.

Автор сохраняет благодарную память о своем бессменном научном руководителе и консультанте д.т.н., проф. Ю.В. Волкове и выражает искреннюю признательность сотрудникам лаборатории подземной геотехнологии ИГД УрО РАН за полезные советы и практическую помощь в проведении исследований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализ и обобщение теории и практики комбинированной разработки месторождений. Развитию теории и методологии комбинированной разработки месторождений посвящены труды ряда отечественных ученых: М.И. Агошкова, К.Н. Трубецкого, Д.Р. Каплунова, П.Э. Зуркова, A.A. Вовка и Г.И. Чёрного, Б.П. Юматова, Д.М. Казикаева, В.В. Куликова, В.А. Щелканова, М.Г. Новожилова, Г.М. Малахова, М.Ф. Шнайдера и В.К. Вороненко, Т.М. Мухтарова, Ю.В. Волкова, В.Н. Калмыкова, М.В. Рыльниковой, Ю.В. Демидова, В.А. Атрушкевича, В.А. Юкова, О.В. Петровой, H.A. Ивашова и др. В настоящее время разработаны научно-методологические основы комплексного проектирования разработки переходной зоны комбинированными технологиями. Теоретически обоснованы и практически подтверждены закономерности развития таких важнейших областей комбинированного способа разработки, как совместное вскрытие карьерного и шахтного полей, устойчивость рудного и породного прикарьерных массивов, геомеханические параметры конструктивных элементов системы разработки (барьерных целиков, МКЦ, потолочин и т.п.). Методологически решен вопрос определения геотехнологической стратегии освоения рудного месторождения комбинированным способом и границ перехода от ОГР к ПГР.

Разработка более 120 месторождений комбинированным способом ведется по двум принципиальным схемам, отражающим общую стратегию освоения месторождения, характеризующуюся последовательностью ведения ОГР и ПГР

во времени: параллельная разработка открытым и подземным способами; последовательная разработка с переходом от открытого к подземному.

Современная геотехнологическая стратегия освоения рудного месторождения комбинированным способом основана на последовательном и нисходящем порядке производства ОГР и ПГР с формированием открыто-подземного яруса (ОПЯ). При этом задача определения границ перехода на ПГР при параллельной схеме решается некорректно из-за системной погрешности, вызванной большим лагом (20-30 лет) между проектированием и достижением карьером предельного положения. Зачастую появляется техническая возможность и экономическая целесообразность дальнейшего развития ОГР на данном месторождении, но объект разработки уже утрачен, поскольку погашен ПГР (Гайское и Учалинское месторождения). При последовательной схеме, наоборот, практически полная реализация потенциала открытой геотехнологии приводит при переходе на ПГР к технологическим проблемам, связанным с освоением запасов переходной зоны, увеличению потерь, капитальных и эксплуатационных затрат (Сибайское, Молодежное месторождения, кимберлитовые месторождения Якутии).

Анализ опыта вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке месторождений показал, что большое разнообразие способов и схем (вариантов) вскрытия определено многообразием горно-геологических, горнотехнических и специфических (определяемых схемой ведения ОГР и ПГР) условий. При этом карьер используется в качестве вскрывающей выработки в 64 % случаев (при последовательной схеме в 50 %, параллельной -14 %). Современные варианты вскрытия, основанные на использовании карьерных съездов и подземных автотранспортных уклонов для транспортирования руды самоходным оборудованием (СО), достаточно эффективны по сравнению с традиционным вскрытием вертикальными стволами с поверхности.

Анализ опыта отработки подземных запасов при комбинированной разработке показал, что выемка прикарьерных блоков в более чем половине случаев (55 %) производилась под защитой рудного разделительного целика независимо от класса применяемой системы разработки, наличие которого можно считать конструктивной особенностью системы разработки. В 16 % случаев с целью поддержания бортов карьера в устойчивом положении и облегчения процесса обрушения была проведена засыпка карьера пустыми породами. Применение карьерного бурового оборудования весьма ограничено (4 %). Технология с обрушением руды и вмещающих пород характеризуется значительным влиянием климатических условий; с открытым очистным пространством - высоким уровнем потерь руды в целиках. Очистная выемка при последовательной схеме характеризуется нарушением вентиляционного режима и повышенным горным давлением, а при параллельной - низким влиянием специфических факторов и мало чем отличается от отработки удаленных от карьера запасов. Как правило, подземные очистные выработки изолируются от карьера, хотя бы на некоторый период.

Обобщение теории и практики комбинированной разработки рудных месторождений показало, что существующая научно-методическая база требует дополнения и уточнения в части конструирования и оптимизации подземной геотехнологии, основанной на использовании специфических особенностей комбинированной разработки - карьерного пространства и оборудования и учета влияния специфических факторов на ТЭП как вскрытия, так и технологии очистной выемки. Это предполагает разработку адекватных экономико-математических моделей с применением ПЭВМ, позволяющих оценить большое количество конкурирующих вариантов с целью определения оптимального. Изыскание оптимальной стратегии освоения подземных запасов при комбинированной разработке рудного месторождения, основанной на технологии восходящей выемки, позволит устранить недостатки последовательной и параллельной схем.

Условия, факторы и принципы изыскания подземной геотехнологии в специфических условиях комбинированной разработки рудного месторождения. С позиций системного подхода объект исследования определен как горнотехническая система подземная геотехнология при комбинированной разработке рудного месторождения, состоящая из подсистем вскрытие и очистная выемка, объединенных целью безопасного и эффективного освоения подземных запасов. Подготовка является подсистемой более низкого иерархического уровня, поскольку обусловлена параметрами вскрытия (высотой этажа) при разделении запасов по вертикали и очистной выемки (шириной блока) при разделении по горизонтали (рис. 1). Основным специфическим условием, идентифицирующим объект, является карьерное пространство, а свойством - его близость. Под карьерным пространством понимается открытое выработанное пространство, формируемое (характерно для параллельной схемы) или сформированное ОГР (последовательная схема), а также заполненное породами в разрыхленном состоянии (вскрышными и т.п.).

Рисунок 1 - Горнотехническая система подземная геотехнология при комбинированной разработке рудного месторождения

Анализ опыта комбинированной разработки показал, что негативные специфические факторы (повышенное горное давление в прикарьерной части месторождения, ААС и гидравлические связи между подземными выработками и карьерным пространством) являются актуализированными и обусловлены лишь наличием карьера вблизи объекта вне зависимости от иных условий. Положительные (связанные с использованием карьерного пространства для целей вскрытия и очистной выемки) - лишь потенциальными. Обоснование подземной геотехнологии необходимо производить, управляя ими: снижая до приемлемого уровня негативные и актуализируя положительные.

Существенным с точки зрения обоснования подземной геотехнологии отработки основных запасов является следующее положение. Не столь важно, каким способом отработаны запасы переходной зоны — ОГР, ОПЯ с применением комбинированной геотехнологии или ПГР. Главным является тип сформированной при этом очистной выработки (открытая или подземная), способ ее изолирования от карьерного пространства и способ ее погашения. Данное положение исчерпывающе показывает горнотехнические условия, в которых будет осуществляться подземная отработка нижележащих основных запасов - будет ли их выемка вновь сопряжена с действием негативных специфических факторов или их действие будет нейтрализовано. Именно поэтому переход от ОГР к ПГР на рудном месторождении нельзя считать завершенным практически, пока не будет снижено до приемлемого уровня действие негативных факторов, а теоретически (по определению подземного способа разработки) - пока подземные очистные выработки не приобретут устойчивый замкнутый контур, т.е. не будут изолированы от карьера. Определена переходная зона при комбинированной разработке как часть месторождения по высоте (при совмещении ОГР и ПГР в вертикальной плоскости) или по простиранию (при совмещении ОГР и ПГР в горизонтальной плоскости), освоение (отработка и погашение) которой обеспечивает приемлемый уровень изолированности основных подземных запасов (подземных очистных выработок) от карьерного пространства.

Предположено, что технической характеристикой свойства близости (удаленности) подземных выработок и карьерного пространства является их изолированность, учитывающая как расстояние между ними, так и изоляционные свойства разделительного массива. Изменение изолированности приводит к изменению уровня воздействия специфических факторов и вызывает соответствующее изменение объекта, которое можно наблюдать по изменению его ТЭП. Качественно изолированность можно охарактеризовать степенью: высокой, средней и низкой. Низкая степень соответствует случаю полного объединения выработанных пространств карьера и подземного блока, высокая - когда все выработанное и погашенное пространство подземного блока остаётся подземным, средняя - при заполнении выработанного пространства подземного блока обрушенными породами. Выдвинутое предположение подтверждено методом корреляционного анализа. При формировании выборки из 123 случаев исключены проектные данные (10 случаев), а также малодостоверные данные зарубежного опыта (64 случая). Для

образованной выборки и = 49 достоверного опыта отечественных рудников определялось влияние степени изолированности подземных блоков от карьерного пространства на ухудшение ТЭП. При этом за нулевую гипотезу принято предположение о том, что изолированность низкой и средней степени отрицательно влияет на ТЭП. Исходные данные двух признаков: степень изолированности и ухудшение ТЭП, представлены в виде таблицы сопряженности признаков (табл. 1), где содержатся частоты а, Ъ, с и й, соответствующие наличию (+) или отсутствию (-) каждого из признаков

Таблица 1 - Сопряжённость признаков для выборки п = 49

Ухудшение ТЭП Низкая и средняя степень изолированности Сумма

(+)

(+) а= 19 ■ч-и •о а + Ъ = 23

(-) с = 4 ¿=19 с + й = 26

Сумма а + с = 23 ¿> + ¿ = 26 и = 49

Связь между качественными признаками определена с помощью тетрахорического коэффициента сопряжённости Пирсона га-0,59, а проверка нулевой гипотезы - /-критерия Пирсона. Сравнение вычисленного значения %2=49 0,592=17,05 с критическим/2,, на уровне значимости а=0,05 (Х2005 =3,84) показывает на наличие статистически значимой связи между признаками. Гипотезу о том, что изолированность низкой и средней степени отрицательно влияет на ТЭП отработки подземных блоков, следует считать верной. Также можно считать, что технической характеристикой близости подземных выработок и карьерного пространства является их изолированность.

Количественно изолированность можно оценить показателем ки = Уи /V, определяющим, какая часть подземного блока V отрабатывается путем формирования подземных (полностью изолированных) выработок Уи, изменяемым от 0 до 1. Низкую степень характеризует £и=0,05н-0,15, что численно равно удельному объему нарезных выработок дтр (доли ед.), поскольку только они проходятся с полной изоляцией; высокая - ки ~ 1. Для высокой и низкой степени

К = [(Я - Я11) /Я]( 1 - <7„а„) + Чтв, (1)

где Я11, Я - высота переходной зоны и подземного блока, соответственно, м.

В первом приближении среднюю степень изолированности предложено оценить величиной коэффициента разрыхления обрушенной породы кр. Допускается, что чем больше Ар, тем больше ААС связей имеется с карьерным пространством, следовательно, тем ниже уровень изолированности подземных выработок. Поэтому с учетом <7„ар для средней степени изолированности

К = 4„ар + (1/*р). (2)

Расчеты показывают, что в случае изолированности подземных выработок массивом разрыхленных пород ки может изменяться от 0,55 (при кр=2 и <7нар=0,05) до 0,98 (при к„=1,2 и ^нар=0,15).

Известно несколько рациональных способов изоляции: рудным или породным монолитным массивом; искусственным монолитным массивом; массивом пород в разрыхленном состоянии; специальными инженерными сооружениями. Возможна отработка и без изоляции. Степень изолированности изменяется и от применяемого при отработке переходной зоны класса систем разработки. Например, применение монолитных массивов при системах с открытым очистным пространством практически обеспечивает ки ~ 1,0, при системах с обрушением ¿„=0,55+0,98, при системах с закладкой ки может изменяться от 0,52 (при д"=0,5Я и д„ар=0,05) до 0,92 (при н"-0ЛНи ^гнар=0,15) (табл. 2). При отработке без изоляции, выпускаемые запасы представлены массивом отбитой руды, поэтому ки можно принять больше, чем

Таблица 2 - Зависимость к„ от способа изоляции и класса систем разработки

Класс систем разработки Способ изоляции

монолитным массивом руд или пород специальными инженерными сооружениями массивом пород в разрыхленном состоянии без изоляции

С открытым очистным пространством -1,0 -1,0 0,55 - 0,98 0,05 - 0,55

С обрушением руды и пород 0,55 - 0,98 0,55-0,98 0,55 - 0,98 0,05 - 0,55

С закладкой выработанного пространства 0,52 - 0,92 -1,0 0,52 - 0,92 0,05 - 0,52

При оценке вариантов подземной технологии на стадии обоснования или проектирования, установив величину к„ и изменение эксплуатационных затрат при отработке подземных блоков под воздействием специфических факторов АС, можно выбрать оптимальный вариант в зависимости от извлекаемой ценности Цюв и эксплуатационных затрат на добычу без воздействия специфических факторов С по целевой функции прибыли Пр

Пр = [Цюв - (£„ С + (1 - кЖ + АО] К—>тах, руб. (3)

Негативный фактор ААС наиболее полно проявляется при изоляции блоков массивом разрыхленных пород (отработка без изоляции является частным случаем). На основе данных, полученных В.А. Щелкановым, М.Ф. Шнайдером и В.К. Вороненко, установлено, что увеличение участковой себестоимости отработки переходной зоны и себестоимости рудничной вентиляции для климатических условий Урала можно оценить соответствующими коэффициентами в зависимости от толщины изолирующего

массива пород Нпор - А"^с=1,24-н2,4, К^ =1,09+1,5 при нагнетательно-всасывающем способе проветривания (НВ) и /Г ¡^£=1,17-5-2,0 при всасывающем способе (В) (рис. 2,а). Установлено, что положительный фактор применения буровых станков ОГР реализуется при изолировании рудным монолитным массивом или без изолирования. При этом снижение удельных эксплуатационных затрат на отбойку, подготовительно-нарезные работы и по подземному участку можно оценить соответствующими коэффициентами К

и в зависимости от использования бурового станка по площади Р и

по высоте а подземного блока. Для условий Учалинского рудника (станок СБШ-250-62, а = 0,775) данные зависимости представлены на рисунке 2,6.

2,4 2,2 2

о <1,8

1,6

1,4

1,2

0 40 80 120 160 200 240 280 320 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Н"°Р, м р

Рисунок 2 - Зависимости и от //"ор (а); , /С*^ и К^ от р (б)

При разработке переходной зоны в условиях рудника «Удачный» системами с обрушением под массивом пород //пор=45м при Агр= 1,3, ?нар=16 м3/1000т, ^„=0,81, К^с-\,7, увеличение участковой себестоимости

составит 33 %. При разработке переходной зоны уральских медноколчеданных месторождений системами с закладкой под временным рудным целиком толщиной 20 м с последующим его обрушением при ^иар=40 м /1000 т, ки=0,79 и Ку^с =2,4 увеличение участковой себестоимости 29 %.

Таким образом, соблюдение принципа изолированности подземных очистных выработок от карьерного пространства и учет влияния специфических факторов при обосновании технологии разработки переходной зоны рудного месторождения существенно повышает объективность и точность ее оценки. При этом конструкция и параметры очистной выемки являются предметом оптимизации.

Систематизация, моделирование и оптимизация вариантов подземной технологии отработки переходной зоны. Анализ существующих классификаций отработки переходной зоны показал, что в них должным образом не учитываются специфические факторы, нет их количественной оценки. Поэтому основанием для разделения способов подземной разработки переходной зоны рудного месторождения на классы и группы положен признак изолированности подземных очистных выработок от карьерного пространства, характеризуемый степенью и способом (табл. 3). Количественными критериями служат показатель изоляции кИ и коэффициенты, описывающие влияние специфических факторов, учитываемых на определенных иерархических уровнях: ААС - при разделении на классы, карьерное буровое оборудование -на группы, повышенное горное давление - на варианты. Привнесение количественных признаков развивает классификацию комбинированных способов разработки проф. Ю.В. Волкова, наполняя ее конкретным содержанием.

Таблица 3 - Систематизация способов подземной разработки переходной зоны

Класс Группа г Вариант /

Степень изоляции подземных выработок Способ изоляции подземных выработок Система разработки

I. Высокая £„=1,0 ~ 1,0 К^т = 1,0 1. Рудным монолитным массивом КЦ < 1 к^ < 1 1. С открытым очистным пространством 2. С закладкой выработанного

2. Искусственным монолитным массивом = 1 /СРР = 1

3. Специальными инженерными сооружениями пространства 3. С обрушением руды и вмещающих пород

П. Средняя К = 0,52 - 0,98 К^с= 1,24-1,5 = 1,09-1,25 4. Массивом пород в разрыхленном состоянии /Срр = 1

Ш. Низкая кЛ = 0,05-0,52 1,5-2,4 = 1,25-2,0 5. Нет /Ткар < 1 Л"кар < 1 Л бур 1 пнр

Анализ систематизации подтверждает вывод, что изолирование производится для выемки основных запасов, а мероприятия, направленные на ее обеспечение, реализуются в переходной зоне. Следовательно, при последовательной схеме изменение высоты переходной зоны Нп происходит только за счет высоты основных Н° подземных запасов месторождения (участка, блока)

Для технико-экономической оценки вариантов подземной разработки переходной зоны разработаны методика и компьютерная программа определения извлекаемой ценности, эксплуатационных затрат и прибыли,

основанные на учете специфических факторов по установленным коэффициентам изменения себестоимости и изоляции. Целевая функция (3) для j-то варианта технологии и г-го способа изоляции приобретает развернутый вид

nPj=^yv{(0,01A:Z k&cditfj^r Vor+H0/-^ eV°o/) - U^fijji^o +

1-Пп

Спнр+^бурСотб+£вып+сзак)+^венг свент+Су'*] 1_рП +сизу] }—>ШаХ, (4)

где 5е — горизонтальная площадь блока (м2) является const при постоянной

мощности рудного тела т и ширине блока В°; ур - плотность руды, т/м3; к -

курс рубля к ам. доллару, руб./долл.; п - количество извлекаемых металлов (1-

медь и 2-цинк); kt - доля цены i-го металла на LME, выплачиваемой ГОКу

металлургической компанией потребителем концентрата; Z, - цена ¿-го металла

на LME, долл./т; с,- - содержание i'-го металла в погашаемых балансовых

запасах, %; Пп, П°, Рп, Р° - потери и разубоживание при отработке,

по

соответственно, переходной зоны и основных запасов, доли ед.; 8 е коэффициенты качественного извлечения руды при отработке соответственно переходной зоны и основных запасов, доли ед; вп0„ е°0, - извлечение 1-го металла в концентрат при обогащении, доли ед; с^ c0Ti> cBbin, c3aKj свенх- удельные эксплуатационные затраты на процессы, подверженные влиянию специфических факторов - ПНР, отбойку, выпуск и доставку, закладку, вентиляцию, руб./т; Cf — суммарные удельные эксплуатационные затраты на процессы, не подверженные влиянию специфических факторов, руб./т; сизу -удельные эксплуатационные затраты на создание изолирующего массива (перекрытия или массива разрыхленных пород) вне подземных запасов, руб./т.

Адекватность экономико-математической модели, представленной 18 зависимостями ТЭП от 90 факторов, установлена сопоставлением моделируемого показателя производительности труда по этажно-камерной системе разработки с твердеющей закладкой с объектом моделирования. Разница в 6,5% (по данным Гайского подземного рудника) показывает адекватность модели. Ее использование позволяет установить зависимости ТЭП от специфических и традиционных факторов, на основе совместной оптимизации параметров отработки переходной зоны и основных запасов выбрать оптимальные и оценить в целом состояние подсистемы очистная выемка подземных запасов при комбинированной разработке.

Исследовано влияние экономических факторов, не зависящих от технологии ведения горных работ, на примере отработки Учалинского месторождения этажно-камерной системой с закладкой в соответствии с (3) -это Z, £¿=0,5, к и с. Данные факторы учитываются в Цтв наряду с П, Р и е0, оптимизация которых повышает эффективность работы подземных рудников (особенно в кризисных условиях) за счет неинвестиционного характера (в отличие от приобретения новой техники, модернизации технологии добычи и т.п.). Рассмотрена мультипликативная модель вида Цтв=0,52сТ1еок. На

основании метода детерминированного факторного анализа (ДФА) получено уравнение регрессии в аддитивной форме с коэффициентами, равными относительным изменениям извлекаемой ценности при варьировании каждого фактора.

Цтв = 0Д79г+ 9187с + 3,54* + 107,бе + 53,7П, руб/т. (5)

Для установления влияния наиболее значимых факторов 2, с и к на Пр проведено ЭММ. Установлено, что критическими для применения данной технологии являются: цена на медь на ЬМЕ в диапазоне 3100-3200 $/т и курс ам. доллара в диапазоне 23-23,5 руб./$; ниже данных значений освоение уральских медноколчеданных месторождений становится убыточным (рис. 3 ,а). Минимальное содержание меди равно от 1,4 до 2,3 % при содержании цинка от 5,0 до 1,0% (рис. 3,6).

17,5 20 25 30 35 40 45 -1500 -1-----1 ■ ■

Курс доллара, руб/дол. Содержание меди. %

Рисунок 3 - Зависимости прибыли от 2 и к (а); содержания меди и цинка (б)

Обоснование параметров и конструкции изолирующих массивов проведено по известным методикам. Для условий рудника «Удачный» определена толщина изолирующего массива разрыхленных пород (предохранительной подушки) по условиям: обеспечения безопасности ПГР от обрушающихся пород уступов карьера в зависимости от высоты падения Нпт= 145-;-270 м; образовавшийся при этом ударной воздушной волны (УВВ); предотвращения естественных тяг через породную подушку в результате ААС при средней температуре холодного периода -22°С и обеспечения удовлетворительного выхода негабарита <7 % при среднем диаметре куска подушки й?ср=0,25м и подаче необходимого количество воздуха на горизонт £)в=418 м3/с (табл. 4). Установлено, что затраты на создание подушки не более 6-15 %, существенно большее влияние оказывают затраты на добычу и переработку разубоживающих пород и недополучение извлекаемой ценности.

АК «АЛРОСА» рекомендовано образование рудной подушки из взорванных и невыпускаемых рудных запасов этажа -320/-365м. Для Учалинского рудника толщина подушки рассчитана исходя из условий: Нпт = (380-324)+60=116 м; формирования массива из отвальной породы при <4р=0,45 м и 2„=150 м3/с.

Таблица 4 - Толщина предохранительной подушки (м) на рудниках

Факторы, определяющие толщину подушки Учалинский «Удачный», горизонты

гор. 380 м -365 м -465 м -565 м -665 м

Действие удара обрушившихся пород 15 17 23 26 28

Действие УВВ 30 25 40 55 70

Действие ААС 40 30 45 50 55

Принятая толщина подушки 40 30 45 55 70

Для условий разработки переходной зоны Учалинского медно-цинкового месторождения установлена толщина изолирующего целика: рудного 7,7-19,6 м и искусственного 4,3-30,5 м в зависимости от ширины камер _в°=10н-17,5 м и прочности искусственного массива изолирующего целика 3-7 МПа, соответственно. Эти параметры явились предметом оптимизации.

На этапе предварительного отбора экспертным путем были исключены из рассмотрения варианты технологии с открытым очистным пространством (/=1), применение которых обуславливает оставление в недрах неизвлекаемых запасов руды в целиках (барьерных, потолочных и МКЦ), что априори недопустимо для месторождений руд цветных металлов, являющихся ценными (сси=1>8 сгп=4,2 %). Для ЭММ приняты следующие исходные данные: глубина карьера Нк - 324 м; мощность рудного тела 60 м (средняя по месторождению); #=80 м. Использование СО: на бурении станка типа 8о1о1008 и карьерного СБШ-190/250-62 (Р=0,7), на выпуске и доставке ПДМ ТОРО-007. Способ проветривания - всасывающе-нагнетательный. Камеры располагаются вкрест простирания рудного тела. Стоимостные показатели приняты по данным Учалинского ГОКа в ценах 1998 г. В соответствии с предложенной систематизацией были сконструированы альтернативные варианты технологии:

- 1.1.2.а этажно-камерная система разработки с закладкой под рудным целиком и последующей его отработкой подэтажным обрушением;

- 1.1.2.6 этажно-камерная система разработки с закладкой под рудным целиком и его последующим обрушением (рис. 4,а);

- 1.2.2 этажно-камерная система разработки под искусственным целиком, созданным горизонтальными слоями с закладкой, - проектный (базовый);

- 1.3.2 этажно-камерная система разработки под искусственным целиком-потолочиной, сформированным на дне карьера (рис. 4,6);

-II.4.3 система этажного принудительного обрушения на компенсационные камеры под массивом разрыхленных пород (рис. 5,а);

- Ш.5.2 этажно-камерная система разработки без изоляции с применением на бурении карьерных буровых станков.

Рисунок 4 - Варианты систем разработки под рудным целиком и последующим его обрушением (а) и искусственным целиком на дне карьера (б)

Для каждого технически возможного значения В°у = 10; 12,5; 15 и 17,5 м существуют строго определенные значения Н°у и Применяя

соответствующие к„, KhACij и К^у для каждого разработанного варианта технологии можно выбрать оптимальный по максимуму IJpif, соответствующие ему параметры Я" и Я0 также оптимальны. В результате ЭММ установлено:

- при Z?°=10+12,5 м оптимальна этажно-камерная система разработки с твердеющей закладкой под искусственным перекрытием, созданным на дне карьера (1.3.2) при его толщине Яперз2=6,7 м и прочности материала перекрытия [опсрсж]=7 МПа;

- при Я°=15-5-17,5 м оптимальна этажно-камерная система разработки с твердеющей закладкой под рудным изолирующим целиком и последующим его обрушением на отработанную камеру (1.1.2.6) при его толщине (высоте переходной зоны Н"^) 14,9 и 19,6 м, соответственно;

- даже эти наиболее эффективные варианты имеют худшие ТЭП по сравнению с отработкой запасов без влияния специфических факторов. При этом коэффициент изменения рудничной себестоимости Круд, определенный как количественная мера затрат, которые дополнительно, по сравнению с чисто подземной разработкой, необходимо произвести при выемке переходной зоны, равен 1,024-1,056. Эффект от применения карьерного бурового оборудования не перекрывает ухудшение ТЭП от влияния ААС.

В свете этого создан новый вариант этажно-камерной системы разработки с отбойкой методом VCR под рудным целиком и последующим его обрушением (а.с. №1767178), позволяющий в наибольшей степени использовать карьерные буровые станки и снизить влияние ААС (рис. 5,6). Данный вариант (1.1.2.в) эффективен во всем диапазоне геомеханически допустимых значений В°: Пр на 24 % выше, чем при использовании базового варианта. При этом К==0,88+0,93.

Рисунок 5 - Варианты систем разработки под массивом разрыхленных пород, сформированным на дне карьера, (а) и под рудным целиком с использованием карьерных буровых станков и отбойкой методом VCR (б)

С целью определения эффективной технологии отработки переходной зоны уральского медноколчеданного месторождения (на примере Учалинского) в современных условиях была актуализирована экономико-математическая модель, разработанная ранее под рук. Ю.В. Волкова. Для этого написана компьютерная программа в приложении Excel пакета программ Microsoft Office и проведено ЭММ в ценах 2008 г. (табл. 4).

Таблица 4 - ТЭП по вариантам технологии отработки переходной зоны

Наименование Вариант

1.1.2а 1.1.26 1.1.2B 1.2.2 1.3.1 МАЗа 11.4.36 11.4.3B 111.5.1

Ширина камеры основных запасов, м 12,5 12,5 10,0 10,0 10,0 17,5 17,5 17,5 10,0

Высота основных запасов, м 69,0 69,0 72,3 75,7 80 80 80 80 80

Высота переходной зоны, м 11,0 11,0 7,7 4,3 - - - -

Высота изолирующего массива, м - - - - 4,3 120 120 0 0

Потери руды в основных запасах, % 3,0 3,0 2,3 2,4 2,3 10,1 10,1 10,1 2,3

Разубоживание в основных запасах, % 5,7 5,7 6,1 6,1 6,1 9,6 9,6 9,6 6,0

Потери руды в переходной зоне, % 7,4 2,6 2,3 1,5 - - - - -

Разубоживание в переходной зоне, % 4,0 5,7 6,1 4,0 - -

К-т изменения затрат на ПНР 1,0 1,0 0,65 1,0 - - - - 0,87

К-т изменения затрат на бурение 1,0 1,0 0,7 1,0 - - - 0,85

К-т изменения затрат на вентиляцию 1,44 1,44 1,49 1,57 - 1,13 1,20 1,36 1,28

К-т изменения участковой себестоимости 2,25 2,25 2,40 2,68 - 1,36 1,55 2,02 1,76

Себестоимость отработки ОЗ, руб/т 1310 1308 1259 1322 1322 1135 1135 973 1259

Себестоимость отработки ПЗ, руб/т 1472 1308 1259 2025 45 1186 1186 1126 1259

с уметом специфических факторов, руб/т 2367 1998 1826 4156 - 1285 1285 1505 1316

Эксплуатационные затраты, тыс. руб 416 267 407 276 308 543 345 047 312 540 477 670 504 692 486 467 320 898

Извлекаемая ценность, тыс. руб 602 882 607010 488 835 488577 488 835 787164 787 164 787164 488 835

Прибыль, тыс. руб 186 615 199 734 180 292 143 529 176 295 309 494 282 472 300 697 167 937

Уд. эксплуатационные затраты, руб/т 1476 1444 1365 1527 1383 1209 1278 1232 1420

Уд. извлекаемая ценность, руб/т 2138 2153 2163 2162 2163 1993 1993 1993 2163

Уд. прибыль, руб/т 662 708 798 635 780 784 715 761 743

Результаты ЭММ показали, что эффективность варианта 1.1.2в подтверждена во всём диапазоне геомеханически допустимых значений й°= 10+17,5 м. Нр\2а на 2-3 % выше наиболее конкурентоспособных вариантов

I.3.2 и 11.4.3 и на 27-37 % наименее эффективного - 1.2.2 (рис. 6,6). Положительный эффект от применения карьерных буровых станков лишь нейтрализует отрицательное действие ААС: Л"руд=0,99+1,03. В современных условиях это можно объяснить увеличением доли затрат на процессы, подверженные действию ААС. Вариант этажного принудительного обрушения с отбойкой на компенсационные камеры под массивом разрыхленных пород

II.4.3 имеет наименьшую себестоимость 1209-1260 руб./т (рис. 6,а). Повышение эффективности технологии с обрушением можно объяснить увеличением доли эксплуатационных затрат на закладочные работы в 2008 г. по сравнению с 1998 г. Можно прогнозировать повышение конкурентоспособности технологий с обрушением, поскольку повышение извлекаемой ценности за счет лучших показателей извлечения не перекроет рост эксплуатационных затрат при системах с закладкой.

а 1600

-♦-Вариант 1.1.2а -•-Вариант 1.1.26 -•-Вариант 1.1.2в —Вариант 1.2.2 -•-Вариант 1.3.1 -+-Вариант1.4.3а -•-Вариант 1.4.36 -«-Вариант Ж.4.3в Вариант Ш.5.1

Рисунок 6 - Изменение себестоимости (а) и прибыли (б) от В" по вариантам технологии

отработки переходной зоны

Использование разработанной систематизации и экономико-математической модели позволяет объективно оценить состояние подсистемы очистная выемка при комбинированной разработке рудного месторождения.

Систематизация, моделирование и оптимизация вариантов вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке. Определена подсистема вскрытие подземных запасов при комбинированной разработке как совокупность взаимосвязанных конструктивных, технологических и функциональных элементов, действующих в условиях карьерного пространства с целью обеспечения безопасного и эффективного доступа к подземным

запасам месторождения. Установлено, что специфическими факторами при вскрытии являются: схемы комбинированной разработки (последовательная и параллельная); место заложения вскрывающей выработки (карьер или поверхность); глубина карьера Нк и распространения запасов под дном карьера Н\ возможность использования транспортной системы карьера при эксплуатации подземных запасов; состояние бортов карьера.

На основании анализа существующих классификаций, обобщения теории и опыта комбинированной разработки рудных месторождений разработана систематизация способов и схем вскрытия подземных запасов, позволяющая в зависимости от традиционных и специфических факторов изыскать и конструировать рациональные варианты (табл. 5). В основу разделения на способы положен тип главных вскрывающих выработок, учитывающий специфические факторы - глубину распространения запасов под дном карьера, схему комбинированной разработки. На схемы - признак, характеризующий специфический фактор использования карьера, определяющий преимущества вскрытия в условиях комбинированной разработки — место заложения главных вскрывающих выработок: земная поверхность или карьер. Дополнительный признак - тип и место заложения вспомогательных вскрывающих выработок.

Таблица 5 - Систематизация вариантов вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке месторождений_

Способ вскрытия 1 Схема вскрытия

Главная выработка Вспомогательная выработка

Тип Место заложения Тип Место заложения

I. Вертикальный ствол П. Наклонный ствол Ш. Штольня, автотранспортный уклон IV. Комбинированный способ (сочетание различных по типу выработок) А. Земная поверхность Б. Карьер 1. Вертикальный ствол (восстающий) 2. Наклонный ствол (восстающий) 3. Штольня, наклонный съезд 4. Сочетание различных по типу выработок а. Земная поверхность б. Карьер

Разработана экономико-математическая модель вариантов вскрытия, состоящая из методики расчета ТЭП, блок-схемы и компьютерной программы, созданной в приложении Excel пакета программ Microsoft Office. Методика основана на учете специфических факторов и позволяет по критерию min суммарных ZB капитальных затрат на ГКР (Кв) и эксплуатационных затрат на транспортирование (Звшт) и подъем руды (Зпод), а также поддержание выработок (Зподд) определить оптимальный вариант. В первом приближении достаточно провести анализ и сравнение вариантов без процедуры дисконтирования. Модель воспроизводит необходимые параметры всех элементов вскрытия: конструктивного — количество, площадь, длина и угол наклона выработок, технологического — скорость и стоимость их проведения и функционального — производительность транспортной системы рудника.

ZB = (Зпод + 5ВШТ + Зподл) + Кв min, руб. (6)

Адекватность ЭММ, состоящей из 21 зависимости эксплуатационных и капитальных затрат от 135 факторов, установлена на основе хорошей сходимости результатов моделирования и проектных (по ТЭО доработки Молодежного месторождения). Расхождение по показателю объема ГКР по вариантам вскрытия составляет не более 13 % (абс.) и 4,4 % (отн.).

Для последовательной схемы комбинированной разработки (предельная глубина карьера Нк=260 м) глубокозалегающего (//=500 м) крутопадающего (50°) мощного (40 м) и протяженного (600 м) медноколчеданного месторождения, осваиваемого по системам с закладкой выработанного пространства рудником с производственной мощностью 400 тыс. т/год, в соответствии с систематизацией сконструировано три варианта вскрытия.

1. Двумя вертикальными центрально-расположенными стволами с поверхности - главным скиповым и вентиляционно-вспомогательным 5=27,3 м2, этажными квершлагами 5=14,1 м2 и одним концентрационным горизонтом 5=9,6 м2 с оборудованием у ствола ДЦК (рис. 7). ВШТ электровозный в вагонетках 4 м3.

Рисунок 7 - Вариант вскрытия двумя вертикальными стволами

2. Наклонным конвейерным 5=10,7 м2 (угол наклона 18°) и вертикальным вентиляционно-вспомогательным 5=27,3 м2 стволами с поверхности и этажными квершлагами 5=16,6 м2 с оборудованием у ствола этажных дробильно-загрузочных комплексов (рис. 8). ВШТ автосамосвалами ТОРО-50.

Рисунок 8 - Вариант вскрытия наклонным и вертикальным стволами

3. Автотранспортным из карьера и вспомогательным уклонами 5=18,3 м2с поверхности (угол наклона 8°) и заездами на этажи (рис. 9). ВШТ по автоуклону до перегрузочного пункта в карьере автосамосвалами ТОРО-50.

Во всех вариантах доставка руды по выработкам эксплуатационных горизонтов 5=16,6 м2 ПДМ типа ТОРО-007, спуск СО - по вспомогательному стволу или уклону, между горизонтами - по участковым наклонным съездам. При вскрытии автоуклоном подъем руды на поверхность - по карьерным съездам автосамосвалами типа БелАЗ-7540. Перегрузочный пункт оборудуется на нижнем уступе карьера, применяется экскаватор типа ЭКГ-4. Глубина заложения автоуклона принята на 3-м уступе выше дна карьера. Угол сдвижения пород лежачего бока (3=65°. Стоимостные показатели приняты по проекту Молодежного месторождения с переводом в цены 2008 г.

Проведенное ЭММ позволило установить эффективность вскрытия авто- и вспомогательным уклонами во всем диапазоне изменения высоты этажа (Нэ) 20 - 120 м. Суммарные капитальные затраты на ГКР меньше, соответственно, в 2,1 Л,1 раза по сравнению со вскрытием вертикальными стволами за счет меньших удельных капитальных затрат на проведение слабонаклонных выработок и ликвидации квершлагов и практически не зависят от Нэ (разница 5,7 %) (рис. 10). По суммарному объему ГКР при Н, менее 60 м рационально вскрытие автоуклонами, а более — наклонным стволом. По обоим показателям оптимальная высота этажа 60 м, что подтверждено проектом и опытом вскрытия и разработки подземных запасов Молодежного месторождения.

1200

Высота этажа, м

Рисунок 10 - Зависимость капитальных затрат на ГКР от Яэ

Использование наклонных стволов при кажущейся очевидности (генеральный угол наклона борта карьера 25-40°) в настоящее время ограничено (1 % случаев). Причиной является ненадежность и низкая эффективность скипового или конвейерного подъема при небольшой производственной мощности рудника, поэтому второй вариант в дальнейшем не рассматривался.

В результате ЭММ установлено влияние глубины карьера Нк в диапазоне от 140 до 440 м на эффективность вскрытия при Нэ=60 м (рис. 11). По критерию суммарных капитальных затрат на ГКР и эксплуатационных затрат на ВШТ и подъем руды в диапазоне Нг-140+200 м незначительно (на 3 %) эффективнее вскрытие вертикальными стволами; в диапазоне Нк=200+440 м эффективнее (до 1,5 раз) вскрытие автоуклонами за счет существенно меньших капитальных затрат на ГКР. По эксплуатационным затратам эффективнее в 1,4-1,5 раза вскрытие вертикальными стволами за счет более низких (на 20-25 руб./т) удельных эксплуатационных затрат. По капитальным затратам вскрытие автоуклонами эффективнее в 1,4-1,8 раза за счет более низких (на 18-110 руб./т) удельных капитальных затрат. Эксплуатационные затраты при вскрытии автоуклонами снижаются быстрее, чем при вскрытии стволами за счет относительного НК/(Н-НК) увеличения высоты подъема руды по карьеру и более низких удельных затрат на карьерный транспорт по сравнению с подземным. Удельные затраты во всем диапазоне нелинейно увеличиваются: при вскрытии автоуклонами от 110 до 200 руб./т, стволами - от 105 до 300 руб./т.

400

< 350 ю

^300 0)

1 250 о.

£ 200 л

1 150 £

р. 100

£ 50 о

2250 в 2000 £ 1750 1500

£ 1250 1000

™ 750

¡5 500 л

£ 250

200 260 320 380 Глубина карьера, м

-•-Капзатраты и уд. капзатраты при вскрытии стволами

-•-Капзатраты и -•- уд. капзатраты при вскрытии автоуклонами

■Экслл. и -■- уд. Экспл. затраты при вскрытии стволами

Экслл. и -■-уд. зкспл. затраты при вскрытии автоуклонами

-•-Суммарные и - уд. суммарные затраты при вскрытии стволами

-•-Суммарные и - уд. суммарные затраты

при вскрытии автоуклонами

Рисунок 11 - Зависимости суммарных и удельных капзатрат на ГКР и эксплуатационных затрат на ВШТ и подъем руды от Нк

Установлено влияние угла падения рудного тела на суммарные капитальные затраты на ГКР: увеличение в диапазоне от 10° до 65° снижает их в 1,2 раза; в диапазоне от 65° до 90° незначительно (в пределах 4-7 %) увеличивает (рис. 12). Точкой экстремума, которой соответствуют оптимальные значения, является (3=65°. Это объясняется тем, что при угле падения рудного тела, равном р, суммарная длина этажных квершлагов при вскрытии стволами и заездов на этажи при вскрытии автоклонами минимальна.

Угол падения рудного тела, град.

Рисунок 12 - Зависимость капзатрат на ГКР от угла падения рудного тела

Увеличение мощности рудного тела от 10 до 60 м незначительно (до 3 %) увеличивает капитальные затраты на ГКР за счет увеличения производственной мощности рудника и соответствующего увеличения площади сечения выработок и их объема. Увеличение глубины распространения рудного тела от 450 до 990 м увеличивает капитальные затраты на ГКР в 1,7-1,9 раза за счет увеличения количества вскрываемых горизонтов и, соответственно, суммарной длины вскрывающих выработок. Эффективность вскрытия автоуклонами аргументирована в зависимости от всех изученных факторов.

Использование установленных зависимостей капитальных и эксплуатационных затрат на вскрытие подземных запасов при комбинированной разработке рудных месторождений от специфических и горно-геологических факторов позволяет выбрать эффективный вариант и установить тенденции развития способов и схем вскрытия.

Оценка эффективности подземной геотехнологии при обосновании стратегии комбинированной разработки рудного месторождения. В

соответствии с концепцией освоения уральских рудных месторождений (B.JI. Яковлев, Ю.В. Волков, О.В. Славиковский), заключающейся в бесконфликтном развитии техно- и биосферы путем применения геотехнологий, обладающих малоотходными, ресурсосберегающими, ресурсовоспроизводящими и биосферо-улучшающими функциями, разработан восходящий способ отработки подземных запасов при комбинированной разработке глубокозалегающих рудных месторождений. Его сущность состоит во вскрытии месторождения на всю глубину разведанных запасов, оборудовании концентрационного горизонта и поэтажной выемке месторождения снизу вверх, начиная с нижнего этажа. Областью применения восходящего способа является разработка крутопадающих месторождений любой мощности камерными системами с закладкой выработанного пространства.

Установлены преимущества восходящей отработки перед традиционной нисходящей: возможность использования выработанного пространства в качестве емкостей для складирования породы от ГПР и отходов горно-

обогатительного производства; повышение безопасности ПГР путем снижения напряжений в 1,5-2 раза в зоне ведения очистных работ и повышения устойчивости кровли очистных камер; снижение себестоимости добычи на 2030 % за счет уменьшения расхода цемента на закладку в 2-2,5 раза, снижения разубоживания закладочным материалом в 2 раза, исключения процессов ВШТ, подъема и складирования породы от ГПР в отвалах, исключения платы за складирование отходов на поверхности.

Сравнительная оценка вариантов вскрытия и отработки при нисходящем и восходящем порядках ведения ПГР на первом этапе проведена критерию валовой (недисконтированной) прибыли Пр, включающей валовый доход от реализации Я, равный Цтв с учетом П и Р (5), и валовые капитальные затраты на строительство рудника Кс (6) и валовые эксплуатационные затраты 3 на добычу и обогащение всех подземных запасов месторождения.

Пр = Я - (Кс + 3) = Цтв - [ К, к +

спо С°4Г1)|

эт

]-этах, руб. (7)

где к — коэффициент, учитывающий затраты на строительство надшахтного комплекса, приобретение и монтаж стационарного оборудования, транспортных средств, проходческого и технологического (бурового, доставочного, взрывного) оборудования для очистных работ. Значение к = 3 принято по аналогии с ТЭО доработки Молодежного месторождения;

С", С0- эксплуатационные затраты на отработку и обогащение 1 т балансовых запасов переходной зоны и основных запасов, руб./т. Определяются по (4) для каждого _/-го варианта технологии и г-го способа изоляции с учетом изменения в зависимости от НК;

Q - балансовые запасы, предназначенные для подземной разработки, т;

иэх - количество этажей подземного рудника. Допускается, что переходная зона равняется запасам верхнего подземного этажа.

Сравнительная оценка подземной геотехнологии с нисходящим и восходящим порядком выемки выполнена для рассмотренных выше условий комбинированной разработки медноколчеданного месторождения в зависимости от Нк. Сравнивается вскрытие двумя вертикальными стволами и двумя автоуклонами, высота этажа 60 м. Отработка переходной зоны ведется наиболее эффективной технологией 1.1.2.в, основных запасов —1.2.6. В качестве исходных данных приняты установленные зависимости показателей вскрытия

(см. рис. И) и отработки переходной зоны: С" = 1365 руб./т, С° = 1259 руб./т и Цтв.= 2163 руб./т (см. табл. 4). При оценке восходящего способа в соответствии с выявленными преимуществами принято:

- исключение разубоживания закладочным материалом при выемке основных запасов ведет к снижению Р в 2 раза, т.е. до 2,7 %;

- уменьшение нормативной прочности закладки до 1,5 МПа приводит к снижению эксплуатационных затрат на закладочные работы в 1,5 раза.

Зависимости валовой и удельной прибыли при нисходящем и восходящем порядке освоения подземных запасов от Нк показаны на рис. 13.

Глубина карьера, м

Рисунок 13 - Зависимости валовой и удельной прибыли при нисходящем и восходящем порядке освоения подземных запасов от //„

В результате ЭММ установлено, что вариант вскрытия автоуклоном и восходящей выемки в 1,1-2,3 раза эффективнее других вариантов во всем диапазоне изменения глубины карьера (140-440 м). Вторые по эффективности варианты: в диапазоне Як= 140+260 м вскрытие вертикальными стволами и восходящей выемки, в диапазоне Як=260-И40 м - автоуклоном и нисходящей выемки.

На втором этапе определяется ЧДЦ как разность между дисконтированными суммами ежегодных положительных и отрицательных значений потока финансовых средств в течение оцениваемого периода (горизонта расчета), приведенных к настоящему времени. В качестве шага расчета обычно принимается год. ЧДЦ (руб.) до налогообложения в виде целевой функции определяется по формуле

ЧДЦ=^{Я!-КС-31 ->шах, руб., (10)

1=о (1 - Е)

где - доход от реализации, получаемый на I шаге расчета, руб.;

К, - сумма капитальных вложений на том же шаге, руб.;

3/ - сумма эксплуатационных затрат на том же шаге, руб.;

Т - горизонт расчета, т.е. длительность оцениваемого срока, лет;

Е - норма дисконта, доли единицы. Принимается различной для разных проектов; при разработке медноколчеданных месторождений с достоверно разведанными запасами (категории А, В, Ci) 2? =0,1.

Годовые капитальные затраты зависят от суммарной длины главных вскрывающих выработок и скорости их проведения. Годовые эксплуатационные затраты зависят от срока отработки, объема вскрываемых запасов и годовой производственной мощности. Для расчета составлены графики распределения по годам дохода от реализации, капитальных затрат на вскрытие и эксплуатационных затрат на добычу и обогащение. При расчете ЧДД принято:

- вскрытие вертикальными стволами осуществляется сразу на всю глубину 550 м с оборудованием ДДК и одного концентрационного горизонта под локомотивную откатку на 20 м ниже эксплуатационного горизонта;

- при вскрытии автоуклонами отработка ведется поэтапно - при нисходящей выемке, начиная с верхнего этажа, при восходящей - с нижнего;

- строительство вертикальных вскрывающих выработок осуществляется параллельно, горизонтальных - двумя забоями;

- среднемесячные скорости строительства вертикальных выработок по аналогии с проектными данными по руднику «Удачный» с учетом строительства околоствольных выработок и надшахтных комплексов приняты 20 м/мес.; автоуклонов, квершлагов и этажных откаточных штреков - по достигнутым на Учалинском ГОКе - 70 м/мес.

В результате ЭММ построены графики ЧДД при нисходящем и восходящем порядке освоения подземных запасов технологией с закладкой и вскрытии вертикальными стволами и автоуклонами при последовательной схеме комбинированной разработки уральского медноколчеданного месторождения с глубиной карьера Нк = 260 м (рис. 14).

Вскрытие автоуклонами и восходящая отработка

Вскрытие стволами и восходящая отработка

Вскрытие стволами и нисходящая отработка

Вскрытие автоуклонами и нисходящая отработка

Рисунок 14 - ЧДД при нисходящей и восходящей отработке подземных запасов

ЧДД, млн. руб

В результате ЭММ нисходящего и восходящего порядка освоения подземных запасов при последовательной комбинированной разработке медноколчеданного месторождения установлено:

- наиболее эффективным вариантом подземной геотехнологии является вскрытие из карьера авто- и вспомогательным уклонами и поэтажная нисходящая разработка. ЧДД составляет 1406 млн. руб., срок окупаемости - 6,7 лет. Эффект достигается за счет быстрейшего ввода в эксплуатацию рудника (на 4-й год строительства), отсрочки во времени капвложений на строительство нижних этажей (9-й, 15-й и 21-й год), более низких капзатрат даже при более высоких эксплуатационных затратах;

- второй по эффективности вариант вскрытия из карьера авто- и вспомогательным уклонами и поэтажная восходящая разработка. ЧДД составляет 871 млн. руб., срок окупаемости - 13,6 лет;

- при вскрытии вертикальными стволами эффективнее восходящая отработка - ЧДД составляет 379 млн. руб. при сроке окупаемости 20 лет, нисходящая отработка является убыточной - ЧДД отрицательный -43 млн. руб.

Нетрадиционная подземная геотехнология восходящей выемки в определенных условиях (при вскрытии вертикальными стволами и отработке с закладкой) обладает заметными достоинствами и должна рассматриваться на стадии определения стратегии освоения месторождения комбинированным способом как альтернатива традиционной - нисходящей. Стратегия разработки рудных месторождений комбинированным способом, основанная на применении восходящей выемки подземных запасов, позволяет использовать преимущества параллельной схемы (исключение действия негативных специфических факторов) и последовательной (полная реализация преимуществ ОГР и использование карьера в качестве выработки, вскрывающей подземные запасы). При этом верхняя граница переходной зоны (предельная глубина карьера) определяется по фактическому положению ОГР и ПГР на конец разработки месторождения, т.е. естественным, а не прогнозным путем. Таким образом, весь период освоения месторождения комбинированным способом оба способа - открытый и подземный развиваются гармонично по присущим им закономерностям, реализуя имманентные преимущества путем их разобщения в пространстве и (или) во времени. При подземной разработке используются все рассмотренные преимущества восходящей выемки. При этом изоляция подземных горных выработок от карьерного пространства сохраняется весь период разработки месторождения, а при выемке переходной зоны осуществляется рассмотренными выше методами. В соответствии с предложенной классификацией данный вариант идентифицирован как комбинированная (открыто-подземная) разработка по параллельной схеме с полной изоляцией подземных очистных выработок рудным монолитным целиком при выемке основных запасов месторождения и отработкой на последнем этапе переходной зоны (рис. 15).

скиповои и клетевой стволы

вентиляционный ствол

— границы объекта -— рудное тело -»— порядок отработки

Рисунок 15 - Параллельная схема комбинированной разработки с восходящей выемкой подземных запасов и отработкой на последнем этапе переходной зоны

Оценка технологических решений, внедрение которых повышает эффективность и безопасность подземной геотехнологии при комбинированной разработке месторождений. Технические и технологические решения, разработанные (в соавторстве) на основе установленных принципов, систематизаций, зависимостей, методик и ЭММ, позволяют повысить эффективность и безопасность подземной геотехнологии при комбинированной разработке рудных месторождений за счет использования карьерного пространства и оборудования при вскрытии и отработке переходной зоны и обеспечения изолированности подземных выработок при очистной выемке. Их внедрение при вскрытии Молодежного, Джусинского, Естюнинского, Удачного и Малышевского месторождений позволяет обеспечить своевременный ввод и поддержание производственной мощности подземных рудников за счет снижения объема ГКР и ПНР, капитальных затрат и сроков строительства (табл. 7). Внедрение технологий очистной выемки при отработке переходных зон Учагшнского, Молодежного, Джусинского, Удачного и Кыштымского месторождений позволяет обеспечить безопасность ПГР, существенно повысить эффективность комбинированной разработки за счет увеличения извлекаемой ценности и снижения себестоимости добычи, ликвидировать разрыв в добыче руды между ОГР и ПГР.

Таблица 7 - Внедренные технологические решения и полученный эффект

Месторождение Технологическое решение Эффект

Учалинское (северный фланг 324/380 м) Опережающее строительство изолирующего целика системой горизонтальных слоев с закладкой и этажно-камерная разработка основных запасов под ним Ввод в эксплуатацию этажа на 3-4 года раньше планового срока

Молодежное (подземная доработка) Вскрытие автоуклоном из карьера и вспомогательным уклоном с поверхности. Этажно-камерная разработка с закладкой под рудным изолирующим целиком Сокращение срока ввода рудника на 2 года, капзатрат на 230 млн. руб.

Джусинское Применение камерной системы под рудным изолирующим целиком. Увеличение высоты этажа до 120 м Снижение капзатрат в 2 раза, себестоимости в 1,3 раза

Кыштымское (этаж 316/366 м) Применение камерно-целиковой системы разработки под рудным изолирующим целиком и камерная выемка основных запасов с обрушением целиков Снижение себестоимости на 10% и потерь в 2,5 раза (с 30 до 12%)

Естюнинское Применение восходящей выемки позволяет ликвидировать один клетевой ствол. Этажно-камерная система разработки с малопрочной твердеющей закладкой. Снижение объема ГКР на 91 тыс. м3, капвложений на 60 млн. руб.

Трубка «Удачная» Вскрытие Технология отработки Строительство гор. -305 м исключается. Вскрытие гор. -380 м двумя квершлагами вместо четырех. Отказ от проведения кольцевых полевых штреков ЗРТ и ВРТ на гор. 480 и 580 м. Опережающая отработка прибортовых запасов -260/-320 м подэтажным обрушением. Расположение 70 % выработок в руде. Одновременная добыча на двух этажах в одном рудном теле этажным обрушением под рудной изолирующей подушкой 4,0 млн. т руды в год Сокращение объема ГКР на 150 тыс. м3 и капвложений, ликвидация разрыва между ОГР и ПГР Уменьшение в 2 раза срока подготовки. Выход в 2017 г. на проектную мощность Вовлечение этажа -365/-465 м к 2018 г.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На базе выполненных исследований получены результаты, представляющие научно обоснованные технические и технологические решения, включающие систематизацию и конструирование вариантов вскрытия на основе принципа использования карьерного пространства и оборудования, вариантов очистной выемки переходной зоны и основных запасов на основе принципа изолированности подземных выработок, оптимизацию их параметров с использованием разработанных экономико-математических моделей, разработку оптимальной стратегии на основе применения нетрадиционной восходящей выемки, внедрение которых повышает эффективность и безопасность освоения подземных запасов при комбинированной разработке рудных месторождений, способствует рациональному использованию недр и вносит значительный вклад в развитие страны:

1 Статистическими методами (га=0,59, а=0,05) подтверждена гипотеза, что технической характеристикой близости подземных выработок и карьерного

пространства является изолированность. Дано определение переходной зоны при комбинированной разработке как части месторождения, освоение (отработка и погашение) которой обеспечивает приемлемый уровень изолированности подземных очистных выработок основных запасов.

2 Количественным критерием изолированности является показатель K=VJV, определяющий какая часть объема подземного блока К отрабатывается путем формирования подземных (полностью изолированных) выработок К„; он изменяется от 0 до 1 в зависимости от способа изоляции и системы разработки: применение монолитных массивов при системах с открытым очистным пространством обеспечивает ¿^1,0, при системах с обрушением &и=0,55+0,98, при системах с закладкой кк-0,52+0,92.

3 Систематизированы способы отработки переходной зоны рудного месторождения по признаку изолированности подземных очистных выработок от карьерного пространства. Количественными критериями служат показатель изоляции ки и коэффициенты влияния специфических факторов, изменяемые в зависимости от способа изоляции: 1+2,4 и =1+2,0 - при разделении на классы; /¡¿"„Hp =0,51+1 и =0,57+1- на группы; повышенное горное

давление - на варианты.

4 Предложено использовать принцип изолированности наряду с безопасностью, полнотой извлечения и эффективностью при обосновании подземной технологии при комбинированной разработке. На основе разработанной экономико-математической модели установлено влияние изолированности и специфических факторов на увеличение участковой себестоимости разработки переходной зоны: рудника Удачный системой этажного обрушения под массивом разрыхленных пород на 33%; уральских медноколчеданных месторождений системами с закладкой под рудным целиком - 29 %.

5 Установлены оптимальные конструкция и параметры изолирующих массивов (рудных, породных и искусственных) и систем разработки переходных зон на примерах Удачного и Учалинского месторождений. Выявлено, что эффект применения карьерных буровых станков не перекрывает ухудшение ТЭП от влияния ААС (К"РУд=1,02+1,06). Создан новый эффективный вариант этажно-камерной системы разработки с закладкой (а.с. №1767178), позволяющий путем применения временного рудного изолирующего целика, карьерных буровых станков и отбойки методом VCR повысить прибыль на 3 и 37 % по сравнению с вариантом разработки под искусственным перекрытием на дне карьера и горизонтальными слоями, соответственно. При этом эффект применения карьерных станков нейтрализует действие ААС (/Груд=0,99+1,03).

6 Систематизированы варианты вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке рудного месторождения, в основу разделения на способы положен тип, а на схемы — место заложения главных вскрывающих выработок (земная поверхность или карьер). Дополнительный признак - тип и место заложения вспомогательных вскрывающих выработок.

7 На основе созданной экономико-математической модели установлена эффективность сконструированного варианта вскрытия подземных запасов автоуклонами из карьера по сравнению с вертикальными стволами с поверхности при последовательной схеме (глубина карьера 260 м) комбинированной разработки уральского глубокозалегающего (500 м) крутопадающего (50°) мощного (40 м) медноколчеданного месторождения, осваиваемого системами с закладкой выработанного пространства рудником с производственной мощностью 400 тыс. т/год. Определена оптимальная высота этажа 60 м, что подтверждено проектом и опытом вскрытия и разработки подземных запасов Молодежного месторождения.

8 Установлено влияние горно-геологических (мощность, угол падения и глубина распространения рудного тела) и специфического (глубина карьера) факторов на эффективность вскрытия. По критерию суммарных капитальных и эксплуатационных затрат в диапазоне //к=140-К200м незначительно (на 3 %) эффективнее вскрытие двумя вертикальными стволами; в диапазоне //К=200-И40м эффективнее (до 1,5 раза) вскрытие автоуклонами за счет существенно меньших капитальных затрат на ГКР. В данном диапазоне Нк удельные суммарные капитальные и эксплуатационные затраты увеличиваются при вскрытии автоуклонами в 1,8 раза, вертикальными стволами в 2,9 раза.

9 В результате ЭММ подземной геотехнологии в рассмотренных выше условиях медноколчеданного месторождения установлено, что оптимальным по критерию ЧДЦ является вариант вскрытия автоуклоном из карьера и поэтажной нисходящей разработки. Эффект по сравнению с восходящей выемкой достигается за счет быстрейшего ввода в эксплуатацию рудника (на 4-й год строительства), рассрочки во времени капвложений на строительство нижних этажей (9-й, 15-й и 21-й год), более низких капзатрат даже при более высоких эксплуатационных затратах. При вскрытии вертикальными стволами эффективнее восходящая отработка; нисходящая - является убыточной.

10 Предложена стратегия разработки рудных месторождений комбинированным способом, основанная на применении восходящей выемки подземных запасов, позволяющая использовать преимущества параллельной схемы (исключение действия негативных специфических факторов) и последовательной (полная реализация преимуществ ОГР и использование карьера в качестве выработки, вскрывающей подземные запасы). При этом предельная глубина карьера определяется по фактическому положению ОГР и ПГР на конец разработки месторождения, а технология отработки переходной зоны по предложенным методикам.

11 Внедрение разработанных (в соавторстве) технических и технологических решений при вскрытии и отработке переходных зон Учалинского, Молодежного, Джусинского, Удачного и Кыштымского месторождений позволяет существенно сократить затраты на ГКР и срок строительства рудников и повысить эффективность и безопасность ПГР за счет использования карьерного пространства и обеспечения изолированности подземных очистных выработок.

12 Полученные результаты позволили выявить ряд перспективных направлений исследований в области комбинированной разработки рудных месторождений: изыскание новых схем и способов вскрытия подземных запасов на основе новых видов транспортных средств, созданных для использования в крутонаклонных выработках (до 30-45 град.); создание научных основ восходящего способа выемки подземных запасов; изыскание эффективных физико-технических геотехнологий восходящей выемки с использованием в качестве закладки выработанного пространства сульфидсодержащих хвостов обогащения и физико-химических геотехнологий их подземного выщелачивания.

Основные положения диссертации опубликованы в:

- статьях в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ:

1 Соколов И.В., Мишенин А.Н., Антипин Ю.Г. Технология доработки Учалинского месторождений подземным способом // Цветная металлургия.-1990.-№8,- С.1-3.

2 Волков Ю.В., Соколов И.В., Мишенин А.Н., Антипин Ю.Г. Изыскание эффективной технологии отработки переходной зоны на уральских медноколчеданных месторождениях // Горный журнал.-1991.-№11.-С.25-27.

3 Самусенко А.К., Григорьев В.В., Волков Ю.В., Соколов И.В., Калмыков

B.Н. Отработка Учалинского медноколчеданного месторождения комбинированным способом // Горный журнал.-1994.-№6.-С.11-14.

4 Волков Ю.В., Соколов И.В. Систематизация вариантов подземной геотехнологии отработки подкарьерных запасов при комбинированной разработке медноколчеданных месторождений // ГИАБ.-2000.-№10.-С.121-123.

5 Волков Ю.В., Соколов И.В., Камаев В.Д. Вскрытие и отработка месторождений при восходящей выемке // ГИАБ.-2001.-№4.-С. 206 - 210.

6 Волков Ю.В., Соколов И.В. Методика выбора эффективного варианта геотехнологии отработки подкарьерных запасов // ГИАБ.-2001.-№4.-С. 124-127.

7 Волков Ю.В., Соколов И.В. Конструирование и оптимизация вариантов подземной геотехнологии отработки подкарьерных запасов // ГИАБ.-2003.-№4,-

C. 194-196.

8 Волков Ю.В., Соколов И.В., Камаев В.Д., Смирнов A.A. Подземная геотехнология разработки с восходящей выемкой // Изв. вузов. Горный журнал.-2003.-№ 3.-С.34-40.

9 Волков Ю.В., Соколов И.В., Камаев В.Д. Проектные решения по доработке Молодежного месторождения подземным способом // Горный журнал.-2004.-№ 6.-С.37-40.

10 Волков Ю.В., Соколов И.В., Камаев В.Д. Геотехнология доработки медноколчеданного месторождения подземным способом // ГИАБ - 2004.-№ 7.-С. 237-241.

11 Волков Ю.В., Соколов И.В. Комбинированная геотехнология разработки меднорудных месторождений Урала // Изв. вузов. Горный журнал.-2005 .-№ 1.-С.12-16.

12 Волков Ю.В., Соколов И.В. Выбор комплексов самоходного технологического оборудования//Изв. вузов. Горный журнал.-2005.-№ 2.-С.З- 6.

13 Волков Ю.В., Смирнов A.A., Соколов И.В. Направления развития технологии добычи руды при отработке глубоких горизонтов Естюнинского месторождения // ГИАБ.-2005.-№ 7.-С. 253-255.

14 Волков Ю.В., Соколов И.В., Смирнов A.A. Подземная геотехнология освоения меднорудных месторождений Урала // ГИАБ.-2005.-№10.-С.270-274.

15 Волков Ю.В., Соколов И.В. Развитие научных методов исследования технологии подземной разработки медноколчеданных месторождений // Изв. вузов. Горный журнал.-2007.-№4.-С.161-166.

16 Волков Ю.В., Соколов И.В., Камаев В.Д. Ярусная отработка рудных месторождений // ГИАБ. - 2007. - №8. - С.341-343.

17 Волков Ю.В., Соколов И.В. О недропользовании и охране окружающей среды // ГИАБ.-2008. - №11.. С.244-247.

18 Волков Ю.В., Соколов И.В., Смирнов A.A., Антипин Ю.Г. Выбор системы разработки месторождения магнезитов в поле шахты «Магнезитовая» // ГИАБ .- 2009. - №2. - С.356-361.

19 Волков Ю.В., Соколов И.В., Антипин Ю.Г. Обоснование технологии отработки междуярусного целика при освоении Гайского медноколчеданного месторождения // Изв. вузов. Горный журнал.-2010. №3.-С.4-10.

20 Волков Ю.В., Смирнов A.A., Соколов И.В., Чаговец Г.А. Обоснование технологии отработки прибортовых запасов с использованием наклонных выработок // ГИАБ.-2011.-№1.-С.10-12.

21 Волков Ю.В., Соколов И.В., Смирнов A.A., Антипин Ю.Г., Чаговец Г.А. Разработка крутопадающих рудных тел под дном карьера системами с обрушением // ГИАБ.-2011.-№2.-С.60-64.

22 Соколов И.В., Смирнов A.A., Антипин Ю.Г., Кульминский A.C. Отработка подкарьерных запасов трубки «Удачная» в сложных климатических, горно- и гидрогеологических условиях // Горный журнал.-2011.-№1.-С.63-66.

23 Смирнов A.A., Соколов И.В. Применение системы разработки с массовым обрушением при наличии карстов в руде и вмещающих породах // Безопасность труда в промышленности.-2011.-№4.-С. 36-39.

24 Волков Ю. В., Соколов И. В. Оптимизация подземной геотехнологии в стратегии освоения рудных месторождений комбинированным способом // Горный журнал. - 2011. - № 11. - С. 41 - 44.

25 Соколов И. В., Антипин Ю. Г. Систематизация и экономико-математическое моделирование вариантов вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке месторождений // Горный журнал. - 2012. - № 1. -С. 67-71.

- монографиях и патентах:

1 Волков Ю.В., Соколов И.В., Камаев В.Д. Выбор систем подземной разработки рудных месторождений - Екатеринбург: УрО РАН,- 2002,-124с.

2 Волков Ю.В., Соколов И.В. Подземная разработка медноколчеданных месторождений Урала - Екатеринбург: УрО РАН.-2006.-232с.

3 A.c. 1767178, E21 C41/26. Способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых / Антипин Ю.Г., Соколов И.В., Камаев В.Д., Шведов А.П., Волков Ю.В., Мишенин А.Н. (СССР).- №4694516/03; Опубл. 07.10.92, Бюл. № 37 // Открытия. Изобретения.-1992.

4 Патент на изобретение. № 2385956. Способ подземного выщелачивания ценных компонентов из сульфидсодержащих отходов / Волков Ю.В., Борисков Ф.Ф., Соколов И.В., Антипин Ю.Г.- Опубл. 10.04.10.

- в других научных изданиях:

1 Соколов И.В. Обоснование подземной геотехнологии доработки запасов при комбинированной разработке медноколчеданных месторождений // Проблемы геотехнологии и недроведения. Сб. науч. тр. Междунар. науч,-технич. конф. Т.З.-Екатеринбург: ИГД УрО РАН.-1998.-С.143-149.

2 Волков Ю.В., Соколов И.В., Камаев В.Д. Характеристики специфического свойства геотехнологии выемки подкарьерных запасов как систематизационные признаки // Комбинированная геотехнология: Проектирование и геомеханические основы: Сб. науч. тр. Междунар. науч.-технич. конф.- Магнитогорск: МГТУ, 2003. - С. 47 - 54.

3 Волков Ю.В., Соколов И.В., Смирнов A.A. Стратегия освоения сырьевых ресурсов Урала // Горная промышленность.-2006.-№ 4.-С.57-62.

4 Волков Ю.В., Смирнов A.A., Соколов И.В. Подземная геотехнология при комбинированной разработке Естюнинского железорудного месторождения // Комбинированная геотехнология: Масштабы и перспективы применения: Сб. науч. тр. Междунар. науч.-технич. конф. - Магнитогорск: МГТУ-2006.-С. 55-60.

5 Волков Ю.В., Соколов И.В., Смирнов A.A., Антипин Ю.Г. Обоснование стратегии и параметров подземной геотехнологии при комбинированной разработке крутопадающих рудных месторождений // Геотехнологические проблемы комплексного освоения недр. - Екатеринбург, 2009.-С. 323-336.

6 Волков Ю.В., Соколов И.В., Смирнов A.A. Особенности разработки субвертикальных рудных тел под дном карьера // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды: Труды конференции с участием иностранных ученых 7-11 июля 2008 г., Новосибирск / ИГД СО РАН. Т. 1. Геотехнология: - Новосибирск.-2009.-С. 90-94

7 Волков Ю.В., Соколов И.В., Смирнов A.A., Антипин Ю.Г. Обоснование подземной геотехнологии при комбинированной разработке крутопадающих рудных месторождений // Комбинированная геотехнология: комплексное освоение и сохранение недр земли: Сб. науч. трудов Междунар. науч.-технич. конф., г. Екатеринбург, 2009.-Магнитогорск: МГТУ.-2011.-С.50-57.

8 Волков Ю.В., Соколов И.В., Смирнов A.A., Антипин Ю.Г., Чаговец Г.А. Предохранительная подушка при комбинированной разработке кимберлитового месторождения. Там же. - С.34-44.

9 Соколов И.В., Антипин Ю.Г., Никитин И.В. Экономико-математическое моделирование вариантов вскрытия при комбинированной разработке месторождений // Проблемы недропользования: Материалы V Всерос. молод, научно-практ. конф., Екатеринбург, 8-11 февр. 2011.-Екатеринбург: УрО РАН.-2011.-С. 204-210.

10 Соколов И.В., Смирнов A.A., Антипин Ю.Г., Барановский К.В., Никитин И.В. Вскрытие и технология совместной отработки прибортовых и подкарьерных запасов трубки «Удачная» // Проблемы и пути эффективной отработки алмазоносных месторождений: Международная научно-практ. конф., г. Мирный, 2011.- Новосибирск: Наука, 2011. - С. 148 -153.

11 Соколов И.В., Смирнов A.A., Антипин Ю.Г., Барановский К.В, Никитин И.В. Развитие подземных горных работ на руднике «Удачный». Там же - С. 153 -157.

12 Соколов И.В., Антипин Ю.Г., Никитин И.В. Изыскание и формирование основных принципиальных схем вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке //Уральская горная школа - регионам: междунар. научно-практ. конф. Уральская горнопромышленная декада 11-12 апр. 2011 г.: сб. докл. - Екатеринбург: Изд-во УГГУ. - 2011. - С. 202 - 203.

13 Соколов И.В., Никитин И.В. Применение информационных технологий при обосновании рационального варианта вскрытия при комбинированной разработке//Уральский горнопромышленный форум, IV: Горное дело: технологии, оборудование, спецтехника: межрегион, спец. выставка-конф. 12 -14 окт. 2011,- Екатеринбург: Изд-во АМБ.-2011.-С. 187-189.

14 Соколов И.В., Антипин Ю.Г. Экономико-математическое моделирование вскрытия и подземной технологии при комбинированной разработке. Там же - С. 186 - 187.

Подписано в печать 17.04.2012. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Times». Усл. печ. л. 2,00 Тираж 100 экз. Заказ №

Отпечатано в ИПЦ УрФУ 620000, Екатеринбург, ул. Тургенева, 4.

Содержание диссертации, доктора технических наук, Соколов, Игорь Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Практика комбинированной разработки месторождений

1.1.1 Зарубежный и отечественный опыт вскрытия подземных запасов

1.1.2 Применяемые технологии отработки подземных запасов

1.2 Анализ подземной геотехнологии при комбинированной разработке месторождений

1.2.1 Анализ опыта вскрытия подземных запасов

1.2.2 Анализ подземной технологии при комбинированной разработке

1.2.3 Анализ стратегии освоения рудных месторождений комбинированным способом

1.3 Обобщение теории комбинированной разработки месторождений

1.4 Цель, задачи и методы исследований

2 ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕЦИФИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И ФАКТОРОВ, УСТАНОВЛЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ПОДЗЕМНОЙ ГЕОТЕХНОЛОГИИ ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКЕ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

2.1 Исследование специфических условий и границ подземной технологии при комбинированной разработке

2.2 Обоснование принципа изолированности при изыскании подземной геотехнологии. Установление степени и способов изолированности

2.3 Установление влияния специфических факторов на технико-экономические показатели подземной технологии

2.4 Определение факторов влияющих на параметры вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке месторождения 87 Выводы по главе

3 СИСТЕМАТИЗАЦИЯ, РАЗРАБОТКА ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВАРИАНТОВ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ВСКРЫТИЯ ПОДЗЕМНЫХ ЗАПАСОВ ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

3.1 Систематизация вариантов вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке

3.2 Разработка экономико-математической модели варианта вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке

3.2.1 Обоснование критериев технико-экономической оценки вариантов вскрытия подземных запасов

3.2.2 Разработка методики расчета технико-экономических показателей вариантов вскрытия

3.3 Разработка блок-схемы и компьютерной программы выбора варианта вскрытия

3.4 Конструирование и выбор эффективного варианта вскрытия на основе экономико-математического моделирования

3.4.1 Конструирование рациональных вариантов вскрытия

3.4.2 Экономико-математическое моделирование вариантов и оптимизация параметров вскрытия 128 Выводы по главе

4 СИСТЕМАТИЗАЦИЯ, РАЗРАБОТКА ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВАРИАНТОВ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОДЗЕМНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ ПЕРЕХОДНОЙ ЗОНЫ

4.1 Систематизация вариантов подземной технологии отработки переходной зоны на основе принципа изолированности ОГР и ПГР

4.2 Разработка методики технико-экономической оценки вариантов подземной технологии при комбинированной разработке месторождения

4.3 Обоснование параметров и конструкции изолирующих массивов

4.3.1 Определение параметров монолитных изолирующих целиков

4.3.2 Определение параметров изолирующих массивов пород в разрыхленном состоянии

4.3.3 Оптимизация способов образования предохранительной подушки

4.4 Конструирование вариантов подземной технологии отработки переходной зоны

4.5 Оптимизация параметров подземной геотехнологии отработки переходной зоны на основе экономико-математического моделирования

4.5.1 Экономико-математическое моделирование технологии отработки переходной зоны

4.5.2 Актуализация экономико-математической модели 208 Выводы по главе 4 212 5 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДЗЕМНОЙ ГЕОТЕХНОЛОГИИ ПРИ ОБОСНОВАНИИ СТРАТЕГИИ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКИ РУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

5.1 Исследование стратегии и технологических преимуществ освоения месторождения восходящим способом

5.2 Обоснование области применения, принципов конструирования и разработка технологии восходящей выемки рудных месторождений Урала

5.3 Установление влияния экономических факторов на эффективность отработки медноколчеданных месторождений

5.4 Оценка эффективности подземной геотехнологии восходящей выемки при комбинированной разработке месторождения

5.5 Обоснование оптимальной стратегии освоения подземных запасов при комбинированной разработки рудных месторождений

Выводы по главе

6 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ, ПОВЫШАЮЩИЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ ПОДЗЕМНОЙ ГЕОТЕХНОЛОГИИ ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКЕ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ

6.1 Уральские медноколчеданные месторождения

6.1.1 У чал инское месторождение

6.1.2 Молодежное месторождение

6.1.3 Гайское месторождение

6.1.4 Джусинское месторождение

6.2 Месторождения черных металлов и нерудные месторождения

6.2.1 Естюнинское железорудное месторождение

6.2.2 Кыштымское месторождение гранулированного кварца

6.2.3 Кимберлитовая трубка Удачная

6.2.4 Малышевское изумрудно-бериллиевое месторождение

6.3 Изыскание технологии подземного выщелачивания при комбинированной разработке медноколчеданных месторождений 277 Выводы по разделу 6 284 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 285 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 295 ПРИЛОЖЕНИЯ

1 ' Краткая характеристика комбинированного способа разработки месторождений на зарубежных и отечественных рудниках

2 Полная систематизация вариантов вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке месторождений

3 Блок-схема и программа выбора варианта вскрытия

4 Программа выбора эффективного варианта технологии отработки переходной зоны

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование конструкции и параметров подземной геотехнологии при комбинированной разработке рудных месторождений Урала"

Исчерпание потенциала открытой геотехнологии при освоении рудных месторождений актуализирует переход к подземному способу разработки, при этом некоторый период времени разработка ведется комбинированным способом по взаимосвязанным технологическим схемам. Анализ опыта разработки 123 месторождений комбинированным способом показал, что 79 % осваивается по последовательной схеме и 21 % - по параллельной. Причем на многих месторождениях, разрабатываемых по последовательной схеме, некоторый период открытые (ОГР) и подземные (ПГР) горные работы также совмещались. Так, на медноколчеданных месторождениях Урала этот период составил от 13 лет на Учалинском до одного года на Молодежном. На кимберлитовых месторождениях Якутии реализуется практически «чистая» последовательная схема.

Показатели подземной геотехнологии (вскрытия и очистной выемки) при комбинированной разработке рудного месторождения зависят не только от традиционных, но и от специфических факторов, обусловленных наличием в непосредственной близости от подземных запасов выработанного пространства карьера. Установление характера и степени влияния, учет и актуализация положительных (использование карьера для целей вскрытия и очистной выемки) и нейтрализация негативных (активные аэродинамические и гидродинамические связи, повышенное горное давление) специфических факторов является необходимым условием обоснования подземной геотехнологии при комбинированной разработке рудного месторождения. Такое обоснование осуществляется в рамках научно-методических основ комбинированного способа разработки, созданных под руководством член-корр. РАН Д.Р. Каплунова. Вместе с тем, в настоящее время обоснование подземной геотехнологии осуществляется без должного учета специфики комбинированной разработки, поэтому требуется уточнение и дополнение соответствующей научно-методической базы.

Разнообразие условий и учет множества факторов определяют необходимость изыскания, конструирования и оценки большого количества вариантов подземной геотехнологии (вскрытия и очистной выемки). Так, обоснование подземной геотехнологии только с учетом различных способов изоляции подземных выработок от карьера предполагает несколько принципиально различных конструкций систем разработки. С учетом широкого варьирования геометрических параметров конструктивных элементов систем разработки и разнообразия комплексов геотехники число конкурирующих вариантов может достигать сотен. Способы и схемы вскрытия подземных запасов в условиях комбинированной разработки также весьма разнообразны. Разработка и применение методов компьютерного экономико-математического моделирования позволит более объективно решить задачу обоснования оптимальных конструкции и параметров подземной геотехнологии при комбинированной разработке.

Следовательно, обоснование эффективной и безопасной подземной геотехнологии на основе установления и использования присущих ей закономерностей, проявляющихся в специфических условиях, позволяющей использовать карьерное пространство при вскрытии и нейтрализовать влияние негативных факторов при очистной выемке переходных зон, и обеспечивающей оптимальную стратегию освоения подземных запасов при комбинированной разработке рудного месторождения, представляет собой весьма актуальную научную и практическую проблему.

Таким образом, целью работы является научно-методическое обоснование конструкции и параметров эффективной и безопасной подземной геотехнологии, обеспечивающей оптимальную стратегию освоения подземных запасов при комбинированной разработке рудного месторождения.

Идея работы состоит в том, что эффективность и безопасность подземной геотехнологии при комбинированной разработке рудного месторождения достигается использованием карьерного пространства и оборудования при вскрытии и очистной выемке и изолированностью подземных очистных выработок путем создания изолирующих массивов в переходной зоне и восходящей выемки при освоении основных запасов.

Для достижения поставленной цели предполагается решить следующие задачи:

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Технической характеристикой специфического свойства близости подземных блоков и карьерного пространства при комбинированной разработке является показатель их изолированности, определяющий долю запасов подземного блока, отрабатываемых путем формирования подземных (полностью изолированных) выработок.

2. Обоснование конструкции и параметров подземной технологии разработки переходной зоны рудного месторождения, выполненное на основе предложенной систематизации с учетом показателя изолированности и коэффициентов,, описывающих влияние специфических факторов, существенно повышает объективность и точность ее оценки.

3. Использование карьерного бурового оборудования и формирование изолирующих рудных или искусственных монолитных массивов при этажно-камерной системе разработки с закладкой и массивов пород в разрыхленном состоянии при системах разработки с обрушением повышает эффективность и безопасность разработки переходной зоны рудного месторождения.

4. Эффективность вскрытия подземных запасов при комбинированной

У41 разработке медноколчеданного месторождения автомобильным уклоном по сравнению со вскрытием вертикальным стволом достигается использованием карьерного пространства и оборудования и определяется глубиной карьера.

5. Оптимальная стратегия освоения подземных запасов при комбинированной разработке медноколчеданного месторождения достигается поэтапным вскрытием автомобильным уклоном из карьера и нисходящей отработкой, а при вскрытии вертикальным стволом -восходящей отработкой.

Научная новизна состоит в:

- подтверждении гипотезы о том, что технической характеристикой свойства близости подземных запасов и карьерного пространства является показатель их изолированности ки = /V, определяющий, какая часть подземного блока V отрабатывается путем формирования подземных (полностью изолированных) выработок Установлена на основании опыта отечественных рудников (п = 49) статистически значимая связь между изолированностью подземных очистных выработок и технико-экономическими показателями (ТЭП) отработки переходной зоны (га = 0,59, а = 0,05);

- систематизации способов отработки переходной зоны рудного месторождения, отличающейся тем, что в основу разделения на классы и группы положен признак изолированности подземных очистных выработок от карьерного пространства. Количественными критериями служат показатель изоляции и коэффициенты, описывающие влияние специфических факторов, учитываемых на определенных иерархических уровнях: активные аэродинамические связи (ААС) - при разделении на классы, карьерное буровое оборудование - на группы, повышенное горное давление - на варианты;

- систематизации вариантов вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке рудного месторождения, отличающейся тем, что в основу разделения на способы положен тип главных вскрывающих выработок, а на схемы - место их заложения (земная поверхность или карьер). Дополнительный признак - тип и место заложения вспомогательных вскрывающих выработок;

- установлении на основе ЭММ зависимостей суммарных капитальных и эксплуатационных затрат, связанных с вскрытием, от глубины карьера 140440 м при комбинированной разработке медноколчеданного месторождения. Эффективность (в 1,1-1,4 раза) вскрытия автотранспортным уклоном из карьера достигается за счет оптимальной высоты этажа 60 м и меньших капитальных затрат на ГКР (в 1,4-1,8 раза) даже при больших эксплуатационных затратах на транспортирование руды (в 1,3 раза) по сравнению с вскрытием вертикальным стволом с поверхности;

Практическая значимость заключается в:

Личный вклад автора состоит в анализе и обобщении современной теории и опыта подземной геотехнологии при комбинированной разработке рудных месторождений на основе концептуального подхода; исследовании специфических условий и факторов, обосновании принципов изыскания подземной геотехнологии; систематизации, конструировании, разработке методики расчета и экономико-математическом моделировании вариантов вскрытия подземных запасов и технологии отработки переходной зоны и оптимизации их параметров на основе принципа использования карьерного пространства и оборудования и изолированности очистных выработок; исследовании особенностей, конструировании и оценке эффективности восходящей выемки при обосновании стратегии разработки подземных запасов рудного месторождения; разработке технологических решений, внедрение которых повышает эффективность и безопасность подземной геотехнологии при комбинированной разработке месторождений.

Апробация работы: содержание и отдельные положения диссертации докладывались и получили одобрение на координационно-методическом совещании институтов-соисполнителей по Плану НИРГКНТ (Губкин, 1989), Всесоюзном семинаре работников Госгортехнадзора СССР (Учалы, 1990), международной конференции «Проблемы геотехнологии и недроведения (Мельниковские чтения)» (Екатеринбург, 1998), Международном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, 2000-2012), международной научно-технической конференции «Комбинированная геотехнология» (Магнитогорск, 2001-2011; Учалы, 2005; Сибай, 2007; Екатеринбург, 2009), международной научно-практической конференции «Проблемы и пути эффективной отработки алмазоносных месторождений» (Мирный, 2011), ученых советах ИГД УрО РАН, научно-технических советах институтов «Унипромедь» и «Якутнипроалмаз», технических советах Учалинского, Кыштымского и Удачнинского ГОКов и АК «АЛРОСА» (1989-2012), научно-техническом совете горнорудного управления Ростехнадзора России (2009).

Работа соответствует приоритетному направлению развития науки, технологий и техники в Российской Федерации - (06) Рациональное природопользование, утвержденному Указом Президента РФ от 7 июля 2011 г. № 899, а также «Программе фундаментальных исследований государственных академий наук на 2008-2012 гг.», утвержденной распоряжением Правительства РФ от 27 февраля 2008 г. 233-р в части пункта 60 - Комплексное освоение недр и подземного пространства Земли, разработка новых методов освоения природных и техногенных месторождений.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Соколов, Игорь Владимирович

Выводы по разделу 6

1. Разработанные (в соавторстве) на основе установленных принципов, систематизаций, зависимостей, методик и ЭММ, технологические решения позволяют повысить эффективность и безопасность подземной технологии при комбинированной разработке за счет использования карьера при вскрытии и обеспечения изолированности подземных горных выработок от карьерного пространства при очистной выемке.

2. Внедрение технических решений при вскрытии Молодежного, Джусинского, Естюнинского, Удачного и Малышевского месторождений позволяют обеспечить своевременный ввод и поддержание производственной мощности подземных рудников за счет снижения объема ГКР, капитальных затрат (более 1,9 млрд. руб.) и сроков строительства. Внедрение технологий отработки переходных зон Учалинского, Молодежного, Джусинского, Удачного, Кыштымского месторождений позволило обеспечить безопасность ПГР и существенно (более 110 млн. руб. в год) повысить эффективность комбинированной разработки за счет увеличения извлекаемой ценности и снижения себестоимости добычи.

4. Установлено, что разработка медноколчеданных месторождений Урала камерными системами с закладкой выработанного пространства является перспективной в качестве объекта физико-химических технологий -складирования и выщелачивания хвостов обогащения в камерах. Основным условием безопасного применения физико-химического способа извлечения полезных компонентов из закладочного материала на действующих рудниках является изолированность выщелачиваемых блоков от действующих добычных блоков и подготовительно-нарезных и транспортных выработок.

5. Предложенный способ подземного выщелачивания меди из хвостов обогащения, размещаемых в выработанном пространстве камер, позволяет производить работы круглогодично при положительной температуре за счет использования тепла недр земли для нагрева выщелачивающего раствора, что увеличивает скорость выщелачивания ценных компонентов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе выполненных исследований получены результаты, представляющие собой научно обоснованные технические и технологические решения по освоению подземных запасов при комбинированной разработке глубокозалегающих рудных месторождений, включающие систематизацию и конструирование вариантов вскрытия на основе принципа использования карьера, систематизацию и конструирование вариантов очистной выемки переходной зоны и основных запасов на основе принципа изолированности подземных выработок, оптимизацию их параметров на основе экономико-математического моделирования, оценку подземной геотехнологии при разработке оптимальной стратегии освоения подземных запасов на основе применения нетрадиционного восходящего порядка выемки, внедрение которых способствует рациональному использованию недр и вносит значительный вклад в развитие страны:

1. Установлено, что подземная геотехнология (вскрытие и очистная выемка) в условиях комбинированной разработки функционирует под воздействием специфических факторов, вызванных наличием карьерного пространства вблизи подземных горных выработок. При этом негативные специфические факторы (повышенное горное давление в прикарьерной части месторождения, ААС и гидравлические связи между подземными выработками и карьерным пространством) являются актуализированными и обусловлены лишь наличием карьера вблизи объекта вне зависимости от иных условий. Положительные (связанные с использованием карьерного пространства для целей вскрытия и очистной выемки) - лишь потенциальными. Обоснование подземной геотехнологии необходимо производить, управляя ими: снижая до приемлемого уровня негативные и актуализируя положительные.

2. Установлено на основе концептуального подхода, что на рудном глубокозалегающем месторождении переход от ОГР к ПГР нельзя считать завершенным практически, пока не будет снижено до приемлемого уровня действие негативных факторов, теоретически - пока подземные очистные выработки не приобретут устойчивый замкнутый контур, т.е. не будут изолированы от карьера. Определена переходная зона при комбинированной разработке как часть месторождения по высоте (при совмещении ОГР и ПГР в вертикальной плоскости) или по простиранию (при совмещении ОГР и ПГР в горизонтальной плоскости), освоение (отработка и погашение) которой обеспечивает приемлемый уровень изолированности основных подземных запасов (подземных очистных выработок) от карьерного пространства.

3. Подтверждена статистически (га = 0,6, а = 0,05) на основании опыта отечественных рудников (п = 49) гипотеза об отрицательном влиянии изолированности низкой и средней степени на ТЭП отработки подземных блоков. Технической характеристикой близости подземных выработок и карьерного пространства является их изолированность. Предложено количественно изолированность оценивать показателем = УИ IV, определяющим, какая часть подземного блока V отрабатывается путем формирования подземных (полностью изолированных) выработок УИ, изменяемым от 0 до 1. Низкую степень характеризует &и=0,05-й),52; среднюю - кИ - 0,52 - 0,98; высокую - кИ « 1.

4. Установлено, что увеличение участковой себестоимости и себестоимости рудничной вентиляции под влиянием фактора А АС приближенно можно оценить в зависимости от толщины массива разрыхленных пород соответствующими коэффициентами - ^чАС = 1,24-2,4,

К^ = 1,09-1,5 (при нагнетательно-всасывающем способе проветривания) и

К^ =1,17-2,0 (при всасывающем). Применение буровых станков ОГР ограничено по площади (3 и высоте а подземного блока; снижение удельных эксплуатационных затрат на отбойку, подготовительно-нарезные работы и по участку можно оценить соответствующими коэффициентами в зависимости от технологии и типа применяемого бурового станка - .К^нр = 0,51-0,85, = 0,57-0,87 и К™р = 0,7-0,91.

5. Предложено использовать принцип изолированности наряду с безопасностью, полнотой извлечения и эффективностью при обосновании подземной технологии при комбинированной разработке. Установлено влияние изолированности и специфических факторов на увеличение участковой себестоимости разработки переходной зоны: рудника Удачный системой этажного обрушения под массивом разрыхленных пород на 33%; уральских медноколчеданных месторождений системами с закладкой под рудным целиком - 29 %;

6. Систематизированы варианты (способы и схемы) вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке месторождения. В основу разделения на способы вскрытия положен признак тип главных вскрывающих выработок, а на схемы вскрытия - основной признак, характеризующий использование карьера - место заложения главных вскрывающих выработок (земная поверхность или карьер), и дополнительный — тип и место заложения вспомогательных вскрывающих выработок.

7. Разработана экономико-математическая модель вариантов вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке рудного месторождения, сконструированных в соответствии с систематизацией на основе принципа использования карьерного пространства, состоящая из методики расчета ТЭП, блок-схемы и компьютерной программы, позволяющая выбрать эффективный вариант по критериям суммарных капитальных затрат на ГКР и эксплуатационных затрат на ВШТ и подъем и ЧДД. Адекватность модели установлена хорошей сходимостью результатов ЭММ и проектных - расхождение составляет не более 13% абсолютных и 4,4% относительных.

8. На основе ЭММ сконструированных вариантов вскрытия подземных запасов при последовательной схеме (глубина карьера 260 м) комбинированной разработки уральского глубокозалегающего (500 м) крутопадающего (50°) мощного (40 м) протяженного (600 м) медноколчеданного месторождения, осваиваемого системами с закладкой выработанного пространства рудником с производственной мощностью 400 тыс. т/ год установлено, что во всем диапазоне изменения высоты этажа (20-120 м) эффективен вариант вскрытия авто- и вспомогательным уклонами. При этом суммарные капитальные затраты на ГКР меньше, соответственно, в 2,7-1,7 раза по сравнению с вертикальными стволами и в 1,9-1,1 раза по сравнению с наклонным и вертикальным стволами за счет меньших удельных капитальных затрат на проведение слабонаклонных выработок и ликвидации квершлагов. Определена оптимальная высота этажа 60 м, что подтверждено проектом и опытом вскрытия и разработки подземных запасов Молодежного месторождения.

9. Установлено влияние глубины карьера в диапазоне изменения от 140 до 440 м на эффективность вариантов вскрытия:

- по эксплуатационным затратам на ВШТ и подъем руды эффективнее в 1,4-1,5 раза вариант вскрытия двумя вертикальными стволами за счет более низких (на 20-25 руб./т) удельных эксплуатационных затрат, соответственно;

- по капитальным затратам на ГКР вариант вскрытия автоуклонами эффективнее в 1,4-1,8 раза за счет более низких (на 18-110 руб./т) удельных капитальных затрат, соответственно;

- по суммарным капитальным затратам на ГКР и эксплуатационным затратам на ВШТ и подъем руды в диапазоне Нк = 140-200 м незначительно (на 3%) эффективнее вариант вскрытия двумя вертикальными стволами; в диапазоне Нк = 200-440м эффективнее (до 1,5 раз) вариант вскрытия авто- и вспомогательным уклонами за счет существенно меньших капитальных затрат на ГКР.

10. Установлено влияние горно-геологических факторов на эффективность вскрытия подземных запасов уральского глубокозалегающего (810 м) крутопадающего (75°) мощного (20 м) изумрудно-бериллиевого месторождения, разрабатываемого по последовательной схеме (глубина карьера 120 м) этажами высотой 90 м рудником с производственной мощностью 350 тыс. т:

- увеличение угла падения рудного тела в диапазоне от 0° до 65° при вскрытии как автоуклоном, так и вертикальным стволом снижает капитальные затраты на ГКР в 1,2 раза; в диапазоне от 65° до 90° незначительно (в пределах 4-7 %) увеличивает их. Точкой экстремума, которой соответствуют оптимальные значения, является угол сдвижения пород лежачего бока 65°;

- увеличение мощности рудного тела от 10м до 60м при вскрытии как автотранспортным уклоном, так и вертикальным стволом монотонно незначительно (в пределах 1-3%) увеличивает капитальные затраты на ГКР;

- увеличение глубины распространения рудного тела от 450м до 990м при вскрытии по обоим вариантам монотонно увеличивает капитальные затраты на ГКР в 1,75-1,9 раза;

- эффективность варианта вскрытия автоуклоном выше по сравнению с вскрытием вертикальным стволом во всем диапазоне данных факторов.

11. Установлено, что эффективность вскрытия подземных запасов при комбинированной разработке медноколчеданного месторождения автомобильным уклоном по сравнению со вскрытием вертикальным стволом достигается использованием карьерного пространства и оборудования и определяется глубиной карьера.

12. Систематизированы способы отработки переходной зоны. В основу разделения на классы и группы положен признак изолированности подземных выработок от карьерного пространства, описываемый степенью и способом изоляции. В качестве количественных критериев отнесения объекта к классу служит коэффициент изоляции кц, к группе — коэффициенты, описывающие влияние специфических факторов , ^¡г, К^ и . В данной систематизации специфические факторы учитываются и управляются на определённых иерархических уровнях: ААС - при разделении способов на классы, использование карьерного бурового оборудования - на группы, повышенное горное давление - на варианты.

12. Разработана экономико-математическая модель вариантов подземной разработки переходной зоны, сконструированных в соответствии с систематизацией на основе принципа изолированности с учетом влияния специфических факторов, состоящая из методики расчёта ТЭП и компьютерной программы, позволяющая оценить и выбрать оптимальные варианты и параметры подземной технологии при комбинированной разработке рудного месторождения по критериям извлекаемой ценности, эксплуатационных затрат и прибыли.

13. Установлена по известным методикам для условий рудника «Удачный» толщина породной предохранительной подушки по факторам:

- предотвращения УВВ и обеспечения удовлетворительного выхода негабарита < 7% при среднем диаметре куска подушки ¿4Р = 0,25м в зависимости от высоты падения 145-270 м - от 25 до 70 м, соответственно;

- предотвращения естественных тяг через породную подушку в результате ААС при средней температуре холодного периода -22°С и глубине ведения ПГР 670 м, 770 м и 870 м - 30 м, 45 м и 55 м, соответственно.

14. Определены в результате ЭММ для условий Учалинского рудника оптимальные технология отработки и высота переходной зоны:

- при ширине камер от 10 до 12,5 м - этажно-камерная система разработки с твердеющей закладкой под искусственным перекрытием (1.3.2), созданным на дне карьера при его толщине //"ерз2 = 6,7 м и прочности материала перекрытия [а перСж ] = 7 МПа;

- при ширине камер основных запасов 15 и 17,5 м - этажно-камерная система разработки с твердеющей закладкой под рудным изолирующим целиком и последующим его обрушением на отработанную камеру при его толщине (высоте переходной зоны) //"^ = 14,9м и 19,6м, соответственно.

15. Установлено, что ТЭП при отработке переходной зоны хуже по сравнению с отработкой запасов без влияния специфических факторов. При этом величина коэффициента изменения рудничной себестоимости, определенного как количественная мера затрат необходимых для изолирования основных запасов, составляет Круд-1,024-1,056. Эффект от применения карьерных буровых станков не перекрывает ухудшение от АА С.

16. Создан новый вариант 1.1.1b технологии (а.с. №1767178А1), позволяющий в наибольшей степени использовать карьерные буровые станки и снизить влияние ААС за счет отбойки методом VCR. При этом /Сруд=0,88-0,93. Данный вариант эффективен во всём диапазоне геомеханически допустимых значений параметров выемки подкарьерных запасов - прибыль в ценах 1998 г. на 24% выше, чем при использовании базового варианта (1.2.2).

17. Актуализирована ЭММ с целью определения эффективной технологии отработки переходной зоны Учалинского месторождения в современных условиях (в ценах 2008 г.), при этом:

- подтверждена эффективность варианта 1.1.1 в во всём диапазоне геомеханически допустимых значений В0 = 10-17,5 м. Прпв выше на 2-3 % наиболее конкурентоспособных вариантов 1.3.2 и 11.4.3, и на 27-37% наименее эффективного 1.2.2. Величина /ГрУд= 0,99-1,03 означает, что в современных условиях положительный эффект от применения карьерных буровых станков лишь нейтрализует отрицательное действие ААС. Это можно объяснить увеличением доли затрат на процессы, подверженных действию ААС, в себестоимости в 2008 г. по сравнению с 1998 г.;

- варианты этажного принудительного обрушения под массивом разрыхленных пород на дне карьера (Н.4.3.а,б) и этажного самообрушения (II.4.3.в) имеют наименьшую себестоимость 1210-1310 руб./т. Повышение эффективности вариантов с обрушением по сравнению с вариантами с закладкой можно объяснить увеличением доли затрат на закладочные работы более быстрое удорожание закладочного материала) относительно других процессов добычи в себестоимости в 2008 г. по сравнению с 1998 г.

18. Доказано, что использование карьерного бурового оборудования и формирование изолирующих рудных или искусственных монолитных массивов при этажно-камерной системе разработки с закладкой и массивов пород в разрыхленном состоянии при системах разработки с обрушением повышает эффективность и безопасность разработки переходной зоны рудного месторождения.

19. На основании детерминированного факторного анализа установлено, что в посткризисных условиях критическими для применения технологии с закладкой являются: цена на медь на ЬМЕ в диапазоне 31003200 $/т, курс американского доллара к рублю в диапазоне 23-23,5 руб./$, минимальное содержание меди от 1,4 до 2,3 % при содержании цинка от 5,0 до 1,0 %, соответственно. Ниже данных значений освоение уральских медноколчеданных месторождений становится убыточным.

20. Предложена стратегия разработки глубокозалегающих месторождений комбинированным способом, основанная на применении восходящей выемки подземных запасов, которая устраняет недостатки как параллельной, так и последовательной схем и дает возможность использовать преимущества открытого и подземного способов разработки путем их разобщения в пространстве и (или) во времени. При этом изоляция подземных горных выработок от карьерного пространства сохраняется весь период разработки месторождения, а граница переходной зоны (предельная глубина карьера) определяется по фактическому положению ОГР и ПГР на конец разработки месторождения.

21. В результате ЭММ вариантов подземной геотехнологии в рассмотренных выше условиях медноколчеданного месторождения, осваиваемого системами с закладкой выработанного пространства рудником с производственной мощностью 400 тыс. т / год с высотой этажа 60 м в зависимости от глубины карьера, изменяемой в диапазоне 140-440 м, установлено:

- валовая (недисконтированная) прибыль при восходящей отработке подземных запасов по сравнению с нисходящей во всех вариантах вскрытия выше, соответственно, в 1,1-2,3 раза за счет снижения разубоживания и эксплуатационных затрат на закладочные работы;

- вариант вскрытия автоуклонами и восходящей выемки эффективнее других вариантов во всем диапазоне изменения глубины карьера. В диапазоне Нк = 140-260 м вторым по эффективности является вариант вскрытия вертикальными стволами и восходящей выемки, в диапазоне Нк= 260-440 м - автоуклоном и нисходящей выемки.

22. В результате ЭММ вариантов подземной геотехнологии в вышерассмотренных условиях установлено:

- наиболее эффективным вариантом является вскрытие из карьера авто-и вспомогательным уклонами и поэтажная нисходящая разработка. ЧДД составляет 1406 млн. руб., срок окупаемости - 6,7 лет. Эффект достигается за счет быстрейшего ввода в эксплуатацию рудника (на 4 год строительства), рассрочки во времени капвложений на строительство нижних этажей (9, 15 и 21 год), более низких капзатрат даже при более высоких эксплуатационных затратах;

- второй по эффективности вариант вскрытия из карьера авто- и вспомогательным уклонами и поэтажной восходящей разработки. ЧДД составляет 871 млн. руб., срок окупаемости - 13,6 лет;

- при вскрытии вертикальными стволами эффективнее восходящая отработка - ЧДД составляет 379 млн. руб. при сроке окупаемости 20 лет, нисходящая является убыточной - ЧДД отрицательный -43 млн. руб.

23. Установлено, что подземная геотехнология с восходящей выемкой в определенных условиях обладает заметными стратегическими, технологическими и экономическими достоинствами и должна рассматриваться на стадии определения стратегии освоения месторождения комбинированным способом как альтернатива традиционной. Оптимальная стратегия освоения подземных запасов при комбинированной разработке медноколчеданного месторождения достигается поэтапным вскрытием автомобильным уклоном из карьера и нисходящей отработкой, а при вскрытии вертикальным стволом - восходящей отработкой.

24. Разработанные на основе установленных принципов, систематизаций, зависимостей, методик и ЭММ, технологические решения позволяют повысить эффективность и безопасность подземной технологии при комбинированной разработке. Внедрение технических решений при вскрытии Молодежного, Джусинского, Естюнинского, Удачного и Малышевского месторождений позволяет обеспечить своевременный ввод и поддержание производственной мощности подземных рудников за счет снижения объема ГКР, капитальных затрат (более 1,9 млрд. руб.) и сроков строительства. Внедрение технологий отработки переходных зон Учалинского, Молодежного, Джусинского, Удачного, Кыштымского месторождений позволило обеспечить безопасность ПГР и существенно (более 110 млн. руб. в год) повысить эффективность комбинированной разработки за счет увеличения извлекаемой ценности и снижения себестоимости добычи.

25. Установлено, что разработка медноколчеданных месторождений Урала камерными системами с закладкой выработанного пространства является перспективной в качестве объекта физико-химических технологий -складирования и выщелачивания хвостов обогащения в камерах. Предложенный способ подземного выщелачивания меди из хвостов обогащения, размещаемых в выработанном пространстве камер, позволяет производить работы круглогодично при положительной температуре за счет использования тепла недр земли для нагрева выщелачивающего раствора, что увеличивает скорость выщелачивания ценных компонентов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Соколов, Игорь Владимирович, Екатеринбург

1. Казикаев Д. М. Комбинированная разработка рудных месторождений Текст. / Д. М. Казикаев. М.: Изд-во Горная книга, 2008. - 361с.

2. Щелканов В. А. Комбинированная разработка рудных месторождений Текст. / В. А. Щелканов. М.: Недра, 1974. - 231 с.

3. Волков Ю. В. Соколов И. В. Комбинированная геотехнология разработки меднорудных месторождений Урала Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов // Изв. вузов. Горный журнал. 2005. - № 1. - С. 12-16.

4. Каплунов Д. Р. Комбинированная геотехнология Текст. / Д. Р. Каплунов, В.Н. Калмыков, М.В. Рыльникова.-М.: Руда и металлы, 2003.-558с.

5. Каплунов Д. Р. Геотехнология перехода от открытых к подземным горным работам Текст. / Д. Р. Каплунов, В. А. Юков. М.: Изд-во Горная книга, 2007. - 267 с.

6. Черных А. А. Подземная отработка руд под дном карьеров системой подэтажного обрушения Текст. / А. А. Черных, В. Н. Токарев, С. В. Гуляев // Горный журнал. 1986. - № 2. - С. 57- 60.

7. Шнайдер М. Ф. Совмещение подземных и открытых разработок рудных месторождений Текст. / М. Ф. Шнайдер, В. К. Вороненко. М.: Недра, 1985,- 132 с.

8. Гошев А. А. Подземная разработка кимберлитовых месторождений республики Саха (Якутия) Текст. / А. А. Гошев, В. Д. Зенков, Ю. М. Поправка // Горный журнал. 1998. - № 11-12. - С. 41- 44.

9. К анализу основных проектных решений перехода на подземный способ разработки кимберлитовых месторождений Якутии Текст. / Л. А. Пучков и др. // Горный журнал. 1998. - № 11. - С. 44 - 47.

10. Актуальные проблемы геотехнологий подземной разработки рудных месторождений в сложных горнотехнических условиях и пути их решения Текст./Н.Ф. Замесов и др.//Горный журнал-2005. -№4-С. 36-39.

11. К проблеме отработки подкарьерных запасов трубки «Мир» подземным способом Текст. / Н. Ф. Замесов и др. // Горный журнал. 2000. - № 9. - С. 18-22.

12. Волков Ю. В. Подземная разработка медноколчеданных месторождений Урала Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов. -Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2006. 232 с.

13. Волков Ю. В. Основные направления повышения эффективности работы рудников Урала Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов, В. Д. Камаев // Изв. вузов. Горный журнал. 1997. - № 5-6. - С. 116 - 124.

14. Изыскание эффективной технологии отработки переходной зоны на уральских медноколчеданных месторождениях Текст. / Ю.В. Волков, И.В. Соколов, А.Н. Мишенин и др. // Горный журнал. 1991- № 11. - С. 25 - 27.

15. Отработка Учалинского медноколчеданного месторождения комбинированным способом Текст. / А. К. Самусенко и др. // Горный журнал. 1994. - № 6. - С. 11- 14.

16. Рыльникова М. В. Вскрытие при комбинированной разработке медно-колчеданных месторождений Текст. / М. В. Рыльникова, В. Н. Калмыков, Н. А. Ивашов // Горная промышленность 2003- № 2. -С. 38-42.

17. Григорьев В. В. Развитие горных работ в период перехода с открытого на подземный способ разработки Учалинского месторождения Текст. / В. В. Григорьев, В. Н. Калмыков, М. В. Рыльникова // Горный журнал. 2010. - № 5. - С. 88 - 92.

18. Волков Ю. В. Проектные решения по доработке Молодежного месторождения подземным способом Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов, В. Д. Камаев // Горный журнал. 2004. - № 6. - С. 37 - 40.

19. Миняев Б. К. Разработка медноколчеданных месторождений Текст. / Б. К. Миняев. М.: Недра, 1980. - 232 с.

20. Рыльникова М. В. Эффективные схемы вскрытия при комбинированной разработке рудных месторождений Текст. / М. В. Рыльникова, В. Н. Калмыков, Н. А. Ивашов // Недропользование -XXI век. -2007. № 2. - С. 44 - 48.

21. Обоснование технологии отработки прибортовых запасов с использованием наклонных выработок Текст. / Ю. В. Волков, А. А. Смирнов, И. В. Соколов и др. // Горный информационно-аналитический бюллетень.-2011.-№ 1.-С. 10-12.

22. Каплунов Д. Р. Научно-методические основы освоения месторождения комбинированной геотехнологией Текст. / Д. Р. Каплунов, В. Н. Калмыков, М. В. Рыльникова // Горный информационно-аналитический бюл. 2001. -№ 4. - С. 95-101.

23. Агошков М. И. Конструирование и расчеты систем и технологии разработки рудных месторождений Текст. / М. И. Агошков. М.: Наука, 1965.-220 с.

24. Волков Ю. В. Выбор систем подземной разработки рудных месторождений Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов, В. Д. Камаев. -Екатеринбург: УрО РАН, 2002. 124 с.

25. Ильин А. М. Опыт работы Высокогорского РУ Текст. / А. М. Ильин, Г. П. Скакун, В. В. Карпов // Горный журнал. 1963 - №4. -С. 20 -23.

26. Щелканов В. А. Влияние климатических условий на эффективность подземной разработки приграничных участков Текст. / В. А. Щелканов, Е. М. Денисов, Г. П. Скакун // Горный журнал. 1968. - № 9. - С. 24 - 31.

27. Новая технология подземной добычи руды на апатитовых рудниках Текст. / В. В. Гущин и др. // Горный журнал. 1963. - № 1. - С. 35 - 40.

28. Леонтьев А. А. Особенности комбинированной разработки месторождений в различных горно-геологических и горнотехническихусловиях Текст. / А. А. Леонтьев, В. Г. Едигарьев // Горный журнал. 2010. - № 9. - С. 15-19.

29. Опыт разработки Учалинского месторождения медно-колчеданных руд Текст. / В. В. Григорьев и др. // Горный журнал. 2004. - 6. - С. 41 -45.

30. Шнайдер М. Ф. Особенности конструкции днищ блоков и камер в районах активных аэродинамических связей подземных выработок с поверхностью Текст./М. Ф. Шнайдер//Горный журнал.-1982.-№4.-С.55-56.

31. Открыто-подземный способ освоения месторождений крепких руд Текст. / М. И. Агошков и др. М.: ИПКОН РАН, 1992. - 188 с.

32. Chadwick J. Palabora goes underground Text. / J. Chadwick //Mining magazine. 1997. - Vol. 177. - № 1. - P. 28 - 41.

33. Крамсков H. П. Опыт разработки кимберлитовых месторождений в ЮАР Текст. / Н. П. Крамсков // Горный журнал. 1994. - № 12. - С. 57 - 58.

34. Тарасов П. И. Предпосылки создания специализированного транспортного средства для условий комбинированной разработки месторождений Текст. / П. И. Тарасов, В. А. Черепанов // Горный информационно-аналитический бюл. 2009. - № 10. - С. 194 - 199.

35. Славиковский О. В. Подземный транспорт при комбинированной геотехнологии Текст. / О. В. Славиковский, Г. И. Митрошин // Горный информационно-аналитический бюл. 2011. - № 5. - С. 88-93.

36. Комбинированная разработка балансовых запасов железорудных карьеров Украины Текст. / В. А. Щелканов и др. // Горный информационно-аналитический бюл. 2003. - № 3. - С. 187- 188.

37. Сравнение конструкций и расположения капитальных перепускных рудоспусков при комбинированной геотехнологии Текст. / В. А. Шестаков и др. // Горный информационно-аналитический бюл. 2001. - № 4 -С. 146-148.

38. Рыльникова М. В. К вопросу классификации способов комбинированной разработки месторождений Текст. / М. В. Рыльникова,

39. Э. Ю. Мещеряков // Горный информационно-аналитический бюл- 1997-№3.-С. 61 -67.

40. Нормы технологического проектирования рудников цветной металлургии с подземным способом разработки Текст. : ВНТП 37 86: утв. МЦМ СССР 12. 02. 86. Срок ввод. 01.01.87. -М.: МЦМ СССР, 1986. - 212 с.

41. Каплунов Д. Р. Современное содержание методологии проектирования освоения недр Текст. / Д. Р. Каплунов // Недропользование XXI век. - 2008. - № 1. - С. 32 - 34.

42. Вовк А. А. Разработка месторождений полезных ископаемых комбинированным способом Текст. / А. А. Вовк, Г. И. Черный. Киев: Наукова думка, 1965. - 186 с.

43. Юматов Б. П. Технология открытых горных работ и основные расчеты при комбинированной разработке рудных месторождений Текст. / Б. П. Юматов. М.: Недра, 1966. - 146 с.

44. Казикаев Д. М. Совместная разработка рудных месторождений открытым и подземным способом / Д. М. Казикаев. М.: Недра, 1967 - 156 с.

45. Куликов В. В. Совместная и повторная разработка рудных месторождений Текст. / В. В. Куликов. М.: Недра, 1972. - 327 с.

46. Зурков П. Э. Классификация открыто-подземных методов разработки переходных этажей Текст. / П. Э. Зурков // Действие промышленных взрывов на массив горных пород и сооружений. М., 1965. -С. 49 - 55. - (Сб. науч. тр. / МГМИ им. Г. И. Носова. - Вып. 51).

47. Щелканов В. А. Научные основы комбинированной разработки рудных месторождений Текст. : дис. . д-ра техн. наук; ИГД МЧМ СССР. -Свердловск, 1972. 241 с.

48. Комплексный трехъярусный открыто-подземный способ разработки мощных рудных месторождений Текст. (методические рекомендации). М.: ИПКОН АН СССР, 1985. - 47 с.

49. Технологические схемы открыто-подземной и подземной доработки подкарьерных запасов железорудных месторождений Казахстана Текст. / Ш. А. Алтаев и др. // Комплексное использование минерального сырья. -1990.-№6. -С. 3-6.

50. Каплунов Д. Р. Основные проблемы освоения недр при подземной разработке рудных месторождений Текст. / Д. Р. Каплунов, Г. Г. Ломоносов // Горный журнал. 1999. - № 1. - С. 42 - 45.

51. Комплексная открыто-подземная разработка мощных крутопадающих рудных месторождений Текст. (Методические рекомендации): утв. 19.11.90 НИГРИ. Кривой Рог, 1991.-63 с.

52. Именитов В. Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений Текст. / В. Р. Именитов. М.: Недра, 1978. - 528 с.

53. Мухтаров Т. М. Комбинированный способ разработки месторождений полезных ископаемых Текст. / Т. М. Мухтаров. М.: Недра, 1988.-231 с.

54. Калмыков В. Н. Классификация способов отработки приконтурных запасов Текст. / В. Н. Калмыков // Подземная разработка мощных рудных месторождений: межвуз. сб. науч. тр. / МГМИ. Екатеринбург: Изд-во УПИ, 1993.-С. 5-8.

55. Калмыков В. Н. Обоснование параметров выемки запасов прикарьерных зон системами разработки с закладкой Текст. : автореф. дис. д-ра техн. наук / В. Н. Калмыков. М., 1995. - 36 с.

56. Демидов Ю. В. О классификации систем комбинированной разработки рудных месторождений Текст. / Ю. В. Демидов // Горный журнал,- 1995. №4. - С. 16 - 19.

57. Демидов Ю. В. Методические принципы проектирования схем вскрытия при комбинированной технологии разработки рудных месторождений Текст. / Ю. В. Демидов, А. Ю. Звонарь // Горный журнал. -2009,-№6.-С. 57-59.

58. Рыльникова М. В. Обоснование параметров комбинированной геотехнологии освоения медно-колчеданных месторождений Урала Текст. : автореф. дис. д-ра техн. наук / М. В. Рыльникова Магнитогорск, 1999.-35 с.

59. Каплунов Д. Р. Перспективы разработки рудных месторождений комбинированным способом Текст. / Д. Р. Каплунов, В. И. Шубодеров // Горный журнал. 1997. -№ 8. - С. 16 - 18.

60. Каплунов Д. Р. Научно-методическое обоснование модульного принципа проектирования горнотехнических систем Текст. / Д. Р. Каплунов, М. В. Рыльникова, В. Н. Калмыков // Недропользование XXI век. - 2009. -№ 5.-С. 74-78.

61. Каплунов Д. Р. Систематизация и типизация горнотехнических систем комбинированной геотехнологии Текст. / Д. Р. Каплунов, М. В. Рыльникова, С. А. Корнеев // Горный информационно-аналитический бюл. -2009. -№ 11.-С. 194-205.

62. Выбор системы разработки и ее рациональных параметров при проектировании горнорудного предприятия Текст. / Ю. В. Волков и др. //

63. Изыскание эффективных технологий добычи руд цветных металлов: сб. науч. тр. / Унипромедь. Свердловск, 1985. - С. 60 - 63.

64. Волков Ю. В. Обоснование вариантов и параметров систем разработки медноколчеданных месторождений Урала Текст. : автореф. дис. . д-ра техн. наук / Ю. В. Волков. Новосибирск, 1992. - 45 с.

65. Волков Ю. В. Основные направления развития геотехнологии и геотехники подземной разработки рудных месторождений Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов // Горный информационно-аналитический бюл. -2007.-№3.-С. 270-273.

66. Горные науки. Освоение и сохранение недр Земли Текст. / РАН, АГН, РАЕН, МИА; под ред. К. Н. Трубецкого. М.: Изд-во Академии горн, наук, 1997.-478 с.

67. Kiruna. Sweden s large underground iron ore mine mechanization 1987 style! Text. //Mining magazine. - 1987. - Vol. 156. - № 6. - P. 462 - 472.

68. Отработка подкарьерных запасов трубки «Удачная» в сложных климатических горно-и гидрогеологических условиях Текст. / И. В. Соколов и др. // Горный журнал. 2011. - № 1. - С. 63 - 66.

69. Выбор системы разработки месторождения магнезитов в поле шахты «Магнезитовая» Текст. / Ю. В. Волков, А. А. Смирнов, И. В. Соколов и др. // Горный информационно-аналитический бюл 2009.-№2.-С. 356-361.

70. Решение геотехнологических задач на отдельных этапах освоения кимберлитовых месторождений Якутии Текст. / М. В. Рыльникова и др. // Горный журнал. 2011. - № 1. - С. 55 - 58.

71. Соколов И. В. Обоснование подземной геотехнологии выемки подкарьерных запасов при комбинированной разработке уральских медноколчеданных месторождений Текст. : автореф. дис. . канд. техн. наук / И. В. Соколов; ИГД УрО РАН. Екатеринбург, 2000. - 24 с.

72. Шепулин А. П. Диалектический метод познания Текст. / А. П. Шепулин. М.: Политиздат, 1983. - 206 с.

73. Комплексное освоение рудных месторождений: проектирование и технология подземной разработки Текст. / Д. Р. Каплунов и др. М.: ИПКОН РАН, 1998. - 383 с.

74. Яковлев В. Л. О стратегии освоения меднорудных месторождений Урала Текст. / В. Л. Яковлев, Ю. В. Волков, О. В. Славиковский // Горный журнал.-2003.-№9.-С. 3-7.

75. Яковлев В. Л. Методологические аспекты стратегии освоения минеральных ресурсов Текст. / В. Л. Яковлев, А. В. Гальянов. 2-е изд. -Екатеринбург: УрО РАН, 2003. - 152 с.

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

77. Ломоносов Г. Г. О принципах разграничения карьерного и шахтного полей при комбинированной разработке рудных месторождений Текст. / Г. Г. Ломоносов, В. В. Манкевич, Д. К. Чала // Горный журнал. -2003.-№9.-С. 22-25.

78. Дюдин Ю. К. Обоснование параметров разделительного целика при комбинированной разработке месторождений в сложных гидрогеологических условиях Текст. / Ю. К. Дюдин // Горный журнал. 2005. -№ 11 - С. 54 - 56.

79. Волков Ю. В. Развитие геотехнологии отработки Гайского месторождения Текст. / Ю. В. Волков, В. Д. Камаев, И. В. Соколов // Изв. вузов. Горный журнал. 2004. - № 1. - С. 43 - 47.

80. Рыльникова М. В. Методика определения области безопасного и эффективного применения комбинированной физико-технической геотехнологии Текст. / М. В. Рыльникова, А. И. Гордеев // Горный информационно-аналитический бюл 2001. - № 5. - С. 150 - 154.

81. Рыльникова М. В. Выявление и оценка факторов риска при выборе технологических схем освоения месторождений комбинированнойгеотехнологией Текст. / М. В. Рыльникова, О. В. Петрова // Горный информационно-аналитический бюл. 2001. - № 4. - С. 180 - 186.

82. Рыльникова М. В. Развитие методики определения параметров комбинированного способа освоения медно-колчеданных месторождений Текст. / М. В. Рыльникова, А. В. Красавин, О. В. Петрова // Горный информационно-аналитический бюл. 2004. - № 6. - С. 249 - 253.

83. Глотов В. В. Обоснование рациональной глубины открытых горных работ при комбинированной разработке группы жил Текст. / В. В. Глотов // Горный информационно-аналитический бюл. 2009 - № 7. - С. 192-196.

84. Волков Ю. В. Оптимизация подземной геотехнологии в стратегии освоения рудных месторождений комбинированным способом Текст. /Ю. В. Волков, И. В. Соколов//Горный журнал. -2011.-№ 11.-С. 41-44.

85. Современный словарь иностранных слов Текст.: около 20000 слов. -СПб.: Дуэт, 1994.-752 с.

86. Подземная отработка приконтурных запасов сидеритов Бакальского рудоуправления Текст. / Г. А. Пермяков и др. // Горный журнал.-1997. -№ 3. -С. 22-23.

87. Василенко Ю. М. Опыт комбинированной отработки Вишневогорского месторождения Текст. / Ю. М. Василенко // Горный журнал. 1965. - № 6. - С. 34 - 37.

88. Жаркенов М. И. Комбинированная разработка разделительного целика между открытыми и подземными горными работами Жезказганского месторождения Текст. / М. И. Жаркенов, Е. А. Сапаков, У. С. Сабденбеков // Горный журнал. 1993. - № 6. - С. 18 - 20.

89. Основы математической статистики Текст. : учебное пособие / под ред. В. С. Иванова. М.: Физкультура и спорт, 1990. - 176 с.

90. Колемаев В. А. Теория вероятностей и математическая статистика Текст. : учебное пособие / В. А. Колемаев, О. В. Староверов, В. Б. Турундаевский. М.: Высшая школа, 1991. - 400 с.

91. Ржевский В. В. Основы физики горных пород Текст. / В. В. Ржевский, Г. Я. Новик. М.: Недра, 1984. - 359 с.

92. Волков Ю. В. Методика выбора эффективного варианта геотехнологии отработки подкарьерных запасов Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов // Горный информационно-аналитический бюллетень.-2001.-№ 4. -С. 124- 127.

93. Волков Ю. В. Конструирование и оптимизация вариантов подземной геотехнологии отработки подкарьерных запасов Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов, В. Д. Камаев // Горный информационно-аналитический бюл. 2003. - № 4. - С. 194 - 196.

94. Рудничная вентиляция Текст.: справочник / под ред. К. 3. Ушакова. М.: Недра, 1988. - 440 с.

95. Разработка месторождений полезных ископаемых Урала Текст. / В. С. Хохряков, В. А. Щелканов, И. С. Куклин и др. М.: Недра, 1967. -590 с.

96. Инструкция по безопасному ведению горных работ при комбинированной разработке рудных и нерудных месторождений полезных ископаемых Текст. (РД 06-174-97): утв. Госгортехнадзом России 30. 12. 97г. № 57.-М., 1998.-5 с.

97. Технико-экономические показатели горных предприятий за 19902010 гг. Текст. Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2011. - 400 с.

98. Открыто-подземный способ освоения месторождений крепких руд Текст. / М. И. Агошков и др. М.: ИПКОН РАН, 1992. - 188 с.

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

100. Каплунов Д. Р. Особенности открытых горных работ при комбинированной геотехнологии Текст. / Д. Р. Каплунов, М. В. Рыльникова // Горный журнал. 2009. - № 11. - С. 14 - 18.

101. Талеб H. Н. Черный лебедь. Под знаком непредсказуемости Текст. / H. Н. Талеб М.: КоЛибри, 2009.

102. Яковлев В. Л. Систематизация месторождений полезных ископаемых Урала Текст. / В. Л. Яковлев, С. И. Бурыкин // Горный журнал. 1998.-№ 7.-С. 12-15.

103. Ивашов Н. А. Обоснование способов вскрытия запасов за контурами карьеров при комбинированной разработке месторождений Текст.: автореф. дис. канд. техн. / Н. А. Ивашов. Магнитогорск, 2007.-19 с.

104. Каплунов Д. Р. Геотехнология перехода от открытых к подземным горным работам Текст. / Д. Р. Каплунов, В. А. Юков. М.: Горная книга, 2007. - 267с.

105. Воронюк А. С. Классификация способов и схем вскрытия рудных месторождений / Труды Дальневосточного государственного технического университета,- 2005. № 139. -С.58-73.

106. Соколов И. В. Систематизация и экономико-математическое моделирование вариантов вскрытия подземных запасов прикомбинированной разработке месторождений Текст. / И. В. Соколов, Ю. Г. Антипин // Горный журнал. 2012. - № 1. - С. 67 - 71.

107. Шестаков В. А. Проектирование рудников Текст. : учебник для вузов / В. А. Шестаков. М.: Недра, 1987. - 231 с.

108. Комплексный экономический анализ предприятия Текст. / под ред. Н. В. Войтоловского, А. П. Калининой, И. И. Мазуровой. СПб.: Питер,2010.-576 с.

109. Волков Ю. В. Выбор комплексов самоходного технологического оборудования Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов, В. Д. Камаев // Изв. вузов. Горный журнал 2005. -№2.-С.З-6.

110. Нормы технологического проектирования рудников цветной металлургии с подземным способом разработки Текст. : ВНТП 37 86. М.: Министерство цветной металлургии СССР, 1986.

111. Мельников В. П. Информационные технологии Текст. / В. П. Мельников. М.: Академия, 2008. - 432 с.

112. Волков Ю. В. Развитие геотехнологии отработки Гайского месторождения Текст. / Ю. В. Волков, В. Д. Камаев, И. В. Соколов // Изв. вузов. Горный журнал. 2004. - № 1. - С. 43 - 47.

113. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных разработок на месторождениях руд черных металлов Урала и Казахстана Текст. : утв. 02.08.90/ ИГД МЧМ СССР. Свердловск, 1990.-64 с.

114. Влияние качества руды в массиве на эффективность отработки камер Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов, А. А. Смирнов и др. // Горный информационно-аналитический бюл. -2011.-№3.-С. 14-17.

115. Определение эффективного соотношения показателей потерь и разубоживания для условий Гайского подземного рудника Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов, А. А. Смирнов и др. // Горный информационно-аналитический бюл. 2009. -№ 1. - С. 380 - 384.

116. Смирнов А. А. Применение системы разработки с массовым обрушением при наличии карстов в руде и вмещающих породах Текст. / А. А. Смирнов, И. В. Соколов // Безопасность труда в промышленности. -2011. № 4. - С. 36-39.

117. Разработка крутопадающих рудных тел под дном карьера системами с обрушением Текст. / Ю. В Волков, И. В. Соколов, А. А. Смирнов и др. // Горный информационно-аналитический бюл. 2011. - № 2. - С. 60 - 64.

118. Снитко Н. К. Статическое и динамическое давление грунтов и расчет подпорных стенок Текст. / Н. К. Снитко.-Л.: Стройиздат, 1970.-207с.

119. Покровский Г. И. Возведение гидротехнических земляных сооружений направленным взрывом Текст. / Г. И. Покровский, С. М. Федоров. -М.: Стройиздат, 1971. -216 с.

120. Цытович Н. А. Механика грунтов Текст. / Н. А. Цытович. М.: Высшая школа, 1983. - 288 с.

121. Авербух Д. И. Оптимизация параметров отбойки при отработке рудных тел средней мощности с применением самоходного монорельсового оборудования Текст. : дис. . канд. техн. наук / Д. И. Авербух. ИГД МЧМ СССР. Свердловск, 1989. - 197 с.

122. Именитов В. Р. К расчету необходимой толщины породной подушки при возможных внезапных массовых обрушениях пород Текст. /

123. В. Р. Именитов, В. Ф. Абрамов, А. Н. Меркулов // Изв. вузов. Горный журнал. 1969. - № 7. - С. 7 - 10.

124. Разработка слепых рудных залежей с изоляцией образующихся пустот Текст. / В. Р. Именитов и др. // Горный журнал-1978.-№ 5-С. 26-28.

125. Турин А. А. Ударные воздушные волны в горных выработках Текст. / А. А. Турин, П. С. Малый, С. К. Савенко. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Недра, 1983.-223 с.

126. Волков Ю. В. Определение толщины предохранительной подушки при локализации пустот Текст. / Ю. В. Волков, В. И. Фоминых // Безопасность труда в промышленности. 1980. - № 6. - С. 41 - 42.

127. Лапин В. А. Совершенствование технологии взрывной отбойки в условиях высокого горного давления Текст. : автореф. дис. . канд. техн. наук / В. А. Лапин; МГТУ. Магнитогорск, 2002. - 21 с.

128. Куликов В. П. Пути улучшения общешахтного проветривания рудников Текст. / В. П. Куликов // Колыма. 1962. - № 12. - С. 26 - 28.

129. Ярцев В. А. Проблемы проветривания рудных шахт с аэродинамически активными обрушениями Текст. : автореф. дис. . д-ра техн. наук / В. А. Ярцев. Свердловск, 1967.

130. Токмаков В. В. Выбор энергетически обоснованных способов проветривания шахт с аэродинамически активными обрушениями Текст. : автореф. дис. . канд. техн. наук / В. В. Токмаков. Свердловск, 1968. - 35 с.

131. Дроздов А. В. Захоронение дренажных рассолов в многолетнемерзлых породах (на примере криолитозоны Сибирской платформы) Текст. / А. В. Дроздов. Иркутск: Иркутский ГТУ, 2007.

132. Малахов Г. М. Теория и практика выпуска обрушенной руды Текст. / Г. М. Малахов, Р. В. Безух, П. Д. Петренко. 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Недра, 1968.-311 с.

133. Куликов В. В. Выпуск руды Текст. / В. В. Куликов. М.: Недра, 1980.-303 с.

134. Соколов И. В. Технология доработки Учалинского месторождения подземным способом Текст. / И. В. Соколов, А. Н. Мишенин, Ю. Г. Антипин // Цветная металлургия: бюл. НТИ. 1990. - № 8. - С. 1 - 3.

135. Скорняков Ю. Г. Разработка Сокольского месторождения комбинированным способом Текст. / Ю. Г. Скорняков, П. А. Шишков // Цветная металлургия: бюл. НТИ. 1963. - № 24. - С. 1 - 3.

136. Монахов В. М. Методы оптимизации. Применение математических методов в экономике Текст. / В. М. Монахов, Э. С. Беляев, Н. Я. Краснер М.: Просвещение, 1978. - 175 с.

137. Еремин И. И. Противоречивые модели экономики Текст. / И. И. Еремин. Свердловск: Сред.-Урал. кн. изд-во, 1986. - 96 с.

138. Этажно-камерная система разработки с торцовым выпуском руды Текст. / Ю. В. Волков и др. // Горный журнал. 1982. - № 2 - С. 25 - 28.

139. A.c. 1767178 СССР, E 21 С 41/26. Способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых Текст. / Антипин Ю. Г., Соколов И. В., Камаев В. Д. и др. (СССР). № 4694516/03; заявл. 24.05.89; опубл. 07.10.92, Бюл. № 37.

140. Трубецкой К. Н. Принципы построения экологически безопасных геотехнологий Текст. / К. Н. Трубецкой, Ю. П. Галченко // Горный вестник. 1999.-№4-5.-С. 21-28.

141. Арене В. Ж. Пути развития горного дела и горной науки Текст. /

142. B. Ж. Арене // Горный информационно-аналитический бюл. 2005. - № 1.1. C. 212-233.

143. Волков Ю. В. Тенденции мирового развития горнорудной промышленности Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов, Б. М. Завьялов // Горная промышленность. № 2. - 2006. - С. 63 - 65.

144. Волков Ю. В. Основные направления развития геотехнологии и геотехники подземной разработки рудных месторождений Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов // Горный информационно-аналитический бюл. -2007.-№3.-С. 270-273.

145. Стратегия и геотехнология подземного освоения рудных месторождений Урала Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов, В. Д. Камаев и др. // Горный информационно-аналитический бюл. -2003. №7. -С. 122 -123.

146. Волков Ю. В. // Стратегия освоения сырьевых ресурсов Урала Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов, А. А. Смирнов // Горная промышленность. 2006. - № 4. - С. 57 - 62.

147. Волков Ю. В. О недропользовании и охране окружающей среды Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов // Горный информационно-аналитический бюл. 2008. - № 11. - С. 244 - 247.

148. Волков Ю. В. Подземная геотехнология освоения меднорудных месторождений Урала Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов, А. А. Смирнов // Горный информационно-аналитический бюл. 2005. - № 10. - С. 270 - 274.

149. Волков Ю. В. Вскрытие и отработка месторождений при восходящей выемке Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов, В. Д. Камаев // Горный информационно-аналитический бюл. 2001. - № 4. - С. 206 - 210.

150. Волков Ю. В. Подземная геотехнология разработки с восходящей выемкой Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов, В. Д. Камаев // Изв. вузов. Горный журнал. 2003. - № 3. - С. 34 - 40.

151. Волков Ю. В. Ярусная отработка рудных месторождений Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов, В. Д. Камаев // Горный информационно-аналитический бюл. 2007. - № 8. - С. 341 - 343.

152. Шварц Ю. Д. Подземные комплексы по добыче и переработке минерального сырья предприятия XXI века Текст. / Ю. Д. Щварц // Горная промышленность. - 2000. - № 1.-С.34-37.

153. Перспективы развития сырьевой базы горнометаллургических предприятий Урала Текст. / Ю. В. Волков, О. В. Славиковский, А. А. Смирнов и др. // Горный информационно-аналитический бюл. 2007. - № 5. -С. 286-290.

154. Направления развития технологии добычи руды при отработке глубоких горизонтов Естюнинского месторождения Текст. / Ю. В. Волков, О. В. Славиковский, А. А. Смирнов и др. // Горный информационно-аналитический бюл. 2005. - № 7. - С. 253 - 255.

155. Волков Ю. В. Основные направления повышения эффективности работы рудников Урала Текст. / Ю. В. Волков, В. Д. Камаев, И. В. Соколов // Изв. вузов. Горный журнал. 1997. - № 5-6. - С. 116 - 124.

156. Воронюк А. С. Вскрытие рудных месторождений в условиях горной местности Текст. / А. С. Воронюк, В. И. Иванов, В. Н. Макишин. -М.: ИПКОН РАН, 1993.-219 с.

157. Савич И. Н. Порядок и варианты технологии подземной разработки руд с закладкой выработанного пространства Текст. / И. Н. Савич // Горная промышленность. 1999. - № 2. - С. 5 - 9.

158. Гаркушин П. К. Комплексное освоение калийных месторождений Предкарпатья Текст. : автореф. дис. . д-ра техн. наук / КТУ. Кривой Рог, 1997.-50 с.

159. Волков Ю. В. Обоснование технологии отработки междуярусного целика при освоении Гайского медноколчеданного месторождения Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов, Ю. Г. Антипин // Изв. вузов. Горный журнал. -2010.-№3.-С. 4-10.

160. Волков Ю. В. Технико-экономическая оценка месторождений при их ранжировании Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов, В. Д. Камаев // Изв. вузов. Горный журнал. 2004. - № 4. - С. 5 - 10.

161. Разработка месторождений с закладкой Текст. : труды междунар. симпоз., июнь 1983 г., Лулео, Швеция : пер. с англ. / под ред. С. Гранхольма. -М: Мир, 1987.-519 с.

162. Волков Ю. В. К оценке экономического потенциала освоения месторождений руд цветных металлов Урала Текст. / Ю.В. Волков, О.В. Славиковский, A.A. Смирнов // Горный информационно-аналитический бюл. -2003.-№4.-С. 196- 199.

163. Шашков В. Б. Прикладной регрессионный анализ. Многофакторная регрессия Текст. : учеб. пособие / В. Б. Шашков. -Оренбург: ГОУ ВПО ОГУ, 2003. 363 с.

164. Волков Ю. В. Развитие научных методов исследования технологии подземной разработки медноколчеданных месторождений Текст. / Ю.В. Волков, И. В. Соколов // Изв. вузов. Горный журнал.-2007.-№4 С. 161-166.

165. Волков Ю. В. Геотехнология доработки медноколчеданного месторождения подземным способом Текст. / Ю. В. Волков, И. В. Соколов,

166. B. Д. Камаев // Горный информационно-аналитический бюл. 2004. - № 7.1. C. 237-241.

167. УГМК пересматривает структуру себестоимости производства металлов Текст. ИНТЕРФАКС, 24. 11. 08.

168. Соболев И. Стройки могут быть дешевле Текст. / И. Соболев // Вестник АЛРОСА. 2009. - № 4(153). - С. 9.

169. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом Текст. : ПБ 03-553-03. Сер. 03. Вып. 33 / Госгортехнадзор России. М.: ГУП НТЦ Промбезопасность, 2004. - 200 с.

170. Борисков Ф. Ф. Импульсные и автогенные процессы переработки сырья Текст. / Ф. Ф. Борисков, В. Д. Алексеев. Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2005.- 150 с.

171. А. с. № 1191607 СССР, МКИ4 Е 21 F 15/00. Способ возведения искусственного массива Текст. / А. П. Барашкин, В. X. Беркович, Ю. В. Волков, Ю. Г. Антипин. № 3764122/22/03; заявл. 03. 07. 84; Опубл. 15. 11. 85, Бюл. №42.-С. 348.

Информация о работе

Соколов, Игорь Владимирович
доктора технических наук
Екатеринбург, 2012
ВАК 25.00.22

Диссертация

Обоснование конструкции и параметров подземной геотехнологии при комбинированной разработке рудных месторождений Урала - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Обоснование конструкции и параметров подземной геотехнологии при комбинированной разработке рудных месторождений Урала - тема автореферата по наукам о земле, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы