Обоснование параметров технологии выемки приконтурных запасов карьеров системами разработки с обрушением руды и вмещающих пород

Романько, Елена Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование параметров технологии выемки приконтурных запасов карьеров системами разработки с обрушением руды и вмещающих пород
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Обоснование параметров технологии выемки приконтурных запасов карьеров системами разработки с обрушением руды и вмещающих пород"

контрольный ЭКЗЕМПЛЯР

РОМАНЬКО ЕЛЕНА АЛЕКСАНДРОВНА

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИИ ВЫЕМКИ ПРИКОНТУРНЫХ ЗАПАСОВ КАРЬЕРОВ СИСТЕМАМИ РАЗРАБОТКИ С ОБРУШЕНИЕМ РУДЫ И ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД

Специальность: 25.00.22. - Геотехнология (подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи

□ОЗОТО131

Магнитогорск - 2007

003070131

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им Г И. Носова»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Айнбиндер Игорь Израилевич

Официальные оппоненты

- доктор технических наук, профессор Волков Юрий Владимирович

кандидат технических наук Гордеев Алексей Иванович

Ведущая организация

ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет», г Екатеринбург

Защита диссертации состоится 30 мая 2007г в 14°°час на заседании диссертационного совета Д212 111 02 при ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им Г И Носова» по адресу 455000, г Магнитогорск, пр Ленина, 38, малый актовый зал Факс (3519)29-84-26,23-57-60

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «МГТУ»

Автореферат разослан «27» апреля 2007г

Ученый секретарь

диссертационного совета, кандидат технических наук

ОЕ Горлова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы При комбинированной отработке месторождений в основании и бортах карьеров остаются запасы руды, которые отрабатывать открытым способом нерентабельно Рудные зоны характеризуются сложной морфологией, проявляющейся в невыдержанных границах выклинивания и растянутости рудных участков по простиранию и высоте бортов Отработка приконтурных к карьеру запасов подземным способом системами с обрушением руды и вмещающих пород обеспечивает высокую интенсивность освоения запасов и низкую себестоимость добычи руды

При выемке мощных рудных зон, расположенных вдоль борта, для обеспечения его устойчивости и изоляции подземного очистного пространства от карьерной атмосферы необходимо формирование пригрузки Однако материал пригрузки, содержащий большое количество мелких фракций, является дополнительным источником разубоживания и, как следствие, ухудшения показателей извлечения руды Факторами, обусловливающими низкие показатели извлечения руды при отработке выклинивающихся рудных зон с горизонтальным основанием блока, являются подработка породного треугольника, либо оставление рудного целика, а также непостоянная высота выпуска при формировании дополнительных дучек в лежачем боку залежи

В связи с этим обоснование параметров пригрузки, обеспечивающей требуемые показатели извлечения руды из недр при ведении работ с массовым обрушением и устойчивое состояние подрабатываемых бортов карьеров, является актуальной задачей, имеющей важное научное и практическое значение для горного производства

Целью работы является обоснование параметров технологии выемки приконтурных запасов карьеров системами разработки с обрушением руды и вмещающих пород, обеспечивающей высокие показатели извлечения *

Идея работы состоит в использовании выявленных зависимостей потерь и разубоживания руды от гранулометрического состава материала пригрузки борта карьера и угла наклона основания блока для обоснования параметров технологии выемки приконтурных запасов карьеров системами разработки с массовым обрушением.

Основные задачи исследований:

• анализ геологической ситуации и опыта отработки приконтурных запасов системами с обрушением руды и вмещающих пород на рудниках,

• анализ существующих методик прогнозирования и оптимизации показателей извлечения руды, обоснования для пригрузки параметров, обеспечивающих устойчивое состояние подработанного борта карьера,

• обоснование крупности кусков материала пригрузки, обеспечивающей требуемые показатели извлечения руды из недр,

• установление влияния угла наклона основания блока на показатели извлечения руды,

* - Работа выполнена при финансовой поддержке Правительства Челябинской области -грант № 39-06А

• разработка методики оптимизации показателей извлечения руды, учитывающей угол падения рудной залежи при формировании наклонного основания блока и гранулометрический состав материала пригрузки и руды,

• разработка методики расчета параметров пригрузки, обеспечивающих устойчивое состояние подработанного борта карьера,

• технико-экономическая оценка предлагаемых технологических решений

Методы исследований: анализ зарубежного и отечественного опыта разработки приконтурных запасов карьеров системами разработки с обрушением, физическое моделирование на эквивалентных материалах, экономико-математическое моделирование, аналитические исследования, обработка и технико-экономический анализ экспериментальных данных на ЭВМ с использованием Exell, Vusial Basic for Application

Положения, представленные к защите

1 Влияние отношения размеров кусков пород пригрузки к размерам кусков руды на показатели потерь и разубоживания подчиняется кусочно-заданной линейной зависимости, причем в области фильтрации за счет интенсивного просачивания мелких налегающих пород в зазоры между крупными кусками руды угловой коэффициент прямой больше, чем в области сепарации

2 Классификация пород по крупности, осуществляемая для исключения частиц мелкой фракции при формировании пригрузки борта карьера, обеспечивает снижение показателей потерь и разубоживания при выпуске на 28% по сравнению с использованием в качестве пригрузки неклассифицированного по крупности материала

3 При отработке наклонных и выклинивающихся рудных зон формирование наклонного основания выемочной единицы по контакту с вмещающими породами за счет снижения количества руды в гребнях уменьшает потери на 4-7% по сравнению с горизонтальным основанием

Научная новизна работы состоит в

• установлении зависимости показателей извлечения руды от гранулометрического состава материала пригрузки и руды,

• выявлении закономерностей влияния угла наклона основания блока на показатели извлечения руды при выпуске,

• разработке методики оптимизации показателей извлечения, учитывающей угол наклона лежачего бока рудной зоны и гранулометрический состав руды и материала пригрузки;

• разработке методики определения параметров пригрузки, обеспечивающей устойчивое состояние подработанного борта карьера и учитывающей геометрические размеры подработки рудных зон

Достоверность научных положений подтверждается представительным объемом лабораторных и аналитических исследований, сходимостью

теоретических и экспериментальных данных, полученных методами физического и математического моделирования

Личный вклад автора состоит в обосновании параметров пригрузки: высоты и грансостава пород, разработке методики оптимизации показателей извлечения руды, учитывающей угол наклона лежачего бока рудной зоны и гранулометрический состав руды и материала пригрузки, определении технико-экономических показателей отработки рудной зоны

Практическая ценность работы заключается в создании методик оптимизации показателей потерь и разубоживания руды с учетом установленных закономерностей влияния грансостава пород пригрузки и руды, угла заложения основания блока, расчета высоты пригрузки, обеспечивающей устойчивое состояние подработанных бортов карьеров

Реализация рекомендаций Результаты работы внедрены на ОАО «Александринская ГРК» и рекомендуются для дальнейшего использования в условиях рудников, отрабатывающих приконтурные запасы карьера системами разработки с массовым обрушением

Апробация работы: результаты работы докладывались на научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, МГГУ, 2007г), международных научно-технических конференциях «Комбинированная геотехнология развитие способов добычи и безопасность горных работ» (Магнитогорск, Сибай, Аркаим, 2003) и «Комбинированная геотехнология масштабы и перспективы применения» (Магнитогорск - Учалы, 2005), и ежегодных научно-технических конференциях МГТУ в период 2003-2007

Публикации: по теме диссертации опубликовано 8 научных статей Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка из 105 наименований и содержит 131 страницу машинописного текста, 49 рисунков, 21 таблицу

Автор выражает искреннюю признательность сотрудникам кафедр ПРМПИ и МДиГ ГОУ ВПО «МГТУ им Г И Носова», ОАО «Александринская горнорудная компания» за ценные советы и оказанную помощь

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Большое внимание вопросам комбинированной разработки месторождений уделяли вадные ученые НВ Мельников, МИ Агошков, П Э Зурков, Б П Боголюбов, Б П Юматов, А А Вовк, В В Куликов, ДР. Каплунов, ВН Калмыков, МВ Рыльникова, ДМ Казикаев, В.И Терентьев, В А Щелканов, С А Сашурин, А Д Черный, Т М Мухтаров и др

Анализ опыта комбинированной отработки приконтурных запасов показал, что системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород применяются на железорудных рудниках («Шалым» и «Ново-Бакальском», «Высокогорском», «Лебяжинском») и полиметаллических («Куржункульском», «Естюнинском», «Ауэрбаховском», «Валуевском», «Лениногорском»' «Расвумчоррском», «Тырнаузском», «Абаканском», «Каджаранском»^

«Западный Каражал») Среди зарубежных интерес представляют рудники компании «Де Бирс» в ЮАР («Булфонтейн», «Дутойтспен», «Коффифонтейн», «Весселтон», «Премьер», «Финш»), «Кируна» (Швеция), «Сенрайз», «Торнотон», «Кинг и Джонсон», «Элен», «Фруд-Стаби», «Эрингтон» (Канада), «Принс-Лайэлл» (Австралия), отрабатываемые системами подэтажного, этажного, блокового обрушения и на некоторых участках системой с открытым выработанным пространством

Формирование пригрузки при комбинированной разработке месторождений производилось на рудниках «Кинг и Джонсон» (Канада), «Высокогорском рудоуправлении» (Россия), «Естюнинском», «Ауэрбаховском», «Валуевском», «Абаканском», «Лебяжинском», «Бакальском рудоуправлении», «Рдддер-Сокольском» При отработке некоторых из них («Кинг и Джонсон» (Канада)) для обеспечения устойчивости дно и борта карьера засыпались хвостами обогащения, при отработке других пригрузка создавалась местными материалами и породами вскрыши

Проблемами выпуска руды под налегающими породами занимались ведущие российские и зарубежные ученые МИ Агошков, ГА Малахов, В В Куликов, В Р Именитов, М Д Фугзан, Н Г. Дубынин, И К Кунин, Р Квапил, Э В Дженике, X А Балхавдаров, В С Дроздов, В К Мартынов, Л Г Дрочилов, И Т Слащилин, В С Шеховцов, М Е Малофеев и другие

При анализе исследований, посвященных выпуску руды под налегающими породами, выявлено множество факторов, влияющих на показатели извлечения руды параметры блока, диаметр выпускных выработок, режим выпуска руды, физико-механические свойства руд и пород и др В работах В В Куликова, Г А Малахова, В С Дроздова, В К Мартынова, Л Г Дрочилова, В В Шеховцова, А В Будько и А И Мезина зафиксирован факт влияния гранулометрического состава налегающих пород на показатели извлечения руды, в особенности наличие мелких кусков породы Аналитической зависимости влияния гранулометрического состава налегающих пород на показатели извлечения установлено не было В отличие от подземного способа разработки, не позволяющего управлять гранулометрическим составом налегающих пород, при комбинированной отработке приконтурных запасов карьеров эта возможность появляется, когда материал пригрузки исполняет функции налегающих пород

Для оценки влияния размеров материала пригрузки и руды проведено физическое моделирование с соблюдением критериев подобия и граничных условий В качестве руды и породы были приняты медно-колчеданная руда и порода Учалинского месторождения Разделение на породу и руду велось по крупности, те относительный минимальный размер куска породы составлял 2,27,1,44 и 0,72 от среднего размера куска руды

В модель засыпались руда и порода таким образом, чтобы их контакт был параллельным основанию блока, и осуществлялся равномерно-последовательный выпуск руды Из дучки рудная масса высыпалась в мерный сосуд, определялся объем выпущенной в дозе рудной массы Далее выполнялось

разделение руды и породы по крупности, определялось количество той и другой в выпущенной дозе Таким образом проводился выпуск всей рудной массы в модели

Критериями оценки моделирования служили показатели извлечения руды и рудной массы, потери и разубоживания руды в дозе и по блоку

Результатами моделирования установлено при увеличении отношения крупностей породы к руде с 0,72 до 1,44 потери и разубоживание уменьшаются на 3%, с увеличением этого отношения с 1,44 до 2,27 извлечение руды увеличивается на 18%, потери и разубоживание в блоке уменьшаются на 5 % при извлечении рудной массы 100% (рис I)

70 «0 80 Ш Извлечение рудмой мэсеы/й

.(2п/ф*2Д?

-<Ь5/фя1,44

- <1п%«0,73

Рис 1 Графики изменения показателей извлечения руды при выпуске для различных крупностей пород пригрузки

Для оценки изменения показателей извлечения в зависимости от

отношения крупности кусков породы и руды введены коэффициенты изменения

разубоживания кр и потерь к п в блоке > кР = ~ , (1)

где ит и Я1 - коэффициенты потерь руды при текущем отношении

размеров кусков породы к руде и при равенстве размеров кусков породы и руды,

доли ед, Рщ и Р{ - коэффициенты разубоживания в блоке при текущем

отношении размеров кусков породы и руды и при равенстве размеров кусков руды и породы, доли ед

В области фильтрации изменение потерь и разубоживания руды хорошо изучено в исследованиях проф В С Шеховцова, А В Будько и А И Мезина Нами установлен характер изменения потерь и разубоживания в зависимости от отношения минимального размера куска породы к руде, который отображается линейной зависимостью

КП Р = 1.8«-4,34

В области проведенных

исследований установлена зависимость влияния крупности пород и руды на

коэффициенты потерь и разубоживания к =1,32-0,31 —> где и

ар

средние размеры кусков породы и руды, м (рис.2)

8§ И

а 5 2 в в в

11 4

I 2

о 2 ё

13 1,в 1,4 1,2 I 0,8 0.« 0,4 0.2 0

;•:-!............г......г- '1........(.....п ар Кп.С=1,84*4„3**(<ШР ..........

а*

1Гп А .1

0 0,2 0,4, 0,5 0,8 1 1,2 1,4 1,8 1.8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 Отношение (шиервв кусков породы круде.допиед.

» области вигьтрыы л резуяьтзты проведенных

(будыда А 0, ВО опыта«

Рис 2 Изменение потерь и разубоживания руды при различном отношении размеров кусков породы к руде

Промышленный эксперимент по оценке влияния крупности пород пригрузки на показатели извлечения руды проведен на руднике ОАО «Александринская горнорудная компания»

ОАО «Александринская горнорудная компания» ведет комбинированную разработку медно-цинкового месторождения, представленного пятью рудными телами со средним содержанием меди в руде - 4,34 % цинка - 5 %, серы -24,8% В настоящее время разрабатываются придонные запасы системой с обрушением и торцевым выпуском руды Для предупреждения возникновения аэродинамической связи подземных выработок с карьерной атмосферой, разлета кусков при ведении взрывных работ и компенсации потери устойчивости борта карьера, производят засыпку - пригрузку вскрышными породами бортов и дна карьера Но породы засыпки - пригрузки ухудшает показатели извлечения руды из недр Поэтому задачей промышленного эксперимента была оценка влияния крупности пород засыпки - пригрузки на показатели извлечения

На основе полученных данных построен график зависимости потерь руды от среднего размера отдельностей массива пород а (рис 3) Зависимость аппроксимировали линейной зависимостью /7 = 9,33 — 2,12 а с коэффициентом 2

достоверности Л = 0 71

Полученная опытная оценка (рис 3) уменьшения потерь руды с применением для пригрузки более крупных кусков подтверждает правильность теоретических предпосылок о влиянии этого фактора

* * 9

♦ ♦

Я2 -0.71

0 2 0 4 0 6 О,в

12 14 16

Средниий размер отдельностей массива пород, подготовленного к выемке а, м

Рис 3 Влияние размеров

отдельностей массива на потери руды для условий ОАО «Александринская ГРК» В России имеется ряд рудников, ведущих выемку мощных наклонных залежей системами разработки с массовым обрушением «Гороблагодатский», ш Сидерш-овая «Бакальского рудоуправления», рудник «Тасеевский» (комбинат Балтзолото), из зарубежных - рудники «Салливан» (Канада), «Нчанга» (Замбия), «Бункер-Хил» и «Корнуолл» (США) Отработка ведется с формированием наклонного основания блока - по безэтажной схеме, причем, наклонное основание блока применяют на контакте или при заглублении его в породы лежачего бока

Исследования, посвященные обоснованию заглубления основания блока в породы лежачего бока при отработке наклонных рудных тел системами разработки с обрушением руды и вмещающих пород по безэтажной схеме, проводились Н А Аверковым, В К Мартыновым, В А Шестаковым, П А Кузнецовым, Г И Николаевым, А Г Кузнецовым и др Однако зависимость влияния угла наклона основания блока на показатели извлечения руды в этих работах не установлена

Для определения влияния угла наклона основания блока на показатели извлечения руды выполнено физическое моделирование Результаты моделирования свидетельствуют об уменьшении на 4 % при извлечении рудной массы 100% потерь и разубоживания руды в блоке при увеличении наклона

основания блока с 0 до 40° (рис 4) #

И»л«ч4Ми« ручной мэоаи.Ч

— ««О» — — «»40«

Рис 4 Графики изменения потерь и разубоживания в процессе выпуска руды через горизонтальное и наклонное основания блока

Аналитически оценить изменение потерь руды с увеличением угла наклона основания блока молено, установив зависимость изменения площадей (объемов) гребней от угла наклона основания блока Увеличение угла наклона основания блока ведет к уменьшению области взаимного влияния эллипсоидов выпуска 5 и площади гребней 8гр (рис 5), а, следовательно, и потерь руды

Рис 5 Влияние угла наклона основания блока на площадь гребней руды

Площадь сечения гребней (рис 4) Бгр = 5 АВСй

Яф^Ь £„„--а Ы-

(2) (3)

/л ~«вэ® 2 ' г

где 5элл - площадь эллипсоида выпуска, м2,

а , ь -соответственно малая и большая полуось эллипсоида выпуска, м, Ьвв - расстояние между выпускными выработками, м,

хх, *2 ~ координаты точек пересечения эллипсоидов выпуска, - текущее значение абсциссы

-05— х2 т/а2 - х22 -0 5 а 6 агсБШ — + 0 5 • а 6 агеэт ——— + я- а £ +

^ — —\ X — X X

+05 а Ь агезт—---атевт—

я а

V. /

+ 05 ^-^-х,}

(4)

где к = tga - угловой коэффициент прямой

Для оценки изменения площади гребней с увеличением угла наклона основания блока введен коэффициент уменьшения площади гребней

, доли ед.,

(5)

где 5а - площадь гребней при угле наклона основания блока а, -

площадь гребней при горизонтальном основании, т е при а = о

Графики зависимости коэффициента уменьшения площади гребней руды от угла наклона основания блока для различных расстояний между выпускными отверстиями - Ьа и высот выпуска - Нвып приведены на рис 6

б)

Высота выпуска 80м

Расстояние между выпускными выработками 8м 1 .._, .„,... Наып=80м и-----та..

10 20 30

Угол наклона основании блока, град

Угоп наклона основания блока, град

Рис 6 Влияние расстояния между выпускными отверстиями (а) и высоты выпуска (б) на коэффициент уменьшения гребней

С увеличением угла наклона основания блока, чем меньше расстояние между выпускными выработками при прочих равных условиях, тем меньше площадь гребней руды Для угла наклона основания блока 40° и высоты выпуска Н,ьш=80м с сокращением расстояния между выпускными выработками с 12 до 6м коэффициент уменьшения площади гребней (потери в гребнях при значении угла наклона основания блока а) снижается с 0,98 до 0,8 - на 18 % Влияние высоты выпуска менее значительно для расстояния между выпускными выработками 8м при угле наклона основания блока 40° и прочих равных условиях возрастание высоты выпуска с 60 до 100м приводит к снижению коэффициента уменьшения площади гребней (потерь в гребнях при текущем значении угла наклона основания блока а) с 0,92 до 0,9 — на 2 %

В А Шестаков отмечает, что при системах разработки с обрушением руды и вмещающих пород оптимальное соотношение между потерями и разубоживанием может быть установлено на основе изучения закономерностей их изменения по мере выпуска рудной массы из блока При оптимальном уровне потерь и разубоживания руды применяемая технология обеспечивает максимальную эффективность отработки запасов Недостатками используемых для определения прогнозных показателей извлечения при выпуске руды методик В Р Именитова, Г М Малахова, В В Куликова, Н Г Дубынина, Р.Г Пепелева, И Т Слащилина является то, что расчет показателей извлечения ведется на

момент объемного предельного разубоживания, те на конец выпуска, аналитически определяются относительные показатели извлечения для характерных точек выпуска, а прогнозирование показателей извлечения в процессе выпуска осуществляется путем графических построений Методика, предложенная И Т Слащилиным, позволяет прогнозировать изменение показателей извлечения в процессе выпуска и осуществлять их оптимизацию, однако не учитывает влияние на показатели извлечения руды угла наклона основания блока и крупности пород пригрузки

Полученные закономерности влияния относительных размеров кусков породы и руды, а также угла наклона основания блока на показатели извлечения учтены в алгоритме (рис 7), разработанном по методике оптимизации показателей извлечения, созданной на основе методики И Т Слащилина

Начато £

Вишхахных:

фкжго-темничаскке гаражтеристикишпш и горопьг показатель сыпучести Р, объемный вес рул» объемный вес порото уп коэффициент разрыхления руды Kj, средний размер куска руда 4t ^ средний размер куска породы d^^ параметры блога высота этажа Наугад наклона осиовеиня блока о, площадь блока Sj, расстояние тапугъгпутааши отверстиямисака расположения •Эыпусгаш отверстий СРВО -1-цитата» 2- паралпгпыюе, тпичегао контактов с обрушгннылш породами го дтшке МК н ширите НК Огаэхг, содержание металла в руде CR н породах CP

Рамчлтмитття показатели юивчехкя для irpjoii к ггорой стадий кыпуека

| Кюдт^ 132-(032*К)

пиаюш а к соответствующего ему f§i

Kkwjp-1 g43-(434^)

Рассчитываю тех показателя извлечения яля хляаюк поты третьей стахнх хылусха. извлечение ругоюй массы Ир ж. ютеря РОТ разубоживание R. прибыль Пвиб

Оптимальными приникаю тел показатели извлечения, при которых прибыль максимальна

Вмят параметры Олога_ Н,„ a, S(nl, L„, показатели кзвпечення в первой, второй и третьей стадиях выщгска. Извлечение рудной нас сы Ир.н., Попри РОГ, Разубоживание R, ошижапылае шяазпш выпуска ЮТ, R, ПряВ

Конец

Рис 7 Алгоритм оптимизации показателей извлечения с учетом влияния угла наклона основания блока и крупностей породы и руды где Ку - коэффициент уменьшения площади гребней, доли ед, К - отношение размеров кусков породы к руде, доли ед

Расчет по предлагаемой методике оптимизации показателей извлечения,

проведенный ДЛЯ УСЛОВИИ Збл = 2500л< , Нэт = 80,«, Ьео = Юм, сСи = 4%, 3 - 300руб/т, показывает, что прогнозные потери и разубоживание руды с увеличением угла наклона основания блока с 0 до 40° уменьшаются с 12% до 8%, те в 1,5 раза С увеличением относительной крупности породы к руде с 0,25 до 1,75 прогнозные показатели извлечения снижаются с 15 до 7%, - в 2,14 раза

Изменение потерь и разубоживания руды в процессе выпуска оценивается прибылью (рис 8).

400

350

300

>ч а. 250

-а Е 200

-а

из X 150

а.

100

И?-. - . '/ч

Г- /

> 1

100

40 50 60 70 80 Извлечение рудной массы/А

-2+0 7м ---йп=-1,2+0,4м

— - - —йп=-1,2+0 07м — - — -с!п=-1 2+0,01м

Рис 8

прибыли

выпуска

Изменение в процессе

Таким образом, для предлагаемых условий оптимальный уровень потерь и разубоживания соответствует извлечению рудной массы 92%

Минимальный размер куска материала пригрузки принимается из условия исключения проникновения кусков породы через зазоры между кусками руды При этом по В С Шеховцову проникать в зазоры между кусками руды будут фракции породы крупностью меньшей <1 =0,8*г/,, где й- размер зазоров

между кусками руды Расчетный (средний) диаметр зазора (поры) между кусками обрушенной руды определяется средним размером ^ рудного куска и коэффициентом разрыхления руды Кр ~ 1,5-1,6

^фД^"1) (6)

В качестве среднего для руды принимается кондиционный кусок размером 0,4м На основе проведенного расчета минимальный размер кусков материала пригрузки должен быть не менее 0,05м, отношение размеров кусков породы к руде составляет 0,13

Для обеспечения предлагаемых решений необходимым элементом, внедренным в технологический процесс отработки приконтурных запасов, является формирование пригрузки из классифицированного по крупности

материала Под формированием пригрузки понимается процесс отсыпки материала пригрузки к месту ведения подземных работ, причем отсыпается единовременно высотой (объемом), обеспечивающей устойчивость подработанного борта карьера В дальнейшем после отбойки запасов рудных зон по мере ведения выпуска руды из блока будет происходить только самообрушение пород борта карьера В качестве материала пригрузки используются породы отвалов определенного класса крупности либо исключающие проникновение частиц материала пригрузки в выпускаемую руду, либо крупность материала пригрузки должна превышать в 2-3-5 раз кондиционный кусок руды Технологический процесс классификации материала пригрузки осуществляется с помощью колосниковых грохотов с размерами отверстий 70см, 40см и 5см Таким образом, классы крупности пород пригрузки -1,2+0,7м, - 1,2+0,4м и - 1,2+0,05м

Установлено, что при крупности материала пригрузки —1,2+0,7, -1,2+0,4, -1,2+0,05,-1,2+0,01м (базовый вариант крупности пригрузки - без удаления мелких кусков породы) объемы, пригодные для формирования классифицированного по крупности материала пригрузки, составляют соответственно 18, 36, 79 и 100 % от всего объема отвала.

Затраты на подготовку и формирование пригрузки включают расходы на классификацию, транспортирование к месту отсыпки и экскавацию, с учетом выхода требуемого класса материала из пород отвалов

Существующие методы определения параметров пригрузки, обеспечивающей устойчивое состояние борта карьера, основаны на теории предельного равновесия Кулона и предположении, что массив горных пород изотропный и смещается во всех точках линии скольжения одновременно В основном расчет параметров пригрузки ведется в следующей последовательности отстраивается наиболее вероятная поверхность скольжения борта карьера, оценивается устойчивость борта карьера расчетом коэффициента запаса устойчивости, и из условия компенсации сдвигающих сил призмы обрушения борта весом пригрузки рассчитываются ее параметры К недостаткам методик можно отнести необходимость трудоемкого расчета сдвигающих и удерживающих сил и неучет параметров подработки борта карьера

Расчет высоты пригрузки основан на теории предельного равновесия с учетом инженерно-геологических условий и горнотехнической ситуации на подлежащем отработке комбинированным способом участке месторождения В основу методики положено утверждение, что пригрузка должна компенсировать снижение удерживающих сил, возникающее за счет изменения поверхности скольжения вследствие подработки борта карьера

В качестве исходных данных для расчета используются следующие горно-технические характеристики по соответствующему разрезу откоса борта глубина карьера Нк, угол откоса борта карьера а^ физико-механические свойства руд и пород, слагающих массив объемный вес у, МН/м3, сцепление в массиве С, МПа, угол внутреннего трения <р, град (рис 9)

Рис 9 Схема к определению параметров пригрузки,

обеспечивающей устойчивое состояние подрабатываемого борта 1- положение линии скольжения борта,

поставленного в предельное положение, 2- положение в массиве линии скольжения подработанного борта

карьера, аг угол откоса борта поставтенного в предельное положение, град, Ь, и 1ух - соответственно высота и длина рудной зоны, подлежащей а;_ угол устойчивого откоса выемке подземным способом, м, Ъ - ширина развала пород подработанного борта

пригрузки, м карьера, град, Ьп|) - высота

пригрузки, м,

><ч>

Угол устойчивого откоса борта карьера после отработки рудной зоны

* 2 = агсс

У*

Г7Г

кJ

(7)

Высота пригрузки из условия компенсации потери устойчивости при выемке приконтурных запасов в борту карьера

•пр

2*5

(8)

с'8<Ре ~ Ща ~

где 5 - площадь призмы скольжения, компенсируемая удерживающими

силами пригрузки, м2, <ре - угол естественного откоса пород пригрузки, град

Площадь пригружаемой поверхности скольжения включает в себя разницу площадей поверхностей скольжения после и до подработки борта карьера подземными горными работами, а также площади подработанного подземными горными работами треугольника, ограниченного первоначальным откосом борта карьера и с другой - откосом подработанного борта карьера, определяется из соотношения

5 = я

0,335 г Н

--1

(«Я«, - 1

1--

(9)

Объем и ширина развала пород пригрузки с учетом выработанного пространства в борту карьера составят

(о,5 Ь 1пр+!ух) (10)

(П)

У = А пр пр

Ъ = нпр ~ 1ух '

где / - горизонтальная мощность (ширина) слоя пригрузки, '„р=1м

Для условий ОАО «Александринская ГРК» рассчитана высота пригрузки для поддержания подработанного борта карьера в устойчивом состоянии Исходные данные глубина карьера Шс=290м, угол откоса борта карьера а=31°, объемный вес пород у =2,7 МН/м3, угол внутреннего трения (р =28°, угол естественного откоса пород пригрузки <ре =30° Параметры отрабатываемого блока высота 50м, длина по простиранию 100м, длина вкрест простирания 20м, таким образом, объем запасов блока У6л=87,5 тыс м3 = 245 тыс т Высота пригрузки, обеспечивающая устойчивое состояние подработанного борта карьера, Илр =130м Ширина развала пород пригрузки 6=247 м, объем пригрузки У=395,2 тыс м3 =1080 тыс т

Технико-экономическая оценка применения классифицированного по крупности материала пригрузки производилась с помощью методики оптимизации показателей извлечения, по которой определены показатели выпуска и прибыль (в ценах 2006 г ) для четырех классов крупности материала пригрузки при ведении равномерно-последовательного выпуска руды Четвертый класс подготовки материала пригрузки (базовый вариант) — материал пригрузки не подвергается классификации по крупности Результаты расчета, а также извлекаемая ценность для каждого варианта приведены в таблице 1

Таблица 1

Технико-экономические показатели освоения приконтурных запасов при

различном гранулометрическом составе пород пригрузки

Технико-экономические показатели Классы крупности материала пригрузки, м

-1,2+0,7 -1,2+0,4 -1,2+0,05 -1,2+0,01

Потери, % 11,3 14,6 18,3 19,2

Разубоясивание, % 2,5 3,0 5,0 6,5

Затраты на добычу и переработку, в том числе затраты на подготовку и формирование пригрузки, руб /т, 1536,29 183,35 1501,74 148,8 1462,94 132,35 1478,94 5,29

Извлекаемая ценность, руб /г 2025,97 2021,07 2015,37 1905,90

Прибыль, руб./г 439,3 449,3 440,1 368,9

Оптимальным является вариант схемы подготовки материала пригрузки крупностью -1,2+0,4м, характеризуемый максимальной прибылью - 449,3 руб /т, и снижением на 4,6 % потерь по сравнению с базовым вариантом Предлагаемый классифицированный по крупности материал пригрузки -1,2+0,4м позволяет за счет снижения потерь и разубоживания руды при выпуске повысить прибыль на 449,3 - 368,9 = 80,4 руб /т

Для оценки влияния угла наклона основания блока рассматривались три варианта равномерно-последовательного режима выпуска через горизонтальное основание блока с переменной высотой выпуска при угле откоса борта карьера 40°, наклонным основанием блока с углом наклона 20 и 40° при угле откоса борта карьера 40° Были рассчитаны оптимальные показатели выпуска и прибыли для базового варианта подготовки материала пригрузки - без классификации пород по крупности (см табл 2)

Таблица 2

Технико-экономические показатели освоения приконтурных запасов карьеров для различных углов заложения основания блока при расстоянии между выпускными выработками Ьвв=8м

Технико-экономические показатели Углы наклона основания блока

а=0° а=20" 0=40"

Потери, % 19,2 15,1 12,2

Разубоживание, % 6,5 6,2 6,0

Затраты, руб /т в т ч на формирование основания блока 1478,94 5,29 1482,29 13,1 1482,29 13,1

Извлекаемая ценность, руб /т 1905,90 1913,04 1916,1

Прибыль, руб /г 368,92 389,72 405,19

Формирование наклонного основания блока (а=40°) с ведением равномерно-последовательного выпуска руды характеризуется наибольшей прибылью - 405,19 руб/т, потери составляют 12,2% Те предлагаемое наклонное основание блока позволяет повысить прибыль на 36,27 руб /т за счет снижения потерь и разубоживания руды при выпуске на 7% по сравнению с формированием горизонтального основания блока и ведением равномерно-последовательного выпуска

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе, являющейся законченной квалификационной работой, дано новое решение актуальной для горнорудной промышленности задачи - повышения эффективности и полноты использования недр при освоении приконтурных запасов карьеров системами разработки с обрушением руды за счет применения классифицированного по крупности материала пригрузки и формирования наклонного основания блока при равномерно-последовательном выпуске

Основные научные и практические результаты работы заключается в следующем

1 Установлена возможность и целесообразность использования классифицированного по крупности материала пригрузки бортов карьеров при комбинированной отработке приконтурных запасов карьеров системами разработки с массовым обрушением

2 Влияние отношения крупности кусков породы к крупности кусков руды на показатели извлечения подчинено кусочно-заданной зависимости при

<1„ / ¿р < 0,13 значения показателей извлечения описываются зависимостью

к = 1 843 - 4,34 лу . что объясняется фильтрацией мелких частиц породы через / (1 / р

зазоры между крупными кусками руды, а в промежутке 013х у _<и изменение

/ ^ / р

показателей извлечения описывается линейной зависимостью

3 Разработана методика оптимизации показателей извлечения руды, учитывающая гранулометрический состав материала пригрузки и угол наклона основания блока при формировании его по контакту с вмещающими породами

4 Показатели извлечения, рассчитанные для различного грансостава пород пригрузки: при отношении размеров кусков породы к руде 0,25 потери и разубоживание составляют 15%, для отношения размеров кусков породы к руде 1,75 потери и разубоживание - 7%, таким образом удаление мелких фракций породы из материала пригрузки позволяет увеличить показатели извлечения в 2,5 раза

5 Расчеты по методике оптимизации показателей извлечения, учитывающей различные углы наклона основания блока, свидетельствуют, что увеличение угла наклона основания блока с 0° до 40° ведет к снижению потерь и разубоживанияруды в блоке с 12 до 8%,те в 1,5раза

6 Разработана учитывающая геометрические размеры подработки рудных зон методика определения параметров пригрузки, обеспечивающей устойчивое состояние подработанного борта карьера

7 Пригрузка из классифицированного по крупности материала позволяет повысить показатели извлечения руды и соответственно увеличить прибыль на 80,4 руб /т (в ценах 200бг) за счет снижения потерь на 4,6% по сравнению с базовым вариантом без классификации по крупности пород пригрузки

8 Формирование основания блока (а=40°) по контакту с вмещающими породами за счет снижения потерь руды на 7 % позволяет увеличить прибыль на 36,27 руб/т (в ценах 2006г), по сравнению с вариантом горизонтального основания

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях

1 Романько, Е А Исследование влияния соотношения крупности материала пригрузки и отбитой руды на извлечение полезного ископаемого / В Н Калмыков, А Д Романько, Е А Романько// Материалы 63-й научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 2003-2004гт сб докл Т1 / Под ред ГС Гуна - Магнитогорск, 2003 -С 150-153.

2 Романько, Е А Определение крупности материала пригрузки бортов карьеров/ ЕА Романько, АС Засов, ММ Емельяненко // Студенческая молодежь - науке будущего, сборник научных трудов - Магнитогорск, 2005 -

3 Романько, Е А Определение рациональных параметров пригрузки бортов карьеров/ В Н Калмыков, Е А Романько // Комбинированная геотехнология, масштабы и перспективы применения тезисы докладов международной научно-технической конференции - Магнитогорск, 2005 - С 87-

4 Романько, Е А Влияние угла наклона днища блока на показатели извлечения полезного ископаемого при разработке рудных зон в бортах карьеров

С 126

системами с обрушением/ АД Романько, ЕА Романько // Материалы 64-й научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 2004-2005 годы сб докл Т1 / Под ред Г С Гуна - Магнитогорск МГТУ, 2006 -С 208-211

5 Романько, Е А Методика вывода уравнения линии скольжения подработанного борта карьера и оценки его устойчивости/ Т С Кузнецова, Ю Б Мещеряков, ЕА Романько// Комбинированная геотехнология масштабы и перспективы применения Материалы международной научно-технической конференции - Магнитогорск,2005 -С 139-142

6 Романько, Е А Методика определения параметров пригрузки, обеспечивающей устойчивое состояние подрабатываемого борта карьера/ В Н Калмыков, Т С Кузнецова, Ю Б Мещеряков, Е А Романько// Комбинированная геотехнология масштабы и перспективы применения Материалы международной научно-технической конференции - Магнитогорск, 2005 - С 115-120

7 Романько, Е А Методика оценки влияния угла наклона основания блока на показатели извлечения руды при отработке приконтурных запасов системами разработки с обрушением руды/ А Д Романько, В А Данилова, Е А Романько// Комбинированная геотехнология масштабы и перспективы применения Материалы международной научно-технической конференции - Магнитогорск, 2005 -С 206-211

8 Романько, ЕА Пути снижения потерь и разубоживания руды при отработке приконтурных запасов системами разработки с обрушением руды и вмещающих пород/ И И Айнбиндер, В Н Калмыков, Е А Романько// Вестник МГТУ 2007 № 1(17) С 14-18

Подписано в печать 25 04 07 Формат 60x84 1/16 Бумага тип № 1

Плоская печать Уел печ л 1,0 Тираж 100 экз Заказ 264 455000, Магнитогорск, пр Ленина, 38 Полиграфический участок ГОУ ВПО «МГТУ»

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Романько, Елена Александровна

Введение.

Глава 1 Состояние вопроса и постановка задач исследования.

1.1 Анализ опыта применения систем разработки с обрушением руды при доработке приконтурных запасов карьеров подземным способом.

1.2 Анализ факторов, влияющих на показатели извлечения при отработке прибортовых запасов карьеров системами разработки с обрушением руды и вмещающих пород.

1.2.1 Крупность налегающих пород.

1.2.2 Угол наклона основания блока.

1.2.3 Угол откоса борта карьера.

1.2.4 Анализ существующих методик оптимизации показателей извлечения при выпуске руды под налегающими породами.

1.3 Анализ методов обеспечения устойчивого состояния подработанного борта карьера формированием пригрузки и определения ее параметров.

1.4 Выводы по главе 1.

Глава 2 Методика экспериментальных исследований по изысканию оптимальных параметров пригрузки.

2.1 Определение масштаба моделирования выпуска руды под налегающими породами и параметров модели.

2.2 Влияние крупности налегающих пород пригрузки на показатели извлечения руды.

2.3 Исследование процесса проникновения мелких частиц породы через крупные куски руды при выпуске.

2.4 Влияние угла наклона основания блока на показатели эффективности использования недр.

2.5 Выводы по главе 2.

Глава 3 Обоснование основных параметров пригрузки, обеспечивающих высокие показатели извлечения при отработке приконтурных запасов.

3.1 Крупность пород пригрузки.

3.2 Угол наклона основания блока.

3.2.1 Оценка влияния угла наклона основания блока моделированием на эквивалентных материалах.

3.2.2 Аналитическое обоснование влияния угла наклона основания блока.

3.3 Методика оптимизации показателей извлечения руды из недр с учетом угла наклона основания блока и крупности налегающих пород.

3.4. Методика определения параметров пригрузки, обеспечивающей устойчивое состояние подрабатываемого борта карьера.

3.5 Выводы по главе 3.

Глава 4 Разработка рекомендаций и их технико-экономическая оценка.

4.1 Основные требования и технологические схемы получения классифицированного по крупности материала пригрузки бортов карьеров.

4.2 Апробация технологических решений по учету влияния размеров кусков породы и руды на показатели извлечения в промышленных условиях.

4.3 Методика оценки экономической эффективности предлагаемых технологических решений.

4.4. Выводы по главе 4.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование параметров технологии выемки приконтурных запасов карьеров системами разработки с обрушением руды и вмещающих пород"

При комбинированной отработке месторождений в основании и бортах карьеров, остаются запасы руды, которые отрабатывать открытым способом не рентабельно. Рудные зоны характеризуются сложной морфологией: невыдержанность контактов, сложные границы выклинивания рудных зон, углы падения изменяются от 20 до 60°, растянутость рудных участков по простиранию и высоте бортов. Отработку таких рудных участков ведут подземным или открыто-подземным способами. При отработке приконтурных запасов системами с обрушением руды и вмещающих пород обеспечивается высокая интенсивность освоения запасов и снижается себестоимость добычи руды. Формирование пригрузки является необходимым элементом систем разработки с обрушением руды и вмещающих пород при выемке мощных рудных зон, растянутых вдоль борта карьера, при этом пригрузка, наряду с изоляцией очистного пространства, выполняет функцию обеспечения устойчивости подработанного борта в период выемки запасов подземным способом, в то же время материал пригрузки является дополнительным источником разубоживания, в результате чего показатели извлечения руды снижаются. Факторами, обуславливающими низкие показатели извлечения при отработке выклинивающихся рудных зон недостаточно крутого падения, являются подработка породного треугольника, либо оставление рудного целика, а также непостоянная высота выпуска при формировании дополнительных дучек в лежачем боку залежи.

Основные задачи исследований:

•анализ геологической ситуации и опыта отработки приконтурных запасов системами с обрушением руды и вмещающих пород на рудниках;

•анализ существующих методик прогнозирования и оптимизации показателей извлечения руды, обоснования для пригрузки параметров, обеспечивающих устойчивое состояние подработанного борта карьера;

•обоснование крупности кусков материала пригрузки, обеспечивающей требуемые показатели извлечения руды из недр;

•установление влияния угла наклона основания блока на показатели извлечения руды;

•разработка методики оптимизации показателей извлечения руды, учитывающей угол падения рудной залежи при формировании наклонного основания блока и гранулометрический состав материала пригрузки и руды;

•разработка методики расчета параметров пригрузки, обеспечивающих устойчивое состояние подработанного борта карьера;

• технико-экономическая оценка предлагаемых технологических решений. Методы исследований: анализ зарубежного и отечественного опыта разработки приконтурных запасов карьеров системами разработки с обрушением; физическое моделирование на эквивалентных материалах; экономико-математическое моделирование; аналитические исследования; обработка и технико-экономический анализ экспериментальных данных на ЭВМ с использованием Exell, Vusial Basic for Application. Положения, представленные к защите:

1. Влияние отношения размеров кусков пород пригрузки к размерам кусков руды на показатели потерь и разубоживания подчиняется кусочно-заданной линейной зависимости, причем в области фильтрации за счет интенсивного просачивания мелких налегающих пород в зазоры между крупными кусками руды угловой коэффициент прямой больше, чем в области сепарации.

2. Классификация пород по крупности, осуществляемая для исключения частиц мелкой фракции при формировании пригрузки борта карьера, обеспечивает снижение показателей потерь и разубоживания при выпуске на 28% по сравнению с использованием в качестве пригрузки неклассифицированного по крупности материала.

3. При отработке наклонных и выклинивающихся рудных зон формирование наклонного основания выемочной единицы по контакту с вмещающими породами за счет снижения количества руды в гребнях уменьшает потери на 4-7% по сравнению с горизонтальным основанием.

Научная новизна работы состоит в:

•установлении зависимости показателей извлечения руды от гранулометрического состава материала пригрузки и руды;

•выявлении закономерностей влияния угла наклона основания блока на показатели извлечения руды при выпуске;

•разработке методики оптимизации показателей извлечения, учитывающей угол наклона лежачего бока рудной зоны и гранулометрический состав руды и материала пригрузки;

•разработке методики определения параметров пригрузки, обеспечивающей устойчивое состояние подработанного борта карьера и учитывающей геометрические размеры подработки рудных зон.

Достоверность научных положений подтверждается представительным объемом лабораторных и аналитических исследований, сходимостью теоретических и экспериментальных данных, полученных методами физического и математического моделирования.

Личный вклад автора состоит в обосновании параметров пригрузки: высоты и грансостава пород; разработке методики оптимизации показателей извлечения руды, учитывающей угол наклона лежачего бока рудной зоны и гранулометрический состав руды и материала пригрузки, определении технико-экономических показателей отработки рудной зоны.

Практическая ценность работы заключается в создании методик оптимизации показателей потерь и разубоживания руды с учетом установленных закономерностей влияния грансостава пород пригрузки и руды, угла заложения основания блока; расчета высоты пригрузки, обеспечивающей устойчивое состояние подработанных бортов карьеров.

Апробация работы: результаты работы докладывались на научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, МГГУ, 2007г); международных научно-технических конференциях «Комбинированная геотехнология: развитие способов добычи и безопасность горных работ» (Магнитогорск, Сибай, Аркаим, 2003) и «Комбинированная геотехнология: масштабы и перспективы применения» (Магнитогорск - Учалы, 2005), и ежегодных научно-технических конференциях МГТУ в период 2003-2007.

Публикации: по теме диссертации опубликовано 8 научных статей.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка из 105 наименований и содержит 131 страницу машинописного текста, 49 рисунков, 21 таблицу.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Романько, Елена Александровна

4.4. Выводы по главе 4

1. Предложены технологические схемы подготовки материала пригрузки, обеспечивающие различные показатели извлечения.

2. Показатели извлечения, рассчитанные для различного грансостава пород пригрузки: при отношении размеров кусков породы к руде 0,25 потери и разубоживание составляют 15%; для отношения размеров кусков породы к руде 1,75 потери и разубоживание - 7%, таким образом удаление мелких фракций породы из материала пригрузки позволяет увеличить показатели извлечения в 2,5 раза.

3. Расчеты по методике оптимизации показателей извлечения, учитывающей различные углы наклона основания блока, свидетельствуют, что увеличение угла наклона основания блока с 0° до 40° ведет к снижению потерь и разубоживания руды в блоке с 12 до 8%, т.е. в 1,5 раза.

4. Проведенный промышленный эксперимент по установлению влияния крупности пород пригрузки на показатели извлечения полностью подтвердил теоретически обоснованные выводы об увеличении извлечения при формировании пригрузки из более крупных кусков пород отвалов открытых горных работ.

118

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные и практические результаты работы заключается в следующем:

1. Установлена возможность и целесообразность использования классифицированного по крупности материала пригрузки бортов карьеров при комбинированной отработке приконтурных запасов карьеров системами разработки с массовым обрушением.

2. Влияние отношения крупности кусков породы к крупности кусков руды на показатели извлечения подчинено кусочно-заданной зависимости: при значения показателей извлечения описываются с1п/ зависимостью кп,р =<.84з-4,з4- } чх0 объясняется фильтрацией мелких частиц породы через зазоры между крупными кусками руды, а в промежутке а / о,1з-! 7,-01 изменение показателей извлечения описывается линейной ® / р зависимостью - кп р = 1,324 - 0,31 • ау . лр

3. Разработана методика оптимизации показателей извлечения руды, учитывающая гранулометрический состав материала пригрузки и угол наклона основания блока при формировании его по контакту с вмещающими породами.

4. Показатели извлечения, рассчитанные для различного грансостава пород пригрузки: при отношении размеров кусков породы к руде

0,25 потери и разубоживание составляют 15%; для отношения размеров кусков породы к руде 1,75 потери и разубоживание - 7%, таким образом удаление мелких фракций породы из материала пригрузки позволяет увеличить показатели извлечения в 2,5 раза.

5. Расчеты по методике оптимизации показателей извлечения, учитывающей различные углы наклона основания блока, свидетельствуют, что увеличение угла наклона основания блока с 0° до 40° ведет к снижению потерь и разубоживания руды в блоке с 12 до 8%, т.е. в 1,5 раза.

6. Разработана учитывающая геометрические размеры подработки рудных зон методика определения параметров пригрузки, обеспечивающей устойчивое состояние подработанного борта карьера.

7. Пригрузка из классифицированного по крупности материала позволяет повысить показатели извлечения руды и соответственно увеличить прибыль на 80,4 руб./т (в ценах 2006г.) за счет снижения потерь на 4,6% по сравнению с базовым вариантом без классификации по крупности пород пригрузки.

8. Формирование основания блока (а=40°) по контакту с вмещающими породами за счет снижения потерь руды на 7 % позволяет увеличить прибыль на 36,27 руб./т (в ценах 2006г.), по сравнению с вариантом горизонтального основания.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Романько, Елена Александровна, Магнитогорск

1. Аверков НА. Влияние высоты приемных выработок на эффективность разработки наклонных залежей системами с обрушением. Металлургическая и горнорудная промышленность. 1977, №4.

2. Аминов В.Н. Развитие технологии разработки подкарьерных запасов намощных рудных месторождениях в условиях Севера. Дисс.докт.техн.наук. Апатиты, 2000. - 285с.

3. Анистратов Ю.И., Жабин Н.И., Мисник Ю.М. Теория и практика бункеризации склонной к слеживанию горной массы. М.: изд. «Наука», 1968. - 104с.

4. Балхавдаров Х.А. Движение и истечение руды при выпуске. — Ленинград: Изд. «Наука», Ленинградское отд-е, 1975. 108с.

5. Барон Л.И. Горнотехнологическое породоведение. М.: Наука, 1977. -324с.

6. Будько A.B. , Мезин А.И. Фильтрация разубоживающих пород на руднике Молибден // Горный журнал. 1970. - №2. - с. 47-51

7. Бушков В.К. Обоснование режимов донного выпуска руды с позиции ситуационного подхода в управлении добычей. Автореферат дисс. .канд. техн. наук. Москва, 2004. - 16с

8. Волков Е.С. Выбор параметров подэтажного обрушения и режима выпуска руды при повторной разработке наклонных залежей. Автореф. дисс.канд.техн.наук. М. - 1978.

9. Волков Е.С., Бахмутов В.И. и др. .Совершенствование технологии разработки наклонных участков на Тиссевском руднике. Цветная металлургия, 1974. - №20.

10. Гайдин П.Т., Карапетян Ю.М., Филиппов П.А. Совершенствование технологии отработки мощных крутопадающих рудных залежей в сложных горно-геологических условиях.//Горный журнал. 1984. - №6.

11. Гордеев А.И. Системно-оптимизационная оценка комбинированных геотехнологий (на примере медноколчеданных месторождений Учалинской группы). Магнитогорск, 2000 - 151с.

12. Горные науки. Освоение и сохранение недр земли. / Под ред. К.Н.Трубецкого М.: Академия горных наук, 1997- 478с.

13. ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ - М.: Госстрой России, 1993 - 16с.

14. ГОСТ 23735-79 Смеси песчано-гравийные для строительных рабо. — М.: Государственный комитет СССР по делам строительства, 1979 - 6с.

15. ГОСТ -22263-76 Щебень и песок из пористых горных пород - М.: ГУП ЦПП, 2000-14с.

16. ГОСТ 23558-94 - Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства - М.: Стандартинформ., 2005-7с.

17. Двайт. Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. М: Наука, 1973.-228с.

18. Дубынин Н.Г. Выпуск руды при подземной разработке. М.: «Недра», 1965. - 267с.

19. Именитов В.Р. Системы разработки мощных рудных месторождений. -М.: Металлургиздат, 1955. 311с.

20. Именитов В.Р., Абрамов В.Ф., Дроздов B.C. Повышение полноты выпуска руды из блоков // Бюллетень цветная металлургия. — 1974. -№5.-С. 12-16.

21. Именитов В.Р., Ковалев И.А., Уралов B.C. Моделирование обрушения и выпуска руды. -М.: изд. МГИ, 1961. 151с.

22. Именитов В.Р. Высокопроизводительные системы разработки крепких руд. М.: Госгортехизат., 1961. - 418с.

23. Именитов В.Р. Системы подземной разработки рудных месторождений. М.: изд.МГИ, 1971. - 327с.

24. Именитов В.Р., Кузьмин Е.В., Пепелев Р.Г. Методика определения прогнозных показателей извлечения руды при выпуске под обрушенными породами. // Горный журнал. Известия ВУЗов. -1975. -№10,-С. 19-23.

25. Иофин С.А., Лисовских Г.Д. Разработка свинцово-цинковых месторождений в капиталистических и развивающихся странах. М: Недра, 1972.-232с.

26. Исследование вопросов доработки Сибайского месторождения подземным способом: Отчет по НИР/МГМИ Тема 82-35. -Магнитогорск, 1983-126с.

27. Казикаев Д.М. Геомеханика подземной разработки руд. М.: Издательство МГГУ, 2005, - 542с.

28. Казикаев Д.М. Геомеханические процессы при совместной и повторной разработке руд. М.: «Недра», 1981. - 288с.

29. Казикаев Д.М. Совместная разработка рудных месторождений. М.: «Недра», 1967,- 156с.

30. Каплунов Д.Р., Калмыков В.Н., Рыльникова М.В. Комбинированная геотехнология. М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2003.- 560с.

31. Каплунов Р.П. Подземная разработка рудных месторождений в зарубежных странах. М: Недра, 1964. 384с.

32. Рудольф Квапил. Движение сыпучих материалов в бункерах. М: Госгортехиздат, 1961.-80с.

33. Копылов A.C. Повышение устойчивости оснований выемочных участков при изменении фракционного состава выпускаемой руды. Автореферат дисс.канд.техн.наук. Москва, 2003. - 19 с.

34. Коротких JIM., Лубенец Н.П., Сашурин А.Д., Беркутов В.А. Проблемы комбинированного способа разработки Гороблагодатского железорудного месторождения.// Горный журнал. 1985. - №9.

35. Кузнецова Т.С. Обоснование параметров карьеров при комбинированной разработке крутопадающих месторождений. Дисс. канд.техн.наук. МагнитогроскДООЗ. - 178с.

36. Кузнецов А.Г. Оптимизация параметров систем разработки с массовым обрушением в условиях наклонных рудных залежей. Дисс.канд.техн.наук.-Москва, 1979.- 190с.

37. Кузнецов П.А. Технология отбойки и частичного выпуска руды при безэтажной по мощности выемке. Научные труды МГИ. В сб: «Подземная разработка рудных месторождений». М:МГИ,1970.

38. Куликов В.В. Совместная и повторная разработка рудных месторождений. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: «Недра», 1972. - 328с.

39. Куликов В.В. Выпуск руды. М.: «Недра», 1980. - 303с.

40. Кунин И.К. Выпуск и доставка руды при подземной добыче. М.: «Недра», 1964. - 198с.

41. Лежепеков Л.Г., Семенов Г.П., Сорока В.П. Влияние сложности контура рудного тела на показатели извлечения. // Горный журнал. -1990. №6.

42. Малахов Г.М. Выпуск руды из обрушенных блоков. М.: Металлургиздат, 1952. - 286с.

43. Малахов В.В., Безух В.Р., Петренко П.Д. Теория и практика выпуска обрушенной руды. М.: «Недра», 1968. - 311с.

44. Малиновский Е.Г. Повышение полноты и качества отработки запасов пологопадающих залежей системами с обрушением руды и вмещающих пород на примере рудника «Заполярный». Автореферат дисс.канд.техн.наук. Красноярск, 2004. - 18с.

45. Малофеев Д.Е. Разработка теоретических и методических положений по выпуску руды под обрушенными породами с позиций системного подхода. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н., Красноярск, 1995.-20с.

46. Малофеев Д.Е. Обоснование критической высоты при площадном выпуске руды //Горный журнал. Известия ВУЗов. 2001. - №1. - С. 2325.

47. Мартынов В.К., Аверков H.A. Совершенствование схем подготовки и технологии проходки подготовительно — нарезных выработок при разработке наклонных залежей. — Металлургическая и горнорудная промышленность, 1976. №1.

48. Мартынов В.К., Аверков П.А., Пилипенко A.A. О закономерности формирования потерь руды на лежачем боке при разработке наклонных залежей системами с обрушением. Металлургическая и горнорудная промышленность, 1976. - №2.

49. Мартынов В.К. , Дрочилов Л.Г. Влияние гранулометрического состава руды и породы на показатели извлечения // Вопросы рационального использования недр. Белгород, 1972. - С. 46-49.

50. Мещеряков Э.Ю. Совершенствование способов управления состоянием прикарьерного массива при подземной разработке ценных руд (напримере Учалинского месторождения). Дисс. канд.техн.наук. -Магнитогорск, 1998. 153с.

51. Мирошев Е.И. Основные условия рационального использованияковшовых ПДМ при донном выпуске руды. Дисс.канд.техн.наук. 1. Москва: МГИ. 1973.

52. Монингер Г.Г., Шеховцов B.C., Филиппов П.А. Совершенствование технологии выпуска руды из блоков. // Горный журнал. 1988. - №4.

53. Мухтаров Т.М. Комбинированный способ разработки месторождений полезных ископаемых. М: Наука, 1988. - 230с.

54. Насибуллин H.H. Обоснование параметров предохранительной подушки при отработке подкарьерных запасов системами собрушением. Автореферат дисс.канд.техн.наук. Москва, 2005. —23с.

55. Насонов И.Д. Моделирование горных процессов и явлений. Учебное пособие.- М.: Издат-во Московского института радиоэлектроники и горной электромеханики, 1965 149с.

56. Натансон И.П. Краткий курс высшей математики. — JL: Физматгиз, 1963.-748с.

57. Неверов С.А. Обоснование технологии подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды в условиях мощныхкрутопадающих залежей. Автореферат дисс.канд.техн.наук. —1. Новосибирск, 2006. 23с.

58. Неверов A.A. Разработка ресурсосберегающей технологии выемки мощных пологопадающих залежей в условиях больших глубин. Автореферат дисс.канд.техн.наук. Новосибирск, 2006. - 20с.

59. Обоснование порядка и параметров открыто-подземной технологии отработки запасов в основании Сибайского карьера: Отчет по НИР/ЗАО «Маггеоэксперт». Магнитогорск, 2001. - 70с.

60. Океания И.Ф., Миронов П.С. Закономерности дробления горных пород взрывом и прогнозирование гранулометрического состава. М.: «Недра», 1982. - 166с.

61. Олейников H.A. Технология и механизация подземной добычи руды цветных металлов за рубежом. Цветметинформация. - М., 1969, - 78с.

62. Падуков В.А. Прогнозирование устойчивости бортов карьеров. -Ленинград: издательство ЛГИ, 1981. 51с.

63. Певзнер М.Е., Иофис М.А., Попов В.Н. Геомеханика. М.: Издат-во МГГУ, 2005.-438с.

64. Пепелев Р.Г. Выпуск руды под обрушенными породами (расчет показателей извлечения для двух идеальных случаев). Уч. пособие. Москва: Издат-во МГИ, 1982. 24с.

65. Пермяков Г.А., Озеров Ю.П., Аглюков Х.И., Романько А.Д. Подземная отработка приконтурных запасов сидеритов Бакальского рудоуправления// Горный журнал. — 1987. №3.

66. Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. -Спб, 1998.-208с.

67. Пригода В.П. Введение в теорию эксперимента. Уч. пособие — Магнитогорск: издат-во МГМИ,1991. 107с.

68. Разработка комбинированной геотехнологии выемки запасов в основании Сибайского карьера: Отчет по НИР/ МГТУ Тема 99-48. -Магнитогорск, 2000.- 67с.'

69. Романько Е.А., Засов A.C., Емельяненко М.М. Определение крупности материала пригрузки бортов карьеров (тезисы)// Студенческая молодежь науке будущего: Сб. тез. Докл. Студенческой научной конференции. Магнитогорск: МГТУ, 2005.С 126

70. Руденко В.В., Парадзинский О.Н., Молодцова Е.И. Методика определения потерь и разубоживания при изменчивом контуре залежи. // Горный журнал. 1986. - №12.

71. Русаков Б.А. Геомеханические расчеты открытых горных работ. -Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 2001. 144с.

72. Седов. Л.И. Методы подобия и размерности в механике, изд.9-е, переработанное. -М.: «Наука», 1981. 448с.

73. Совершенствование расчетов показателей извлечения руды при донном выпуске под обрушенными породами ./Пепел ев Р.Г. / Копия отчета по НИР /ВНТИЦ, 1988, 90с.

74. Слащилин И.Т., Романько А.Д. Прогнозирование показателей извлечения руды при системах разработки с массовым обрушением руды. Уч. пособие. Свердловск: изд. УПИ им. С.М.Кирова, 1980. 53с

75. Слащилин И.Т. Исследование рациональных систем разработки с обрушением руды и налегающих пород при эксплуатации пологих инаклонных рудных тел. Дисс. канд.техн.наук. Магнитогорск,1964.- 173с. •

76. Тележников Е.И. Влияние фильтрации и сепарации пород при выпуске руды из блоков на показатели извлечения // Вопросы рационального использования недр. Белгород, 1972. - С.43-46.

77. Терентьев В.И., Черных А.Д. Комплексная открыто подземная разработка прибортовых и подкарьерных запасов рудных месторождений - М: ИПКОН РАН, 1988. - 244с.

78. Титов В.Д. Ярусный способ вскрытия и подготовки этажей в условиях шахт Криворожского бассейна. //Горный журнал. 1973. - № 8.

79. Уралов Б.С., Файбишенко Д.И., Джунковский В.Г. Выпуск руды под крупнокусковыми блоками при очистной выемке // Сборник трудов / ВЗПИ. -М., 1974. -Вып.89.- С. 236-243.

80. Фаустов Г.Т. Принятие систем разработки с одностадийной выемкой//Горный журнал. 1972. - №2.

81. Филиппенков А.И. Исследование особенностей выпуска руды при одностадийной выемке мощных пологопадающих рудных залежей (на примере рудника «Заполярный» Норильского комбината). Автореферат дисс.канд.техн.наук. Ленинград, 1965. — 25с.

82. Храмцов В.Ф., Клубов С .Я., Шеховцов B.C. Отработка мощных крутопадающих рудных залежей Шерегешского железорудного месторождения в сложных горно-геологических условиях. Горный журнал №2 за 1976, стр. 50-52.

83. Шестаков В.А. Проектирование горных предприятий. М.: изд-во МГГУ, 2003-795с.

84. Шеховцов B.C., Березин В.К. Повышение полноты и безопасности отработки месторождений под рыхлыми отложениями системами с массовым обрушением // Изв. ВУЗов. Горный журнал.-1984. -№11.

85. Шеховцов B.C., Бурмин Г.М. Методические рекомендации моделирования выпуска руды. Новокузнецк: Новокузнецкий полиграфкомбинат, 1984. - 40с.

86. Шеховцов B.C., Бурмин Г.М. Предотвращение проникновения мелких налегающих пород при выпуске руды из блока // Горный журнал. — 1985.- №3.- С. 28.

87. Шеховцов B.C., Бурмин Г.М., Эйсмонит С.Н. Пути снижения потерь и разубоживания руды на подземных рудниках НПО «Сибруда» //Горный журнал . 1990. - №12.

88. Шеховцов B.C., Нештун Н.И. Прогнозирование показателя сыпучести руды с увеличением глубины разработки. // Изв.ВУЗов. Горный журнал. 1993. - №7.

89. Шеховцов B.C., Онофрийчук В.Я. Оценка сложности рудных массивов по вписанию добычных блоков на месторождениях Горной Шории и Хакасии. // Горный журнал. 1991. - №3.

90. Шеховцов B.C. Разработка и внедрение эффективной технологии выемки рудных залежей в сложных горно-геологических условиях. -Горный журнал. Известия ВУЗов. №1 за 2001 стр 20-23.

91. Шеховцов B.C. Создание технологии разработки сложноструктурных залежей под мощными рыхлыми отложениями сзащитным слоем руды. Дис.док.техн.наук. Новокузнецк, 1997. —229с.

92. Шеховцов B.C. Теоретическое определение глубины проникновения налегающих мелкокусковых пород при выпуске руды из блока. Деп. В Черметинформации 10.03.94., №5985.

93. Шнайдер М.Ф., Вороненко В.К. Совмещение подземных и открытых разработок рудных месторождений. М.: «Недра», 1985. -132с.131 '

94. Шубевич M.А. и др. Классовые взрывы и ритмичность раб<ры. шахты.// Горный журнал. 1969, № 10.

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

96. Ясковский П.П. Оценка сложности строения эксплуатационных блоков жильного месторождения // Изв. ВУЗов. Горный журнал. -1983. №7.

Информация о работе

Романько, Елена Александровна
кандидата технических наук
Магнитогорск, 2007
ВАК 25.00.22

Диссертация

Обоснование параметров технологии выемки приконтурных запасов карьеров системами разработки с обрушением руды и вмещающих пород - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Обоснование параметров технологии выемки приконтурных запасов карьеров системами разработки с обрушением руды и вмещающих пород - тема автореферата по наукам о земле, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы