Обоснование технологии камерной выемки с увеличенными геометрическими параметрами при разработке медноколчеданных месторождений Урала

Антипин, Юрий Георгиевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование технологии камерной выемки с увеличенными геометрическими параметрами при разработке медноколчеданных месторождений Урала
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Обоснование технологии камерной выемки с увеличенными геометрическими параметрами при разработке медноколчеданных месторождений Урала"

УДК 622.343.5:622.273.2

Антипин Юрий Георгиевич

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КАМЕРНОЙ ВЫЕМКИ С УВЕЛИЧЕННЫМИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕДНОКОЛЧЕДАННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УРАЛА

Специальность 25.00.22 - «Геотехнология подземная, открытая и строительная»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург - 2009

003466262

Работа выполнена в Институте горного дела Уральского отделения Российской академии наук

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Волков Юрий Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Боликов Владимир Егорович

кандидат технических наук, доцент Химич Анатолий Андреевич

Ведущая организация

ОАО Институт «Уралгипроруда»

Защита состоится « 23 » апреля 2009 г. в 14:00 часов на заседании диссертационного совета Д 004.010.01 при Институте горного дела УрО РАН по адресу: 620219, г. Екатеринбург, ГСП-936, ул. Мамина-Сибиряка, 58.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института горного дела УрО РАН.

Просьба направлять отзывы почтой в 2 экземплярах, заверенных печатью организации, по указанному выше адресу.

Автореферат диссертации разослан « » марта 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

В.М. Аленичев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Более 50 рудников применяют этажно-камерную систему разработки с твердеющей закладкой выработанного пространства. Это обусловлено полнотой извлечения полезного ископаемого из недр и высокой производительностью очистной выемки. Наибольшее распространение получили следующие геометрические параметры камер: высота 60 - 80, ширина 10 - 20 и длина 30 - 50 м.

Перспективным направлением применения данной технологии является увеличение геометрических параметров камер в 1,5-2,0 раза и более. При этом эффективность добычи руды достигается за счет сокращения объема проходческих работ, повышения интенсивности отработки запасов месторождения и концентрации горных работ, увеличения устойчивости рудных и искусственных целиков, снижения потерь и себестоимости добычи. Однако наряду с преимуществами имеются и недостатки, которые создают определенные технологические трудности и сдерживают широкое применение технологии с увеличенными геометрическими параметрами. Ё условиях медноколчеданных месторождений недостатки связаны с повышением разубожива-ния, увеличением выхода негабарита и снижением устойчивости конструктивных элементов системы разработки, следствием чего является снижение безопасности горных работ. Изыскание технологии камерной выемки с увеличенными геометрическими параметрами, обеспечивающей повышение эффективности и безопасности добычи, является актуальной научной и практической задачей.

Целью работы является повышение эффективности и безопасности технологии камерной выемки с твердеющей закладкой при разработке уральских медноколчеданных месторождений за счет увеличения геометрических параметров камеры.

Идея работы состоит в том, что увеличение геометрических параметров камеры обеспечивается применением предохранительных целиков, необходимость и размеры которых устанавливаются на основе оптимального соотношения потерь и разу-боживания.

Объектом исследований является технология камерной выемки с твердеющей закладкой при разработке медноколчеданных месторождений, а предметом - закономерности изменения эффективности подземной технологии от влияния увеличенных геометрических параметров камеры и показателей потерь (П) и разубоживаншг (Р).

Задачи исследований:

- исследование влияния геометрических параметров камеры на эффективность подземной геотехнологии;

- исследование производительности и определение оптимального состава комплекса самоходного оборудования (СО) на выпуске и доставке в зависимости от выхода негабарита и длины доставки;

- обоснование экономически эффективного соотношения потерь и разубожи-вания руды при камерной выемке с предохранительными целиками (ПЦ);

- изыскание, разработка и технико-экономическая оценка вариантов технологии камерной выемки с увеличенными геометрическими параметрами (УГП).

Методы исследований включают в себя анализ и обобщение теории и практики камерной выемки, хронометражные наблюдения, методы математической статистики и теории линейного программирования, экономико-математическое моделирование вариантов геотехнологии и технико-экономический анализ.

Научные положения, выносимые на защиту:

- при увеличении геометрических параметров эффективность (Пр) отработки камер по традиционной технологии в большей степени определяется величиной разу-боживания, при этом существуют области как положительного, так отрицательного влияния УГП в зависимости от их комбинаций;

- эффективность отработки камер по технологии с оставлением ПЦ достигается за счет большего снижения затрат на добычу и обогащение (Зд0) по сравнению со снижением извлекаемой ценности (Цт,) в результате одновременного увеличения П и уменьшения Р, при этом область эффективного применения данной технологии зависит от содержания меди в балансовых запасах камеры, величины потерь в ПЦ и потенциально высокого разубоживания;

- эффективность этажно-камерной системы разработки с УГП обеспечивается путем применения ПЦ, размеры которых соответствуют оптимальному соотношению П и Р, установленному по геомеханическим, технологическим и экономическим условиям.

Научная новизна работы:

1 В рамках разработанной систематизации вариантов отработки камер с увеличенными геометрическими параметрами получены зависимости показателей эффективности традиционной технологии от увеличенных геометрических параметров с учетом соответствующих изменений потерь и разубоживания.

2 Установлены закономерности изменения показателей эффективности технологии камерной выемки с применением предохранительных целиков в зависимости от увеличенных геометрических параметров камеры, высоты и толщины предохранительного целика, содержания меди в балансовых запасах (с), величин потерь и разубоживания.

3 Разработана методика определения эффективного соотношения потерь и разубоживания, учитывающая геометрические параметры камеры и предохранительного целика, содержание полезных компонентов в балансовых запасах, позволяющая на основе установления области экономически эффективных соотношений потерь и разубоживания и ее структуирования определить оптимальный вариант этажно-камерной системы разработки.

4 Установлена статистически значимая связь (а = 0,05) между выходом негабарита и шириной камеры (г = 0,5), описываемая уравнением прямой линии регрессии, для условий этажно-камерной системы разработки медноколчеданных месторождений.

Практическое значение работы состоит в следующем:

1 Определены оптимальный состав и области применения комплексов самоходного оборудования (КСО) на выпуске и доставке руды в зависимости от длины доставки и выхода негабарита.

2 Установлены оптимальные соотношения потерь и разубоживания при камерной выемке с предохранительными целиками на основе разработанной методики.

3 Выявлены области применения технологии камерной выемки с предохранительными целиками в зависимости от содержания полезного компонента в руде, потерь в ПЦ и потенциально высокого разубоживания.

4 Разработаны варианты технологии камерной выемки, позволяющие повысить эффективность добычи путем оставления предохранительного целика с оптимальными параметрами, за счет повышения качества отбойки, увеличения производительности комплекса самоходного оборудования и снижения удельного объема подготовительно-нарезных выработок.

Достоверность научных положений, выводов и результатов подтверждается применением апробированных методов исследования, надежностью и представительностью исходных данных, оценкой полученных связей методами математической статистики, высоким коэффициентом детерминации (0,97-0,99) полученных уравнений, адекватностью моделей, принятых для экспериментов.

Реализация работы. Результаты исследований использованы при составлении проектов отработки очистных камер с твердеющей закладкой по технологии камерной выемки с предохранительными целиками с целью повышения эффективности отработки этажа 670/750 м, при разработке рекомендаций освоения этажа 910/990 м на Гайском подземном руднике, в проекте отработки рудного тела № 2 Узельгинского месторождения в условиях повышенного разубоживания.

Личный вклад автора состоит в анализе и обобщении теории и практики отработки месторождений с твердеющей закладкой, установлении зависимости эффективности традиционной технологии от влияния увеличенных геометрических параметров с учетом соответствующих изменений Я и Я, обосновании эффективности технологии с оставлением ПЦ на основе оптимизации соотношения величин Я и Я и разработке вариантов технологии камерной выемки с УГП.

Апробация работы. Содержание и основные положения диссертационной работы представлялись на VIII Юбилейной уральской научно-технической конференции по системам подземной разработки руд цветных металлов (Свердловск, 1989 г.), в международном научном симпозиуме «Неделя гоняка» (г. Москва, 2002, 2003, 2007 и 2008 гг.), I молодежной научно-практической конференции «Проблемы недропользования» (Екатеринбург, 2007 г.), международной научно-технической конференции «Комбинированная геотехнология «Развитие физико-химических способов добычи» (Сибай, 2007 г.), II всероссийской молодежной научно-практической конференции «Проблемы недропользования» (Екатеринбург, 2008 г.), конференции «Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды» с участием иностранных ученых (Новосибирск, 2008 г.), ученом совете ИГД УрО РАН, научно-технических советах института «У нипромедь», Гайского и Учалинского ГОКов.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 16 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 170 страницах машинописного текста, содержит 61 рисунок, 49 таблиц, список литературы из 130 наименований и приложения.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.т.н., проф. Ю.В. Волкову и искреннюю признательность к.т.н. И.В. Соколову за постоянное внимание, научно-методическую помощь и ценные консультации по важнейшим вопросам диссертации, а также сотрудникам лаборатории подземной геотехнологии ИГД УрО РАН за полезные советы и моральную поддержку.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертации представлено состояние изученности вопроса. Рассмотрены горно-геологические и горнотехнические условия освоения меднокол-чеданных месторождений по этажно-камерной системе разработки с твердеющей закладкой, опыт применения увеличенных геометрических параметров очистных камер, приведены анализ и обобщение современного состояния технологии добычи руды камерами с УГП.

Большой вклад в развитие теории и практики подземной разработки рудных месторождений с твердеющей закладкой выработанного пространства внесли такие ученые, как М.И. Агошков, Д.М. Бронников, Д.Р. Каплунов, И.И. Айнбиндер, Г.И. Богданов, Н.П. Влох, Ю.В. Волков, Н.Ф. Замесов, Л.Е. Зубрилов, А.В. Зубков, В.Р. Именитов, В.Н. Калмыков, М.В. Рыльникова, М.Н. Цыгалов, В.А. Шестаков, Б. А. Вольхин, К.Н. Светланов, А. А. Химич и другие.

Особенности отработки медноколчеданных месторождений по этажно-камерной системе разработки с твердеющей закладкой:

- снижение содержания меди в балансовых запасах с увеличением глубины разработки и широкий диапазон изменения его в пределах отрабатываемого этажа (0,5-2,1 %);

- вмещающие породы висячего бока представлены средней устойчивости и весьма неустойчивыми кварцево-серицитовыми и хлоритовыми сланцами мощностью от 2 до 20 м (иногда до 60 м), которые при обнажении отслаиваются и обрушаются в очистное пространство. Для выполнения нормативного показателя П, зачастую вынуждены идти на значительное превышение нормативного Р (до20 %), что нехарактерно для технологии камерной выемки вообще;

- уровень нормативных Л и Р, установленных 20 лет назад, не соответствует современным горно-геологическим и экономическим условиям;

- устойчивые и весьма труднобуримые руды;

- применяемая технология отбойки во многих случаях не обеспечивает необходимого качества дробления, особенно при выемке камер II и III очереди. При этом выход негабарита составляет 18 - 20 %;

- пожароопасность медноколчеданных руд;

Обобщение теории и практики применения камерной выемки с УГП позволило сделать следующие выводы:

1 Наряду с известными преимуществами технология с УГП имеет следующие недостатки:

- снижение безопасности работ за счет повышения вероятности снижения устойчивости элементов очистного пространства (кровли и стенки камеры);

- повышение Р в результате увеличения как размеров обнажения очистного пространства, так и времени отработки камеры;

- увеличение выхода негабарита (при веерном расположении скважин) за счет снижения равномерности распределения ВВ в отбиваемом массиве;

- возникает необходимость в существенном повышении интенсивности очистной выемки, в результате существенного увеличения времени отработки камеры;

- преждевременный износ днища камер в результате повышения объема отбиваемой и выпускаемой руды, особенно это ярко проявляется при выемке камер II и III очереди.

2 Технология камерной выемки с УГП применяется, главным образом, в благоприятных горно-геологических и геомеханических условиях и преимущественно при крепких и устойчивых вмещающих породах. При ухудшении горно-геологических условий (средней устойчивости вмещающих пород) используют различные способы и специальные мероприятия по сохранению устойчивости вмещающих пород.

3 Сравнительный анализ способов снижения Р показал, что наиболее приемлемым способом является применение ПЦ, что не допускает обнажения неустойчивых вмещающих пород н обеспечивает сохранение устойчивости очистного пространства весь период отработки камеры, позволяет существенно повысить безопасность работ и снизить Р без дополнительных затрат. Однако данная технология характеризуется повышением П. Очевидно, что технология, предусматривающая оставление ПЦ, требует технико-экономического обоснования.

4 Анализ опыта применения технологии с УГП на 25 рудниках показал, что при отработке камер возможны 7 вариантов комбинации УГП и величина параметров отличается значительной вариативностью. Очевидно, что увеличение одного или одновременно нескольких параметров приведет к различному изменению ТЭП отработки камеры, поэтому необходимо оценивать экономическую эффективность всех возможных вариантов.

5 Обоснование эффективности этажно-камерной системы разработки с УГП проводилось, как правило, для применения в благоприятных горно-геологических условиях с учетом положительных факторов. При этом оценивалось влияние УГП на Пр на уровне выемочной единицы с учетом изменения производительности и затрат на основные технологические процессы, а возможность повышения Р не учитывалась. Таким образом, для обоснования эффективности камерной выемки с учетом положительного и в особенности отрицательного влияния УГП требуются глубокие изыскания и всесторонний технико-экономический анализ на основе системного подхода.

Во второй главе приведены результаты исследования влияния УГП на технико-экономические показатели отработки камеры по традиционной технологии. В качестве примера рассмотрена технология разработки Гайского медноколчеданного месторождения как наиболее типичная по горно-геологическим условиям и представительная по горнотехническим (рис. 1). ТЭП этажно-камерной системы разработки с твердеющей закладкой, отбойкой руды веерами скважин и расположением камеры вкрест простирания рудного тела, принятые в качестве базовых, являются средними по этажу 670/750 м (табл. 1).

Применение традиционного способа отбойки часто не обеспечивает необходимого качества дробления: выход негабарита в среднем по руднику составляет 12-15 %. Известно, что с увеличением ширины (В) и длины (L) выход негабарита существенно возрастает. В связи с этим отрицательное влияние выхода негабарита (г|) на процесс выпуска и доставки было изучено более детально с целью повышения интенсивности отработки камеры.

Проведена систематизация вариантов отработки камер с УГП, в рамках которой оценивалась их экономическая эффективность (табл. 2).

неастоичиьые поводы

Таблица 1 - Базовые технике-: мические показатели

Рисунок 1 - Вариант этажно-камерной системы разработки с твердеющей закладкой, отбойкой руды веерами скважин и расположением камеры вкрест простирания рудного тела

№ п/п тэп Значение

1 Геометрические параметры камеры, м

ширина 20

высота 80

длина 40

2 Потери, % 2,5

3 Разубоживание, % 10

4 Суммарная себестоимость добычи и обогащения руды, руб/т 557,3

5 Извлекаемая ценность добытой руды, руб/т 665,7

6 Прибыль, руб/т 108,4

Таблица 2 -Варианты отработки камер с УГП и диапазон их изменения

Вариант Комбинация УГП Диапазон изменения УГП, м

Количество УГП мин. макс. Шаг

УГП (базовый) изменения

1 1 Ширина В 20 40 5

2 1 Высота Я 80 160 26-27

3 1 Длина Л 40 120 20

4 2 Ширина 20 40 5

Высота 80 160 26-27

5 2 Ширина 20 40 4

Длина 40 120 20

6 2 Высота 80 160 26-27

Длина 40 120 20

7 3 Ширина 20 40 5

Высота 80 160 26-27

Длина 40 120 20

Для установления зависимости т] от В и были проведены корреляционный и регрессионный анализ данных, полученных в результате отработки 28 камер. Установлена статистически значимая связь (а = 0,05) между т| и В, т| и I, описываемые уравнениями регрессии

т](5) = 6,64 + 0,32 В{г= 0,5), (1)

П(£) = -0,8 + 0,47 I - 0,004£2 -ь 1,25-10"5!3 (Л2 = 0,99). (2)

Видно, что при увеличении В и Ь в 2 раза г) возрастает в 1,5 и 1,4 раза, соответственно.

По результатам хронометражных наблюдений установлено влияние г) на продолжительность погрузки автосамосвала

Гп = 2,80 + 0,51 г) - 1,251пт), (3)

На основе выражения (3) получена зависимость сменной производительности (Лм) от длины доставки (Хд), л и состава КСО (рис. 2).

Рисунок 2 - Зависимость эксплуатационной сменной производительности комплекса самоходного оборудования от длины доставки, выхода негабарита и его состава Установлено, что снижение г| и изменение состава комплекса СО позволяют существенно повысить производительность на выпуске и доставке. Так, при 1Д = 200 м снижение т| с 15 до 5 % увеличивает Аш комплекса СО: I варианта - в 1,2 раза, II - в 1,9 раза и III - в 2,2 раза. По себестоимости на выпуске и доставке руды (СВ1)Ш) определены оптимальный состав и области применения комплексов СО в зависимости от

Рисунок 3 - Зависимость удельных затрат на выпуск и доставку руды от длины доставки, выхода негабарита и состава КСО

Необходимо отметить, что рассмотрены варианты 1-3 и 7 технологии с УГП, поскольку варианты 4-6 являются промежуточными и учтены в варианте 7.

Аналитическими расчетами определено влияние УГП на Я и Р (табл. 3). Установлено, что во всех вариантах потери снижаются, разубоживание повышается при увеличении Л и Я и снижается при увеличении Повышение Р по камере происходит за счет увеличения объема отслоения вмещающих пород висячего бока.

Для всесторонней объективной оценки влияния УГП на показатели эффективности отработки камеры с учетом Я и Р применялась методика определения Пр в расчете на единицу погашенных балансовых запасов камеры с использованием программы «Выбор систем разработки».

В результате экономико-математического моделирования, проведенного с использованием ПЭВМ, установлено влияние УГП на Пр с учетом величин Я и Р, соответствующих различным вариантам (см. табл. 3). На графиках видны области отрицательного влияния В и Я и положительного Ь. Данное влияние объясняется повышением Р при увеличении В и Ни его снижением -Ь. Влияние потерь незначительно.

Вариант 1. Увеличение В с 20 до 40 м снижает удельную Пр на 82,4 руб. за счет повышения Зд 0 на 54,5 руб. и уменьшения Цта на 27,9 руб. в результате увеличения Р с 10 до 22 %. Область отрицательного влияния Р на Пр выделена на графике красным цветом и ограничена: сверху пунктирной линией - это график Пр от УГП при базовых значениях Я = 2,5 и Р = 10 %; снизу - аналогичный график, но с учетом Я и Р, соответствующих различным вариантам. Область положительного влияния расположена выше пунктирной линии.

Вариант 2. Увеличение Я с 80 до 160 м снижает удельную Пр на 29,4 руб. за счет повышения Зхо на 18,3 руб. и уменьшения Цта на 11,1 руб. в результате увеличения Р с 10 до 15%.

Вариант 3. Увеличение Ь с 40 до 120 м повышает удельную Пр на 36,3 руб. за счет снижения Зх0 на 24,1 руб. и повышения Ц„т на 12,2 руб. в результате уменьшения Р с 10 до 6%.

Вариант 7. При одновременном увеличении В до 40 м, Я до 160 м и £ до 120 м в зависимости от соотношения значений УГП величина Пр снижается или повышается по отношению к базовой, т. е. существует область как положительного, так и отрицательного влияния УГП.

Таким образом, установлено, что с увеличением геометрических параметров эффективность отработки камер по традиционной технологии определяется величиной разубоживания, и существуют области как положительного, так отрицательного влияния УГП в зависимости от их комбинаций.

Третья глава посвящена обоснованию области экономически эффективных и установлению оптимальных соотношений Я и Р руды при отработке камеры по технологии с оставлением ПЦ. Целью данной технологии является повышение эффективности и безопасности работ за счет снижения Р, и допустимого увеличения Я в ПЦ. На основе данных экономико-математического моделирования оценено влияние Я и Р на показатели эффективности отработки камеры при базовых ТЭП. Получены зависимости Пр от Я и Р (рис. 4 и 5).

Пр (Я) = 113,61 -2,10 Я(Л2 = 0,99) (4)

Пр (Р) = 170,65 - 6,54 Р (Я2 = 0,99) (5)

Таблица 3 - Влияние увеличенных геометрических параметров на изменение потерь, разубоживания и прибыли по вариантам технологий 1-3 и 7

П.»*». nf, pyS/r

600

400

200

400

200

-Цизв ■

-Сд.о.

18 22П<%

—Пр

-Цизв -

-Сдо

18 22Р,%

-«-Пр

Рисунок 4 - Влияние потерь руды на удельные затраты при добыче и обогащении, извлекаемую ценность и прибыль

Рисунок 5 - Влияние разубоживания на удельные затраты при добыче и обогащении, извлекаемую ценность и прибыль

Анализ изменения показателей эффективности Цт„ Зло и Пр в зависимости от Я (при Р = 10 %) и Р (при Я = 2,5 %) показал следующее:

- увеличение Я и Р на 1 % снижает удельную Д,1В на 6,8 руб. и 3,7 руб., соответственно, то есть при одинаковом характере степень влияния Я на удельную Цтв в 1,8 раза выше, чем Р. При одновременном увеличении Я и уменьшении Р на 1 % удельная Ц1ПВ снижается на их разность (3,1 руб.);

- увеличение Я на 1 % ведет к снижению удельных Зл 0 на 4,2 руб., а Р - к повышению Зд о на 4,9 руб, то есть при различном характере степень влияния Я и Р на 5д.0 практически одинакова. При одновременном увеличение Я и уменьшение Р на 1 % удельные Зди снижаются в размере их суммы (9,1 руб.);

- увеличение Я и Р на 1 % снижает удельную Пр на 2,6 и 8,6 руб., соответственно, то есть при одинаковом характере степень влияния Р на удельную Пр в 3,3 раза выше, чем Я. При одновременном увеличении Я и уменьшении Р на 1 % удельная Пр повышается на 6,0 руб.

Таким образом, эффективность технологии с УГП и оставлением ПЦ можно повысить за счет большего снижения За.0 по сравнению со снижением Циш в результате одновременного увеличения Я и уменьшения Р.

В силу большего количества комбинаций численных значений Я и Р (допустимых планов) и неоднозначности детерминирования значения Пр различными комбинациями Я и Р применение метода перебора вариантов весьма проблематично для установления оптимального соотношения. Поэтому разработана методика оценки и выбора оптимального варианта технологии с ПЦ, основанная на определении области экономически эффективных соотношений Я и Р и ее структурирования. Область установлена на основе зависимости Пр от возможных величин Я и Р, полученной в результате экономико-математического моделирования:

Пр(П, Р) = 188,97 - 3,7Я- 7,02/> + 0,02Я2 + 0,\ПР -QfllP1 (Л = 0,99).

(6)

Из теории линейного программирования известно, что целевая функция достигает своего максимума в крайних точках многоугольника допустимых планов. В нашем случае область экономически эффективных соотношений П и Р представляет собой треугольник с вершинами в точках 1, 2\\3 на рис. 6.

-'до» _ ___

рубЛ I

27 30 П,%

Рисунок 6 - Область экономически эффективных соотношений ПиРи ее структура при технологии с предохранительными целиками

Координатами точки 1 являются: min П = 2,5 % (средние по этажу); max Р = 16 % (разубоживание, превышающее среднее (10 %) по этажу 670/750 м, принимается по таблице 3 в зависимости от варианта с УГП). Повышение Р с 10 до 16 % происходит при увеличении В с 20 до 30 м и Н с 80 до 160 м. Данные значения П и Р соответствуют традиционной технологии, Пр в данной точке минимальна.

Координатами точки 2 являются: min П= 2,5 % (средние по этажу); min Р = 5,5 % (наименьшее по этажу). Значения П и Р в данной точке также соответствуют традиционной технологии, Пр в этой точке максимальна. Следовательно, значения Пр, лежащие на отрезке 1 - 2, отражают П и Р, соответствующие традиционной технологии.

Координатами точки 3 являются: max Я = 32 % (принимаются наибольшие при технологии с ПЦ); min Р = 5,5 % (наименьшее при технологии с ПЦ). Здесь значение П определяется опусканием перпендикуляра из точки 1 до пересечения с линией наи-

меньшего Р. Данные значения соответствуют предлагаемой технологии с применением ПЦ. Пр в данной точке минимальна, возможные соотношения П и Р ниже этого значения Пр не рассматриваются.

Соединив три точки локализуем область эффективных соотношений П и Р (на рис. 6 показана красными линиями). Разумеется, что все соотношения П и Р, включенные в эту область, имеют значения Пр выше минимального.

Интересно отметить, что, поскольку все варианты соотношений на линии 1 - 3 равноценны между собой по прибыли, для выявления наиболее эффективного необходимо провести сравнение по дополнительному критерию - затратам на добычу и обогащение Зд о. Видно, что соотношение Птт и Рт1„ рентабельнее, чем соотношение

Установленная область экономически эффективных соотношений включает область технически невозможных (труднореализуемых) соотношений П пРи область технически возможных соотношений, в которой можно выделить подобласти нерациональных и рациональных соотношений (рис. 6).

Область технически труднореализуемых соотношений определяется величиной П, обусловленных размерами (толщиной) ПЦ, меньше устойчивых. Данная область выделена красным цветом. Соотношения П и Р, лежащие вне данной области, составляют область технически возможных соотношений. Подобласть нерациональных соотношений определяется величиной П, обусловленных размерами ПЦ больше минимально допустимых (выделена желтым цветом). Следовательно, оптимальное соотношение П и Р устанавливается в подобласти рациональных технически возможных соотношений (выделена зеленым цветом).

Наиболее эффективным - оптимальным - является соотношение Пи Р, которое дает максимальную Пр. Размеры ПЦ, соответствующие данному соотношению, также являются оптимальными. Очевидно, что значения П и Р зависят как от размеров ПЦ, так и от ГП камер. Технически возможные ПнРв зависимости от толщины ПЦ (7ц) и его высоты (/;„) можно определить по формулам (6) и (7):

где ЯС0П5, = 2,5 % - эксплуатационные потери без учета потерь в ПЦ. В данном случае это нормативные потери для этажа 670/750 м, зависящие от горно-геологических и горнотехнических условий разработки (системы разработки и ее параметров); а = 70° - угол падения рудного тела; Ь - длина камеры, м; Н- высота камеры, м.

Гц - минимально допустимая толщина ПЦ рассчитывается или принимается по данным практики (например, 4м).

Высота ПЦ может принимать значения Лц = (0 + 1 )#, с шагом изменения 1/12 Я.

(7)

р = р +

' 1 СОГЫ т

.-V

Я;

"Тп

■ А

—У

вш а

где Ртпл ~ разубоживание по камере без учета разубоживания от отслаиваемых пород висячего бока, %. В данном случае РСОП51 - это нормативное разубоживание, рассчитываемое по утвержденной методике и включающее следующие виды: при оконтурива-нии рудного тела взрывными скважинами; от отслоения закладки из кровли камеры; от отслоения закладочного материала из стенок заложенных камер; от включения в выемочный контур прослоев пустых пород;

т„ - мощность отслаиваемых пород висячего бока, примешиваемых к руде в процессе очистной выемки, от 2 до 20 м, м;

7п, 7р - плотность пород висячего бока и руды, соответственно 2,7 и 3,6 т/м3.

Формулы (6) и (7) соответствуют технологии с оставлением ПЦ у висячего бока, так как практически все повышение Р по камере происходит за счет отслоения пород висячего бока (гл. 2).

В рамках исследуемой области определены оптимальные соотношения П и Р в зависимости от /;ц и Гц (рис. 7). Из рис. 7 видно, что с увеличением: высоты целика (с 0 до 80 м) Пр возрастает и достигает наибольшей величины при /;„ = Я (точка А), а его толщины(с 4 до 11 м) Пр снижается до минимального значения (точка 3).

Пр,

2,5 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 П,%

-I-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-

0 20/4 40/4 60/4 80/4 80/5 80/6 80/7 80/8 80/9 80/10 Ь/Г^ М

Рисунок 7 - Оптимизация технически возможных соотношений потерь и разубоживания в зависимости от высоты и толщины предохранительного целика

В результате проведенных исследований установлено, что в пределах области экономически эффективных соотношений наибольшая Пр достигается при оставлении ПЦ на всю высоту камеры и его минимальной толщине (точка А).

Установлены области эффективного применения технологии с ПЦ в зависимости от содержания меди в балансовых запасах камеры при различных значениях Я, определяемых толщиной ПЦ (рис.8). Анализ показал, что эффективно применять технологию с ПЦ при следующих условиях: содержании от 1,1 до 1,51 %, если Я составляют не более 23,8 % (Ти = 8 м); от 1,52 до 1,72 %, если Я составляют не более 18,5 % (Гц = 6 м); от 1,73 до 2,07 %, если Я составляют не более 13,1 % (Гц = 4 м) и с > 2,07 % применение технологии с ПЦ становится неэффективно.

Установлены также области эффективного применения технологии с ПЦ в зависимости от содержания при различных значениях разубоживания (рис. 9). Анализ показал, что технология с ПЦ эффективна при следующих ограничениях: содержании от 1,1 до 1,62 %, если Р более 12 %; от 1,63 до 2,06 %, если Р более 16 %; от 2,07 до 2,30 %, если Р более 20 % и с > 2,30 % технология с оставлением ПЦ неэффективна.

Таким образом, эффективность технологии с ПЦ определяется величиной Я в ПЦ и Р и зависит от содержания меди в балансовых запасах камеры.

В четвертой главе оценена эффективность технологии камерной выемки с УГП и применением ПЦ в зависимости от факторов, негативно влияющих на величину Р, разработаны и оценены варианты отработки камер с УГП, обеспечивающие повышение интенсивности очистной выемки за счет улучшения качества дробления и применения рациональных КСО на выпуске и доставке руды из камеры.

Основным фактором, негативно влияющим на величину разубоживания при выемке камер с УГП, являются размеры обнажения висячего бока - ширина (пролет) и наклонная высота камеры. Кроме этого, существуют и другие факторы, которые необходимо учитывать при изыскании технологии: устойчивость и время обнажения вмещающих пород и вышележащего закладочного массива. В зависимости от установленного фактора принимается место расположения ПЦ. Учитывая особенности разработки Гайского месторождения (гл. 1), был рассмотрен вариант расположения ПЦ у висячего бока.

Определение размеров предохранительных целиков представляет собой весьма сложную задачу. Проведенный анализ расчетных формул для определения размеров устойчивых пролетов камер и целиков показал, что обычно они выведены для конкретного месторождения, обилие коэффициентов и других величин, определяемых опытным путем, затрудняет их применение. Приближенные значения устойчивых пролетов рудных обнажений определены согласно рейтинговой классификации Н. Бартона и соответствуют ширине максимального незакрепленного пролета £„ = 20 + 30 м. Следовательно, рудный ПЦ, оставляемый у висячего бока, будет сохранять свою устойчивость при ширине камеры до 30 м.

Гайский подземный рудник имеет опыт выемки камер с оставлением временных рудных целиков, расположенных по высоте камеры с целью предотвращения об-рушенния пород. Фактические размеры целиков в отработанных камерах этажа 670/750 м составляли от 4,5 до 6,0 м.

Зарубежный опыт применения ПЦ (рудных «корок») на рудниках Салафоса (Италия), Брансуик, Риас, Сулливан и Флин-Флон (Канада) показывает, что толщина

их составляет не более 1,5 - 5 м. Учитывая вышеизложенное, допустимо толщину ПЦ принять равной 4 м.

Исследована эффективность отработки камер с оставлением ПЦ у висячего бока на всю высоту камеры в зависимости от вариантов комбинаций УГП. В результате экономико-математического моделирования установлено, что увеличение ГП при любой комбинации повышает Пр по сравнению с базовым вариантом (табл. 4). Из графиков видно, что кривые изменения Пр, соответствующие технологии с ПЦ, расположены выше кривой изменения Пр, полученной при базовой технологии. Следовательно, существует только область положительного влияния УГП (выделена зеленым цветом).

Анализ изменения эффективности различных вариантов отработки камер по технологии с ПЦ показал следующее:

Вариант 1. Увеличение В от 20 до 30 м повышает удельную Пр в 1,13 раза (на 14,2 руб.) за счет большего снижения Здо (на 53,5 руб.) по сравнению со снижением Ц„т (на 39,1 руб.) в результате одновременного повышения П до 11,3 и уменьшения Р до 5,0 %. При этом максимальная Пр достигается при В = 27,5 м.

Вариант 2. Увеличение Н от 80 до 160 м повышает удельную Пр в 1,18 раза (на 19,8 руб.) за счет большего снижения Здо (на 60,7 руб.) по сравнению со снижением Цюв (на 40,9 руб.) в результате одновременного повышения Я до 11,7 % и уменьшения Р до 3,8 %.

Вариант 3. Увеличение L от 40 до 120 м повышает удельную Пр в 1,44 раза (на 47,8 руб.) за счет снижения Зд о (на 47,4 руб.) и повышения Цтв (на 0,4 руб.) результате одновременного увеличения Я до 4,9 % и уменьшения Р до 3,7 %.

Вариант 7. При одновременном увеличении В до 30, Н до 160 и L до 120 м удельная Пр повышается в 1,5 раза (на 54,6 руб.) за счет снижения Зхо (на 44,7 руб.) и повышения Цтв (на 9,9 руб.) в результате одновременного увеличения Я до 4,2 % и уменьшения Р до 3,9 %.

Таким образом, эффективность этажно-камерной системы разработки с УГП обеспечивается путем применения ПЦ, размеры которых соответствуют оптимальному соотношению величин Я и Р, установленному по геомеханическим, горногеологическим, технологическим и экономическим условиям.

При конструировании вариантов технологии отработки камер учитывалось, что при традиционном способе отбойки увеличение В и L камеры существенно повышает выход негабарита, что снижает интенсивность выпуска и доставки руды из камеры. Также с увеличением ГП объем отбиваемой и выпускаемой руды возрастает, что увеличивает нагрузку на днище камеры и существенно снижается удельный объем подготовительно-нарезных выработок. В связи с этим возникла необходимость в разработке вариантов, позволяющих одновременно устранить или уменьшить отрицательное влияние УГП и усилить их положительное влияние на эффективность отработки.

Разработаны варианты отработки камер с УГП по технологии с ПЦ у висячего бока, предусматривающие снижение Р, улучшение качества дробления, снижение удельного объема подготовительно-нарезных выработок и повышение устойчивости днища камеры.

Таблица 4 - Влияние увеличенных геометрических параметров камеры, отрабатываемой по технологии с предохранительным целиком, на изменение показателей извлечения и прибыли по вариантам технологии 1 - 3 и 7.

Вариант

П\\Р, %

р. %'

9 7 5

'20 22,5 25 27,8 В, М

Р(В) = 12,42-0,7651В + 0.01714В2

Л.Р.'А-11

7 5 3,

Пр, руб/т

#р,руб/т

1164106?

1-1 , - -*Пр6<и

20 22,5 25 27,5 В, М

Пр(В) = 62,98 + 4,8429В - 0,0949В2

80 106 133

Р(Н) = 4,02- 0,0013Н

Пр(Н) = 106,503 + 0.2532Н - 7,34 • 10~4Н2

л,

Р,'У

^---

Яд руб/т 148

60 80

Р(Ц = 4 -0,025/.

1,М

Лр(д = 74,7 +1,48811.-0,00681-

7 2 £

Д/>, руб/т

2^5 25" Р(В, Ц = 11,77 - 0,71846 + 0,00031 +

27£~В, М

22,5

27,5 Л.м

Н«а

Я=8вм

+ 0,01636- - 8,4 • 10"5 е/. - 3,9286 • 10"6 С"

при Н=160 м

Пр (В, Ц = 13,81 + 5,418 +1,498/. -

-6-10~5е/.-С при Н=160 м

- 0,105В2 - 6 • 10~5е/_ - 0.0068/.2

С целью снижения разубоживания и улучшения качества дробления разработан вариант I, предусматривающий отбойку руды веерами скважин в сочетании с комплектами параллельно-сближенных скважин (рис. 10). Кроме этого, с целью повыше- ния износоустойчивости днища, сконструировано днище для щелевого выпуска руды (А. с. № 1678118 СССР Е 21 С 37/00). Данный вариант предназначен для отработки камер первой очереди увеличенной ширины. Для отработки камер второй очереди увеличенной ширины разработан вариант II (рис. И), позволяющий улучшить качество дробления путем применения отбойки руды по методу вертикальной кратерной выемки (VCR). В обоих вариантах для повышения устойчивости днища и интенсивности выпуска руды из камер предусмотрено двухстороннее расположение погрузочных заездов, что обеспечивается достаточной шириной камеры и габаритами ПДМ. При этом возможно использовать два КСО (А. с. № 1543082 СССР Е 21 С 41/16 и А. с. № 1666710 СССР Е 21 С 41/16).

Г-- -.ш-

Щ ш

Рисунок 10 - Вариант отработки камеры увеличенной ширины с отбойкой веерами скважин в сочетании с комплектами параллельно сближенных скважин

Рисунок 11 - Вариант отработки камеры увеличенной ширины с отбойкой камерных запасов горизонтальными секциями снизу вверх и магазинированием руды

Для отработки камер увеличенной высоты разработан вариант III, улучшающий качество дробления путем сочетания двух первых способов отбойки (рис. 12). Он характеризуется тем, что на первой стадии очистной выемки не оформляют отрезную щель, а осуществляют выемку камерных запасов руды у висячего бока путем применения интенсивной отбойки по методу VCR. На второй стадии очистной выемки большей части камерных запасов осуществляют отбойку руды веерами скважин в сочетании с комплектами параллельно-сближенных скважин.

С целью повышения качества дробления разработан вариант IV, предусматривающий отбойку руды с использованием встречного взрывания за счет формирования

клинообразного очистного забоя путем диагонального расположения вееров взрывных скважин (рис. 13). Он предназначен для отработки камер увеличенной длины.

Выход негабарита для каждого варианта рассчитан по формулам (1) и (2) и соответствует данным опытно-промышленных испытаний предлагаемой технологии на Гайском подземном руднике. Оптимальный состав комплекса СО и его производительность устанавливались по графикам (рис. 3 и 2, соответственно) при 1Д = 200 м. Технико-экономические показатели предлагаемых вариантов представлены в таблице 5. Анализ полученных результатов показывает, что эффективность предлагаемых вариантов отработки камер с УГП и ПЦ выше по сравнению с базовым на 27, 33, 26 и 54 % при применении вариантов I, II, III и IV, соответственно. Таким образом, установлено, что увеличение ГП эффективно при использовании технологии с ПЦ, а предлагаемые варианты I, II, III и IV существенно повышают эффективность отработки камер в рассмотренном диапазоне с УГП.

Рисунок 12 - Вариант отработки камеры увеличенной высоты по методу VCR и с отбойкой руды веерами скважин в сочетании с параллельно-сближенными скважинами

Рисунок 13 - Вариант отработки камеры увеличенной длины с использованием встречного взрывания диагонально расположенных вееров взрывных скважин

Таблица 5 - Технико-экономические показатели вариантов технологии камерной выемки с увеличенными геометрическими параметрами и применением предохранительного целика

№ п/п Показатель Базовый Варианты отработки камерных запасов

I II III IV

1 Геометрические параметры, м ширина высота 20 80 30 80 30 80 20 160 20 80

длина 40 40 40 40 80

2 Удельный объем подготовительно-

нарезных выработок, м3/1000 т 34,0 26,5 20,8 30,3 22,4

3 Выход негабарита, % 15 3-4 5 5 4

4 Рекомендуемый оптимальный КСО и его эксплуатационная производи- I П(два) II (два) II II

тельность на выпуске и доставке, т/смену 360 1310 1310 1310 1310

5 Интенсивность выпуска руды из камеры, т/смену 360 2620 2620 1310 1310

6 Потери, % 2,5 11,3 11,3 11,7 6,8

7 Разубоживание, % 10,1 5,0 3,8 3,8 3,8

8 Прибыль, руб/т 108,4 137,9 144,3 136,7 166,6

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной научно-технической задачи по обоснованию эффективности и безопасности технологии камерной выемки с увеличенными геометрическими параметрами при разработке уральских медноколчеданных месторождений, реализуемой путем применения формирования в очистном пространстве ПЦ с размерами соответствующими оптимальному соотношению потерь и разубоживания. Основные научные и практические результаты исследований сводятся к следующему:

1 Установлена статистически значимая связь (а = 0,05) между выходом негабарита и шириной камеры (г = 0,5), описываемая уравнением прямой линии регрессии, для условий этажно-камерной системы разработки медноколчеданных месторождений. Установлена также зависимость выхода негабарита от длины камеры (И2 = 0,99). Показано, что повышение производительности и эффективности процесса выпуска и доставки в условиях УГП камеры достигается за счет резкого снижения г| и применения оптимального состава КСО, определяемого в зависимости от Ьл и т|.

2 В рамках разработанной систематизации вариантов отработки камер с УГП получены зависимости показателей эффективности традиционной технологии от увеличенных геометрических параметров с учетом соответствующих изменений потерь и разубоживания. В результате экономико-математического моделирования установлено, что увеличение В с 20 до 40 м снижает Пр на 82,4 руб/т в результате увеличения Р с 10 до 22 %; увеличение Я с 80 до 160 м снижает Пр на 29,4 руб/т в результате уве-

личения Р с 10 до 15 %; увеличение Ь с 40 до 120 м повышает Пр на 36,3 руб/т в результате уменьшения Р 10 до 6 % и одновременное увеличение В до 40 м, Я до ¡60 м и I до 120 м снижает Пр на 61,4 руб/т.

3 Оценено влияние П и Р на эффективность отработки камеры при базовых ТЭП. Установлено, что эффективность технологии с оставлением ПЦ можно повысить за счет большего снижения Зло по сравнению со снижением Ц„„ в результате одновременного увеличения П и Р. Так, при одновременном увеличении П и уменьшении Р на 1 % удельные Зло снижаются на их сумму, равной 7,7 руб., а удельная /|„„ снижается на их разность, равную 3,2 руб. и, в итоге, удельная Пр повышается на 4,5 руб.

4 Разработана методика оценки и выбора оптимального варианта технологии с ПЦ, основанная на определении области экономически эффективных соотношений П и Р и ее структурирования, отличающаяся тем, что процесс оптимизации осуществляется внутри рассматриваемого варианта этажно-камерной системы разработки с твердеющей закладкой и в качестве оптимизируемых параметров рассмотрены Пи Р.

5 Оптимизация технически возможных соотношений П и Р в зависимости от высоты и толщины ПЦ показала, что с увеличением Иа (с 0 до 80 м) Пр возрастает и достигает наибольшей величины при Лц = Н, а с увеличением Тц (с 4 до 11 м) Пр снижается до минимального значения. Таким образом, в пределах области экономически эффективных соотношений наибольшая Пр достигается при минимальной толщине ПЦ и его формировании на всю высоту камеры.

6 Выявлены области эффективного применения технологии с ПЦ в зависимости от содержания меди в балансовых запасах. Установлено, что эффективность технологии с ПЦ определяется величиной П в ПЦ и Р и зависит от содержания меди в балансовых запасах камеры:

- при содержании от 1,1 до 1,51 %, если Я составляют не более 23,8 %(ГЦ = 8 м); от 1,52 до 1,72 %, если Я составляют не более 18,5 % (Гц = 6 м); от 1,73 до 2,07 %, если Я составляют не более 13,1 % (Та = 4 м) и с > 2,07 % применение технологии с ПЦ становится неэффективно;

- при содержании от 1,1 до 1,62 %, если Р более 12 %; от 1,63 до 2,06 %, если Р более 16 %; от 2,07 до 2,30 %, если Р более 20 % и с> 2,30 % технология с оставлением ПЦ неэффективна.

7 Установлено, что эффективность этажно-камерной системы разработки с УГП обеспечивается путем применения ПЦ, размеры которых соответствуют оптимальному соотношению величин Я и Р. Так, увеличение В от 20 до 30 м (вариант 1) повышает Пр на 14,2 руб/т, увеличение Я от 80 до 160 м (вариант 2) повышает Пр на 19,8 руб/т, увеличение £ от 40 до 120 м (вариант 3) повышает Пр на 47,8 руб/т и одновременное увеличение В до 30, Я до 160 и I до 120 м (вариант 7) Пр повышает на 54,6 руб/т по сравнению с базовым вариантом.

8 Разработаны варианты отработки камер с УГП по технологии с ПЦ, предусматривающие снижение Р, улучшение качества дробления, снижение удельного объема подготовительно-нарезных выработок и повышение устойчивости днища камеры. Технико-экономическая оценка показала, что эффективность предлагаемых вариантов отработки камер с УГП и ПЦ выше по сравнению с базовым вариантом. Так, удельная

Пр варианта I выше на 27 %, варианта II - на 33 %, варианта III - на 26 % и варианта IV-на 54%.

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендуемых ВАК РФ:

1 Антипин Ю.Г. Исследование и разработка технологии камерной выемки с увеличенными геометрическими параметрами блоков // Горный информ.-аналит. бюл. -2002.-№7.

2 Волков Ю.В. Совершенствование отбойки руды на Гайском подземном руднике / Волков Ю.В., Камаев В.Д., Соколов И.В., Антипин Ю.Г. // Горный информ.-аналит. бюл. - 2003. - № 5.

3 Антипин Ю.Г. Влияние геометрических параметров камер на эффективность отработки месторождений // Горный информ.-аналит. бюл. - 2007. - № 3.

4 Волков Ю.В. Методика определения эффективных соотношений потерь и ра-зубоживания при этажно-камерной системе разработки с предохранительными целиками / Волков Ю.В., Соколов И.В., Антипин Ю.Г., Чаговец Г.А. // Известия вузов. Горный журнал. - 2009 - № 2.

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

6 Волков Ю.В. Определение эффективного соотношения показателей потерь и разубоживания для условий Гайского подземного рудника / Волков Ю.В., Соколов И.В., Смирнов A.A., Антипин Ю.Г. // Горный информ.-аналит. бюл. - 2009. - Ks 1. -С. 230-234.

Научные сборники, журналы и материалы конференций:

1 Волков Ю.В. Подготовка и отработка камер большой высоты на Гайском руднике / Волков Ю.В., Камаев В.Д., Антипин Ю.Г // Цветная металлургия. - 1987. - № 7.-С. 4-8.

2 Волков Ю.В. Выбор рациональных схем отбойки руды в камерах увеличенной высоты на Гайском подземном руднике / Волков Ю.В., Камаев В.Д., Антипин Ю.Г. // Освоение эффективных технологий добычи руд цветных металлов: сб. науч. тр. / Институт «Унипромедь». - Свердловск, 1987. - С. 46-51.

3 Волков Ю.В. Отбойка руды пучками параллельно-сближенных скважин при этажно-камерной системе разработки с твердеющей закладкой / Волков Ю.В., Каши-ро Ю.П., Антипин Ю.Г, Камаев В.Д. // Повышение эффективности процессов горного производства: сб. науч. тр. / Институт «Унипромедь». - Свердловск, 1989 - С. 5054.

4 Авт. свидетельство № 1543082 Е 21 С 41/16. Способ разработки месторождений полезных ископаемых / Антипин Ю.Г., Волков Ю.В., Шведов А.П., Камаев В.Д. -№ 4404674/23-03; Заявлено 05.04.88; Опубл. 15.02.90 // Бюл. - 1990. - № 6.

5 Авт. свидетельство № 1666710 Е 21 С 41/16. Способ разработки месторождений полезных ископаемых / Волков Ю.В., Антипин Ю.Г., Камаев В.Д., Шведов А.П. -№ 4717135/03; Заявлено 11.07.89; Опубл. 30.07.91 // Бюл. - 1991. -№ 28.

6 Авт. свидетельство № 1678118 Е 21 С 37/00. Способ взрывного разрушения горных пород при подземной разработке месторождений / Антипин Ю.Г., Вол-

ков Ю.В., Камаев В.Д., Лаптев В.М., Упоров В.В.- № 4750651/03; Заявлено 18.10.89 // Бюл. - 1991.

7 Антипин Ю.Г. Научно-методическое обоснование эффективного соотношения показателей потерь и разубоживания для условий Гайского подземного рудника // Проблемы недропользования: материалы I молодежной науч.-практ. конф. / ИГД УрО РАН. - Екатеринбург, 2007. - С. 54-60.

8 Волков Ю.В., Антипин Ю.Г. Обоснование технологии камерной выемки с учетом качества добытой руды при разработке Гайского месторождения // Комбинированная геотехнология: Развитие физико-химических способов добычи. Материалы международной науч.-техн. конф. г. Сибай, 18-22 июня 2007 г. / МП У. - Магнитогорск, 2007. - С. 44-45.

9 Волков Ю.В., Соколов И.В., Антипин Ю.Г. Исследование влияния увеличенных геометрических параметров камеры на эффективность ее отработки // Проблемы недропользования: материалы II Всероссийской молодежной науч.-практ. конф. / ИГД УрО РАН. - Екатеринбург, 2008. - С. 36-44.

10 Волков Ю.В. Обоснование эффективности этажно-камерной системы разработки с увеличенными геометрическими параметрами и предохранительными целиками / Волков Ю.В., Соколов И.В., Антипин Ю.Г., Чаговец Г.А. // Геотехнологические проблемы комплексного освоения недр: сб. науч. тр. / ИГД УрО РАН - Екатеринбург, 2008. -С. 90-95.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Антипин, Юрий Георгиевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Горно-геологические условия разработки Гайского месторождения.

1.2 Особенности технологии камерной выемки с твердеющей закладкой1 в условиях Гайского подземного рудника.

1.2.1 Опыт применения этажно-камерной системы разработки с увеличенными геометрическими параметрами на Гайском подземном руднике.

1.3 Опыт отработки камер С/увеличенными геометрическими параметрами на зарубежных и отечественных рудниках.

1.4 Анализ теории и практики повышения эффективности технологии камерной выемки с твердеющей закладкой.

1.5 Цель, задачи и методы исследований.

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УВЕЛИЧЕННЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КАМЕРЫ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЕЕ ОТРАБОТКИ.

2.1 Систематизация вариантов отработки камер с увеличенными геометрическими параметрами и критерий оценки экономической эффективности.

2.2 Влияние увеличенных геометрических параметров на эксплуатационные затраты по технологическим процессам.

2.3 Влияние увеличенных геометрических параметров на показатели извлечения руды.

2.4 Влияние увеличенных геометрических параметров на эффективность отработки камеры с учетом показателей извлечения руды. 82 ВЫВОДЫ.

3 ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИ ЭФФЕКТИВНЫХ СООТНОШЕНИЙ ВЕЛИЧИН ПОТЕРЬ И РАЗУБОЖИВАНИЯ РУДЫ.

3.1 Оценка влияния потерь и разубоживания руды на показатели экономической эффективности отработки камеры.

3.2 Определение области экономически эффективных соотношений величин потерь и разубоживания.

3.3 Установление оптимального соотношения потерь и разубоживания при этажно-камерной системе разработки с твердеющей закладкой.

3.4 Методика определения эффективного соотношения потерь и разубоживания при этажно-камерной системе разработки с твердеющей закладкой.

ВЫВОДЫ.

4 ИЗЫСКАНИЕ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВАРИАНТОВ ТЕХНОЛОГИИ КАМЕРНОЙ ВЫЕМКИ С ТВЕРДЕЮЩЕЙ ЗАКЛАДКОЙ.

4.1 Изыскание возможных вариантов отработки камер с повышенным разубоживанием.

4.2 Определение параметров предохранительных целиков.

4.3 Оценка эффективности технологии камерной выемки с увеличенными геометрическими параметрами и применением предохранительных рудных целиков.

4.4 Конструирование вариантов отработки камерных запасов и оценка их эффективности.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование технологии камерной выемки с увеличенными геометрическими параметрами при разработке медноколчеданных месторождений Урала"

В настоящее время более 50 рудников применяют этажно-камерную систему разработки с твердеющей закладкой выработанного пространства. Это обусловлено полнотой извлечения полезного ископаемого из недр и высокой производительностью очистной выемки. Наибольшее распространение получили следующие геометрические параметры камер: высота 60 - 80, ширина 10 - 20 и длина 30 - 50 м.

Перспективным направлением развития данной технологии является увеличение геометрических параметров камер в 1,5-2,0 раза и более. При этом эффективность добычи руды достигается за счет сокращения объема проходческих работ, повышения интенсивности отработки запасов месторождения и концентрации горных работ, увеличения устойчивости рудных и искусственных целиков, снижение потерь и себестоимости добычи. Однако наряду с преимуществами имеются и недостатки, которые создают определенные технологические трудности и сдерживают широкое применение технологии с увеличенными геометрическими параметрами. В условиях медно-колчеданных месторождений недостатки связаны с повышением разубожи-вания, увеличением выхода негабарита и снижением устойчивости конструктивных элементов системы разработки, следствием чего является снижение безопасности горных работ. Изыскание технологии камерной выемки с увеличенными геометрическими параметрами, обеспечивающей повышение эффективности и безопасности добычи, является актуальной научной и практической задачей.

Идея работы состоит в том, что увеличение геометрических параметров камеры обеспечивается применением предохранительных рудных целиков, необходимость и размеры которых устанавливаются на основе оптимального соотношения потерь и разубоживания.

Объектом исследований является технология камерной выемки с твердеющей закладкой при разработке медноколчеданных месторождений, а предметом — закономерности изменения эффективности подземной технологии от влияния увеличенных геометрических параметров камеры и показателей потерь (77) и разубоживания (Р).

Задачи исследований:

- исследование влияния геометрических параметров камеры на эффективность подземной геотехнологии;

- обоснование экономически эффективных соотношений величин потерь и разубоживания руды при камерной выемке с предохранительными целиками (ПЦ);

Научные положения, выносимые на защиту:

- при увеличении геометрических параметров эффективность отработки камер (прибыль) по традиционной технологии определяется в большей степени величиной разубоживания, при этом существуют области как положительного, так и отрицательного влияния УГП в зависимости от их комбинаций;

- эффективность отработки камер по технологии с оставлением ПЦ достигается за счет большего снижения затрат на добычу и обогащение (Зд.0.) по сравнению со снижением извлекаемой ценности- (Цтв.) в результате одновременного увеличения П и уменьшения Р, при этом область эффективного применения данной технологии зависит от содержания меди в балансовых запасах камеры, величины потерь в ПЦ и потенциально высокого разубожи-вания;

- эффективность этажно-камерной системы разработки с УГП обеспечивается путем применения ПЦ, размеры которых соответствуют оптимальному соотношению - величин П и Р, установленному по геомеханическим, технологическим,и экономическим условиям.

Научная новизна работы:

1 В рамках разработанной систематизации! вариантов отработки камер с увеличенными геометрическими параметрами получены зависимости показателей эффективности традиционной технологии от увеличенных геометрических параметров с учетом соответствующих изменений потерь и1 разу-боживания.

3 Разработана методика определения эффективных соотношений потерь и разубоживания, учитывающая геометрические параметры камеры и предохранительного целика, содержание полезных компонентов в балансовых запасах, позволяющая на основе структурирования области экономически эффективных соотношений потерь и разубоживания определить опти-мальнышвариант этажно-камерной системы разработки.

4 Установлена статистически значимая связь (¿2=0,05) между выходом негабарита и шириной камеры (г=0,5), описываемая уравнением прямой линии регрессии, для условий этажно-камерной системы разработки меднокол-чеданных месторождений. Получена зависимость выхода негабарита от длины камеры (Я =0,99).

Практическое значение работы состоит в следующем:

2 Установлены оптимальные соотношения потерь и разубоживания при камерной выемке с предохранительными целиками на основе разработанной -методики.

5 Технология с ПЦ позволяет применять высокопроизводительную камерную систему разработки в сложных горно-геологических условиях.

Достоверность научных положений, выводов и результатов подтверждается применением апробированных методов исследований, надежностью и представительностью исходных данных, оценкой полученных связей методами математической статистики, высоким коэффициентом детерминации (0,97 — 0,99) полученных уравнений, адекватностью моделей, принятых для экспериментов.

Реализация работы. Результаты исследований использованы при составлении проектов отработки очистных камер с твердеющей закладкой по технологии камерной выемки с предохранительными целиками с целью повышения эффективности отработки этажа 670/750 м, при разработке рекомендаций освоения этажа 910/990 м на Гайском подземном руднике, разработке проекта отработки рудного тела № 2 и Узельгинского месторождения- в условиях повышенного разубоживания;

Личный вклад автора состоит в анализе и обобщении террии и практики отработки месторождений с твердеющей закладкой, установлении зависимости эффективности традиционной- технологии от влияния увеличенных геометрических параметров с учетом соответствующих изменений П и Р, обосновании эффективности технологии с оставлением ПЦ на основе оптимизации соотношения величин 77 и Р и разработке вариантов технологии камерной выемки с УГП.

Апробация-работы. Содержание и основные положения диссертационной работы представлялись на VIII Юбилейной Уральской научно-технической. конференции по системам подземной разработки руд цветных металлов (Свердловск, 1989 г.), в международном научном»симпозиуме «Неделя горняка» (г. Москва, 2002, 2003, 2007 и 2008 гг.), Г молодежной научно-практической конференции- «Проблемы, недропользования» (Екатеринбург, 2007 г.); международной- научно-технической конференции «Комбинированная геотехнология «Развитие физико-химических способов добычи» (Сибай, 2007 г.), II всероссийской молодежной научно-практической конференции «Проблемы недропользования» (Екатеринбург, 2008 г.), конференции «Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды» с участием, иностранных ученых (Новосибирск, 2008 г.), ученом совете ИГД УрО РАН, научно-технических советах института «Унипромедь», Гайского и Учалин-ского ГОКов.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 16 печатных работах.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Антипин, Юрий Георгиевич

1 В зависимости от установленных факторов, влияющих на величину Р, предложены варианты расположения ГЩ в очистном пространстве при отра ботке камер: 2 Для условий Гайского подземного рудника (этаж 670/750 м) мини мально допустимая толщина ПЦ принята равной 4 м. Установлено, что руд ный ПЦ, оставляемый у висячего бока, будет сохранять свою устойчивость при ширине камеры-до 30 м. Расчетная толщина ПЦ, оставляемого в кровле камеры, в зависимости от ее ширины составила 7,4; 10,4 и 13,9 м, соответст венно, при В равной 20, 25 и 30 м.3 Получены зависимости эффективности технологии с ПЦ для различ ных вариантов.комбинации^УГП с учетом соответствующих изменений П и, Р. В результате экономико-математического моделирования, установлено, к что увеличение ГП при любом варианте отработки камеры с УГТР повышает Пр по сравнению с базовым вариантом

. Так, увеличение В до. 30-м повышает .удельную Пр на 14,2 руб. за счет большего снижения З

.0. на 53,5 руб. по' сравнению со снижением Ц

на 39,1 руб. Увеличение Н до 160 м повышает удельную Пр на 19,8 руб. за счет большего снижения З

.0. на 60,7 руб. по сравнению со снижением Д"

. на 40,9 руб. Увеличение L до 120 м повышает удельную-///? на 47,8 руб. за счет снижения З

. на 47,4 руб. и повышения Z/изв. на 0,4 руб. Одновременное увеличение В до 30 м и //до 160 м повышает удельную Пр на 20,4 руб. за счет большего снижения удельных З

.0. на 55,7 руб. по сравнению со снижением удельной Z/изв. на 35,3 руб. Одновременное увеличение В до 30 м и L до 120 м повышает удельную Пр на 48,7 руб. за счет снижения удельных З

.0. на 42,3 руб. и повышения, удельной Ц'тЪш на 6,4 руб. Одновременное увеличение //до 160 м и L до 120 м повышает удельную Пр на 54,5' руб. за счет снижения удельных З

на- 49,8 руб. и- повышения удельной Z/изв. на 3,9 руб. Одновременное увеличение В до 30 м, //до 160 м и L до 120 м повышает удельную Пр на 54,6 руб. за счет снижения удельных Зд.о. на 44,7 руб. и повышения удельной Ц

_ на 9,9 руб. Следовательно, уве личение ГП эффективно при использовании технологии с ПЦ. 4 Разработанные варианты отработки камер с УГП по технологии с ПЦ, предусматривающие снижение Р, улучшение качества дробления, снижение удельного объема подготовительно-нарезных выработок и повышение устой чивости днища камеры, существенно повышают эффективность отработки камер в рассматриваемом диапазоне увеличения ГП. Установлено, что эф фективность предлагаемых вариантов I, II, III и IV отработки камер с УГП и ПЦ выше по сравнению с базовым на 27, 33, 26 и 54 %, соответственно.5 Впервые предложена технология камерной выемки с УГП, отличаю щаяся тем, что формирование ПЦ в очистном пространстве направлено на исключение Р, а параметры ПЦ определяются методом оптимизации соот ношения величин П и Р по критерию прибыли.ЗАКЛЮЧЕНИЕ Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной научно-технической задачи» по обоснованию эффективности и безопасности технологии камерной выемки с увеличенными геометрическими параметрами при разработке уральских медноколчеданных месторождений, реализуемой путем применения форми рования в очистном пространстве ПЦ с размерами соответствующими опти мальному соотношению потерь и разубоживания. Основные научные и прак тические результаты исследований сводятся к следующему: 1 Установлена статистически значимая связь (а = 0,05) между выходом негабарита и шириной камеры (г = 0,5), описываемая уравнением прямой ли нии регрессии, для условий этажно-камерной системы разработки меднокол чеданных месторождений. Установлена также зависимость выхода негаба-> рита от длины камеры (R = 0,99). Показано, что повышение производитель ности и эффективности процесса выпуска и доставки в условиях УТЛ камеры, достигается за счет резкого снижения ц и применения оптимального состава КСО, определяемого в зависимости от L 2 В рамках разработанной систематизации вариантов отработки камер с УГП получены зависимости показателей эффективности традиционной тех нологии от увеличенных геометрических параметров с учетом соответст вующих изменений потерь и разубоживания. В результате экономико математического моделирования установлено, что увеличение В с 20 до 40 м снижает Пр на 82,4 руб./т в результате увеличения Р с 10 до 22 %; увеличе ние Н с 80 до 160 м снижает Пр на 29,4 руб./т в результате увеличения Р с 10 до 15 %; увеличение L с 40 до 120 м повышает Пр на 36,3 руб./т в результате уменьшения Р с 10 до 6 % и одновременное увеличение В до 40 м,Ндо 160 м и X до 120 м снижает Пр на 61,4 руб./т.3 Оценено влияние 77 и Р на эффективность отработки камеры при базо вых ТЭП. Установлено, что эффективность технологии с оставлением ПЦ можно повысить за счет большего снижения З

.0 по сравнению со снижением

в результате одновременного увеличения Пи Р. Так, при одновременном увеличении 77 и уменьшении Р на 1 % удельные З

,0 снижаются на их сумму, равной 7,7 руб., а удельная Ц

снижается на их разность, равную 3,2 руб. и, в итоге, удельная Пр повышается на 4,5 руб.4 Разработана методика оценки и выбора оптимального варианта техно логии с ПЦ, основанная на определении области экономически эффективных соотношений 77 и Р и ее структурирования, отличающаяся тем, что специ ально разработанный алгоритм процесса оптимизации, осуществляется внут ри рассматриваемого варианта этажно-камерной системы разработки с твер деющей закладкой и в качестве оптимизируемых параметров рассмотрены 77 5 Оптимизация технически возможных соотношений П и Р ( в пределах области экономически эффективных соотношений) в зависимости от высоты и толщины ПЦ показала, что с увеличением h

(с 0 до 80 м) Пр возрастает и достигает наибольшей величины при h

= 77, а с увеличением Т

(с 4 до 11 м) Пр снижается до минимального значения. Таким образом, в пределах области экономически эффективных соотношений наибольшая Пр достигается при минимальной толщине ПЦ и его формировании на всю высоту камеры.6 Выявлены области эффективного применения технологии с ПЦ в зави симости от содержания меди в балансовых запасах. Установлено, что эффек тивность технологии с ПЦ определяется величиной 77 в ПЦ и Р и зависит от содержания меди в балансовых запасах камеры: • при содержании от 1,1 до 1,51 %, если 77 составляют не более 23,8 % (Гц = 8 м); от 1,52 до 1,72 %, если П составляют не более 18,5 % (Р

= 6 м); от

1,73 до 2,07 %, если 77 составляют не более 13,1 % (Гц = 4 м) и с > 2,07 % применение технологии с ПЦ становится неэффективно; • при содержании от 1,1 до 1,62 %, если Р более 12 %; от 1,63 до 2,06 %, если Р более 16 %; от 2,07 до 2,30 %, если Р более 20 % и О 2,30 % тех нология с оставлением ПЦ неэффективна.7 Составлена номограмма для определения соотношения 77 и Р по каме ре по величине Пр, соответствующих традиционной технологии и с ПЦ в за висимости от содержания Си в балансовых запасах камеры при различных П в ПЦ и Р 8 Установлено, что эффективность этажно-камерной системы разработ ки с УГП обеспечивается путем применения ПЦ, размеры которых соответ ствуют оптимальному соотношению величин П и Р. Так, увеличение В от 20 до 30 м (вариант 1) повышает Пр на 14,2 руб./т, увеличение Н от 80 до 160 м (вариант 2) повышает Пр на 19,8 руб./т, увеличение L от 40 до 120 м (вариант

3) повышает Пр на 47,8 руб./т. Одновременное увеличение В до 30 и высоты до 160 м (вариант 4) повышает Пр на 20,4 руб./т, увеличение В до 30 и L до 120 м (вариант 5) повышает Пр на 48,7 руб./т, увеличение Н до 160 м и L до 120 м (вариант 6) повышает Пр на 54,5 руб./т и одновременное увеличение В до 30 м, Ндо 160 м и ! д о 120 м (вариант 7) повышает Пр на 54,6 руб./т по отношению к базовому.9 Разработаны варианты отработки камер с УГП по технологии с ПЦ, предусматривающие снижение Р, улучшение качества дробления, снижение удельного объема подготовительно-нарезных выработок и повышение устой чивости днища камеры. Технико-экономическая оценка показала, что эффек тивность предлагаемых вариантов отработки камер с УГП и ПЦ выше по сравнению с базовым вариантом. Так, удельная Пр варианта I выше на 27 %, варианта II - на 33 %, варианта III - на 26 % и варианта IV - на 54 %.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Антипин, Юрий Георгиевич, Екатеринбург

1. Яковлев В. Л. Основы стратегии освоения минеральных ресурсов Урала Текст. / В. Л. Яковлев, И. Бурыкин, H. Л. Стахеев. - Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 1999. - 278 с.

2. Яковлев В. Л. Методологические аспекты стратегии освоения минеральных ресурсов Текст. / В. Л. Яковлев, А. В. Гальянов. - Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2001: - 152 с.

3. Исследование напряженного состояния массива горных пород на Гайском и Естюнинском месторождениях Текст. / А. В. Зубков и др. // Геомеханика в горном деле: докл. междунар. конф. / ИГД УрО РАН. - Екатеринбург, 2005. - 13 - 20.

4. Прогноз устойчивости элементов системы разработки при выемке рудного тела в этажах 670/750 м и 750/830 м Гайского ГОКа Текст. : отчет о НИР / ИГД УрО РАН; рук. Зубков А. В. - Екатеринбург, 2004. - 84 с. :

5. Вскрытие и разработка Гайского месторождения в этаже 910 /1600 м Текст. : рекомендации к технологическому регламенту для ТЭО 7 - 88 - 104,. разд. 7 / Унипромедь. - Свердловск, 1988. - 167 с.

7. Институт экономики УрО РАН Текст. / Беляев В. Н. и др. - Екатеринбург, 2007. - 70 с.

8. Волков Ю. В. Системы разработки подземной геотехнологии медно- колчеданных месторождений Урала Текст. / Ю. В. Волков. — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2001.- 196 с.

9. Иванов Н. Ф. Высокие камеры на рудниках цветной металлургии Текст. : ОИ / Н. Ф. Иванов, Ю. М. Цыгалов, В. А. Горьков. - М.: ЦНИИ-цветмет экономики и информации, 1990. - 37 с.

14. Исследования и промышленные испытания вариантов этажно- камерной системы разработки с шириной камеры до 30 м Текст. : отчет НИР / Унипромедь; рук. Волков Ю. В. - Свердловск, 1990. - 110 с.

15. Бронников Д. М. Разработка руд на больших глубинах Текст. / Д. М. Бронников, А. Ф. Залисов, Г. И. Богданов. - М.: Недра, 1982. - 292 с.

16. Open stoping - child s play Text. // Australian Mining. - 1979. - Vol.71.-№6.-P. 44-49.

17. Хомяков В. И. Зарубежный опыт закладки на рудниках Текст. / В. И. Хомяков. - М.: Недра, 1984. - 224 с.

18. Иофин Л. Разработка свинцово-цинковых месторождений в капиталистических и развивающихся странах Текст. / Л. Иофин, Г. Д.-Лисовский. - М.: Недра, 1972. - 232 с.

19. Айрапетян Л. F. Современные тенденции; совершенствования подземной добычи руды за рубежом Текст. / Л. F. АйрапетянЯ. И. Юхимов. -М., 1989.- 57 с-(Сер. Горное дело / ЦНИИцветмет экономики и информации. -Вып. 4).

20. Дядечкин Н; И. Камерная система разработки за рубежом Текст. : ОИ / Н. И. Дядечкин. - М., 1985. - 44 с. - (Сер. Горнорудное производство. -Вып.1).

22. Инфантьев A. H: Вскрытие и подготовка мощных рудных месторождении Текст. / А. Н; Инфантьев. - М.: Недра, 1978: - 245 с.

23. Скорняков Ю. Г. Подземная добыча руды комплексами самоходных машин Текст. / Ю. Г. Скорняков. - М.: Недра; 1986. - 204 с.

24. Именитов В. Р. Высокопроизводительные системы разработки крепких руд Текст. / В. Р. Именитов; - М:: Госгортехиздат, 1961. - 419 с.

25. White Ь. Open - pit Concepts Boost INCO< Produktivity underground Text. / L. White//Engineering and mining journal: - 1975.-№ 5. - P . 101 - 104.

26. Этажно-камерная система разработки с твердеющей закладкой при строенных этажах на руднике Запорожского железорудного комбината Текст. / A. FL Володин и др. // Горный журнал. - 1975. - № 2. - 29 — 32.

27. Развитие подземной добычи при комплексном освоении месторождений Текст. / Д. Р. Каплунов и др. - М.: Наука, 1992. - 256 с.

28. Подземная разработка железистых кварцитов Текст. / Г. М. Баба- янц и др. - М.: Недра, 1988. - 168 с.

29. Каплунов Д: Р. Особенности проектирования подземных рудников в системе комплексного освоения месторождений Текст. / Д: Р. Каплунов, Б.В.Болотов.- М.:ИПКОН РАН СССР, 1988.- 178 с: 158-

30. Капленко Ю. П. Обоснование высоты выемочных панелей при системе подэтажного обрушения Текст. / Ю. П. Капленко, И. А. Кучерявенко, A. Коезнев // Горный журнал. - 1989. - № 2. - 33 - 35.

32. Повышение устойчивости днища блоков на руднике «Молибден» Текст. / В. Ф. Абрамов и др. // Цветная металлургия. - 1976. - № 19. - 12 - 1 6 .

33. Отработка блока высотой 100 м на Белоусовском руднике Текст. / B. Н. Беляшов и др. // Горный журнал. - 1970. - № 1 1 . - 31 - 33.

34. Макаров С В . Современное состояние и прогноз развития основных производственных процессов очистной выемки на подземных рудниках: ОИ Текст. / В. Макаров. - М., 1985. - 45 с. - (Сер. Горное дело / ЦНИИ-цветмет экономики и информации. - Вып. 1).

35. Горьков В. А. Обоснование возможности увеличения высоты камер при этажно-камерной системе разработки с монолитной закладкой Текст. : автореф. дис. ...канд. техн. наук / В. А. Горьков; МГМИ. - Свердловск, 1990. - 19 с.

37. Байков В. А. Повышение производительности высоких камер Текст. / В. А. Байков, Ю. М. Цыгалов, В. А. Горьков // Подземная разработ-ка мощных рудных месторождений: межвуз. сб. науч. тр./ УПИ, МГМИ: -Свердловск, 1988. - 16 - 18.

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

39. Влох Н. П. Управление горным давлением на подземных рудниках Текст./Н. П. Влох.-М.: Недра, 1994.- 169 с.

40. Эндянь X. Некоторые вопросы выемки горизонтальными слоямис закладкой Текст. / X. Эндянь, М. Чженьчжон // Разработка месторождений с закладкой: пер. с англ./ Э. Ариоглу и др.; под ред. Гранхольма. - М.: Мир, 1987.-С. 328-346..

41. Власов О. Е. К основам теории разрушения горных пород взрывом Текст.7 О. Е. Власов // Вопросы теории разрушения горных пород действием взрыва: сб. ст. / ИГД АН СССР; под ред. Н. В. Мельникова. - М.: АН СССР, 1958.-С. 44-60.

42. Бронников Д. М.. Выбор параметров взрывных скважин при подземной добыче руд Текст.7 Д. М. Бронников. - М.: Госгортехиздат, 1961. -111с.

43. Демидюк Г. П: Взрывные работы: глава XII Текст.7 Г. П. Деми- дюк // Теория и практика открытых работ / под общ. ред. Н. В. Мельникова. -М:: Недра; 1973. - С 414 - 434.

44. Арыков А. И; Исследование основных показателей отбойки при подземной добыче руд Текст./ А.. И. Арыков, М. М. Ахметов. - Алма-Ата: ИГД КазССР, 1979. - 40 с. 160'

45. Справочник по горнорудному делу Текст. / под ред. Гребелюка B. А., ПыжьяноваЯ. С , Ерофеева И. Е. - М.: Недра, 1983. - 815 с.

47. Применение котловых расширений скважин при подземной разработке руд Текст. /Ю. И. Протасов и др. //Горный журнал. - 1983. - № 7 -C. 33-35.

48. Кутузов Б. Н. Теория разрушения кусков породы при соударении во время разлета их в результате взрыва горных пород Текст. / Б. Н. Кутузов, Г. М. Крюков, Б. Я. Пушкин // Взрывное дело. - № 86/43 - М.: Недра, 1984.-С. 39-48.

49. Мосинец В. Н. Разрушение трещиноватых и нарушенных горных пород Текст. / В. Н. Мосинец, А. В. Абрамов. - М.: Недра, 1982. - 248 с.

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

52. Основные направления снижения выхода негабарита при отбойке руды в камерах и его прогнозирование Текст. / Ю. В. Волков и др. // Горный журнал. - 1976. - № 6. - 36 - 38.

53. Волков Ю. В. Опыт применения этажно-камерной системы разработки Текст. : ОИ / Ю. В. Волков. - М., 1985. - 34 с. - (Сер. Развитие сырье-вой базы цветной металлургии / ЦНИИцветмет экономики и информации. — Вып. 1).

54. Горьков В. А. Влияние высоты камеры на выход негабарита Текст. / В. А. Горьков // Подземная разработка мощных рудных месторождений: межвуз. сб. науч. тр. / МГМИ. - Магнитогорск, 1990. - 56 - 59.

55. Совершенствование скважинной отбойки Текст. / А. В. Будько и др. - М.: Недра, 1981. - 74 - 90.

56. Покровский Г. И. Действие удара и взрыва в деформируемых средах Текст. / Г. И. Покровский, И. В. Федоров. - М.: Промстройиздат, 1957. -276 с.

57. Покровский Г. И. О целесообразности применения кумулятивных зарядов в шпурах Текст. / Г. И. Покровский // Горный журнал. - 1951. -№ 3 . - 25-27.

58. Мельников Н. В. Влияние конструкции зарядов на результаты взрывных работ Текст. / Н. В. Мельников // Разрушение и механика горных пород. - М.: Недра, 1966. - 140 - 147.

59. Алоян М. Г. Внедрение пучкового метода расположения взрывных скважин на Кафанском руднике Текст. / М. Г. Алоян, К. Г. Акопян, В. А. Бабаян // Цветная металлургия. - 1974. - № 14. - 19 - 20.

60. Комчугов А. А. Опыт разделки отрезных щелей на Запорожском рудном комбинате Текст. / А. А. Комчугов // Горный журнал. - 1968. -№12.-С. 19-24.

61. Щипачев Г. Л. Опыт применения параллельно-сближенных скважин при проходке восстающих выработок на шахтах Казского РУ Текст. / Г. Л. Щипачев, В. Ф. Щербинин, X. X. Нагаев. - Кемерово, 1976. - 3 с. -(Информ. листок / Кемеровское ЦНТИ. - № 386).

63. Совершенствование скважинной отбойки руд мощного месторождения Текст. / Н. М. Трепенок и др. // Горный журнал. - 1985. - № 3. - 30 - 3 1 .

64. Барон Л. И. Трещиноватость горных пород при взрывной отбойке Текст. / Л. И. Барон, Г. П. Личели. - М.: Недра, 1966. - 136 с.

65. Исследование сейсмического эффекта при современной технологии буровзрывных работ Текст. / М. И. Киндыба и др. // Взрывное дело. -№ 54/11.- М.: Недра, 1984.-С. 190-198.

66. Замесов Н. Ф. Исследование вопросов взрывной отбойки при очистной выемке мощных рудных месторождений Текст. : дис. ... канд. техн. наук / Н. Ф. Замесов; ИГД им. А.А. Скочинского. - М., 1963. - 18 с.

67. Сеинов Н. П. Влияние ориентировки трещин на степень разрушения твердой среды взрывом Текст. / Н. П. Сеинов, А. И. Чевкин // Взрывное дело. - № 59/16. - М.: Недра, 1966. - 95 - 100.

68. Рябченко Е. П. Исследование отбойки крепких руд зарядами скважин различных диаметров Текст. : автореф. дис. ... канд. техн. наук / Е. П. Рябченко; КузПТИ. — Кемерово, 1965.-16 с.

70. Bauer A. Trends in Explosives, Drilling and Blasting Text. / A. Bauer, N. Peter Calder // CIM Bulletin. - 1974. - Vol. 67. - № 742. - P. 51 - 57.

71. Hoppe R. Underground Mining: bigger and better eguipment spurs unit operations Text. / R. Hoppe // E/MJ. - 1975. -Vol. 176. - № 9. - P. 91 - 111.

72. Вершинин H. К. Влияние изменения конструкции заряда на направление распространения ударной волны Текст. / Н. К. Вершинин, И. Н. Кокунько // Горный информационно-аналитический бюл. - 2001. - № 3. -С. 87 - 89.

74. Техника и технология добычи руд за рубежом Текст. / Н. Под- вишенский и др. - М.: Недра, 1986. - 254 с.

76. Славиковский О. В. Перспективы развития техники рудных шахт уральского региона Текст. / О. В. Славиковский, В. М. Крумнов // Горный информационно-аналитический бюл. - 2005. - № 3. - 129-131.

78. Хейккиля В. Компания «Сандвик Тамрок Корп.»: многолетний вклад в развитие горнодобывающей промышленности Казахстана Текст. / В. Хейккиля, Г. В. Соколов // Горный журнал. - 2001. - № 11. - 96 - 99.

79. Кируна продолжает лидировать в горных технологиях Text. // Mining Magazin. - 1996. - Vol. 175. - № 2. - P.

81. Перспективы развития Узельгинского подземного рудника Текст. / В. Г. Белоусов и др. // Горный журнал. - 2004. - № 6 — 45 - 48.

82. Смирнов А. А. Насущные задачи подземной геотехнологии Уральских рудных месторождений Текст. / А. А. Смирнов // Горный информационно-аналитический бюл. - 2004. - № 7. - 241 - 244.

83. Основы технологии подземной разработки рудных месторождений с закладкой Текст. / Д. М. Бронников и др. - М.: Наука, 1973. - 200 с.

84. Разработка концепции освоения месторождений и проблемы технического перевооружения рудных шахт Текст. : отчет о НИР / ИГД УрО РАН; рук. Ю. В. Волков. - Екатеринбург, 2006. - 51 с.

85. Шестаков В. А. Научные основы выбора и экологической оценки систем разработки рудных месторождений Текст. / В. А. Шестаков. - М.: Недра, 1976. - 272 с.

86. Агошков М. И. Разработка рудных и нерудных месторождений Текст. / М. И. Агошков, Борисов, В. А. Боярский. - М.: Недра, 1970. -456 с.

87. Шестаков В. А. Рациональное использование недр Текст. / В. А.Шестаков. - М.: Недра, 1990. - 223 с.

88. Кожиев X. X. Влияние качества добытой руды на показатели ее обогащения Текст. / X. X. Кожиев // Горный информационно-аналитический бюл. -2006. - № 8. - 27 - 28.

89. Кожиев X. X. Укрупненный расчет эффективности системы управления качеством руды Текст. / X. X. Кожиев // Горный информационно-аналитический бюл. -2006. - № 8 . - 29 - 30.

90. Кожиев X. X. Реконструкция технологической, схемы рудника в. направлении повышения стабильности состава рудной массы Текст.; / X. X. Кожиев // Горный информационно-аналитический бюл: - 2006. — № 8. - С . 3-1 - 3 3 .

91. Конкурентоспособность предприятий горнопромышленного комплекса: методологические и методические аспекты Текст. / В; Н. Беляев и др. - Екатеринбург: Институт экономики УрО РАН, 2007. — 70 с.

92. Антипин Ю. Г. Исследование и разработка: технологии камерной; выемки с увеличенными геометрическими параметрами? блоков Текст. / Ю. Г. Антипин // Горный информационно-аналитический бюл. — 2002. - № 7. - С . 102-108.

93. Антипин Ю. Г. Влияние геометрических параметров камер на эффективность отработки месторождений Текст. / Ю. Г. Антипин // Горный информационно-аналитический бюл. - 2007. - № 3 . - 264 - 269.

94. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие для вузов Текст. / В. Е. Глурман. - 11-е изд., стереопит. - М.: Высшая школа, 2005. - 479 с.

95. Волков Ю; В. Совершенствование отбойки руды на Гайском руднике Текст. / Ю. В;- Волков, В. Д. Камаев, Ю. Г. Антипин, И. В; Соколов // Горный информауионно-аналитический бюл. - 2003. - № 5. - 199 — 201.

96. Волков Ю. В1 Подготовка и отработка камер большой высоты на Гайском руднике Текст. / Ю. В. Волков, В. Д. Камаев, Ю. Г. Антипин // Цветная металлургия. - 1987. - № 7 - 4 - 8.

97. Методические рекомендации по расчету нормативных размеров потерь и разубоживания руды при отработке Гайского месторождения Текст. / Гайский ГОК, УГМК - ХОЛДИНГ. - Екатеринбург, 2006. - 63 с.

98. ПБ 07-601-03 Правила охраны недр Текст. . - М.: ГУП Научно- технический' центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России, 2003.-48 с.

99. Типовые методические указания по оценке экономических последствий потерь полезных ископаемых при разработке месторождений: сб. руководящих материалов по охране недр. - М.: Недра, 1973. - 47 с.

100. Монахов В. М. Методы оптимизации.' Применение математических методов в экономике: пособие для учителей Текст. / В. М. Монахов, Э. Беляев, Н. Я. Краснер. - М.: Просвещение, 1978. - 175 с.

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

102. Фармер Я. Выработки угольных шахт Текст. / Я. Фармер. - М : Недра, 1990.-269 с.

103. Панин И. М. Задачник по подземной разработке рудных месторождений: учебное пособие для вузов Текст. / И. М. Панин, И. А. Ковалев. -2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1984. - 181с.

104. Жуков В.В. Расчет предохранительной рудной корки / В.В. Жуков, Р.И. Семигин, И.В. Жуков // Горный журнал - 1996. - № 9. - 10 с.

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

106. Волков Ю. В. Совершенствование отбойки руды на Гайском подземном руднике Текст. / Ю. В. Волков, Ю. Г. Антипин // Горный информ.-аналит. бюл. - 2003. - № 5. - 199 - 201.

107. Авт. свидетельство № 1678118 Е 21 С 37/00. Способ взрывного разрушения горных пород при подземной разработке месторождений / Антипин Ю.Г., Волков Ю.В., Камаев В.Д., Лаптев В.М., Упоров В.В. -№4750651/03; Заявлено 18.10.89 //Бюл.- 1991.

108. А. с. № 1543082 СССР, Е 21 С 41/16. Способ разработки месторождений полезных ископаемых Текст. / Ю. В. Волков, Ю. Г. Антипин, А. П. Шведов, В. Д. Камаев. - № 4404674/23-03; заявл. 05.04.88; опубл. 15.02.90, Бюл. - № б .

109. А. с. № 1666710 СССР, Е 21 С 41/16. Способ разработки месторождений полезных ископаемых Текст. / Ю. Г. Антипин, Ю. В. Волков, В. Д. Камаев, А. П. Шведов. - № 4717135/03; заявл. 11.07.89; опубл. 30.07.91 Бюл. - № 28.

110. Именитов В. Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений Текст. / В. Р. Именитов. - 3-е изд. - М.: Недра, 1984. - 503 с.

112. Мауат Айза (Австралия) Руды и породы в основном прочные и устойчивые

113. Геко (Канада) Породы и руды местами ослаблены. Крепость пор о д е 10-15

114. Брансуик и Риас (Канада) Породы в основном устойчивые. Руды крепкие

115. Чироки (США) 20. 6. «Эль-Солдадо» (Чили) Породы устойчивые 21.

116. Флин-Флон (Канада) Крепость пород f=12-17 18.

117. Купер Чифф Ноф (Канада) 9. 11. «Выханти», «Катала-ти» и «Хамасаати» (Финляндия) Крепость пород 1=12-17 Г241

118. Сулливан (Канада) 25.

121. Фондсинд (Норвегия) 9.

122. Эль-Тениенте (Чили) 9.

123. Салафоса (Италия) Породы относительно устойчивые 23.

124. Южно-Белозерское месторождение

125. Рудники им. Дзержинского, Ленина и Р.Люксембург (Кривбасс) Высокая прочность руд М 6-17 29-31. 23. «Абаканский. «Ташта-гольский» (Сибирь) 32. 24. «Молибден» (Тырныа-узский ГМК) Н=700 м Исключительная устойчивость руд и пород 33.

Информация о работе

Антипин, Юрий Георгиевич
кандидата технических наук
Екатеринбург, 2009
ВАК 25.00.22

Диссертация

Обоснование технологии камерной выемки с увеличенными геометрическими параметрами при разработке медноколчеданных месторождений Урала - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы