Обоснование технологии комбинированной разработки месторождений мрамора в суровых климатических условиях

Кадеров, Михаил Юрьевич

Автореферат диссертации по теме "Обоснование технологии комбинированной разработки месторождений мрамора в суровых климатических условиях"

□□3486744

На правах рукописи

Кадеров Михаил Юрьевич

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ МРАМОРА В СУРОВЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ

УСЛОВИЯХ

Специальность 25.00.22 - Геотехнология (подземная, открытая и строительная)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 3 ЛЕН 2009

Иркутск - 2009

003486744

Работа выполнена в Институте горного дела, геологии и геотехнологий Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет"

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Косолапов Александр Иннокентьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Сосновский Леонид Иннокентьевич

кандидат технических наук, доцент Орлова Зинаида Александровна

Ведущая организация

ГОУ ВПО "Магнитогорский государственный технический университет" имени Г.И. Носова

Защита состоится «18» декабря 2009 г. в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 212.073.07 Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, корпус К.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, с подписью составителя и заверенных печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета Д 212.073.07 на имя ученого секретаря, по факсу (3952) 405104 или электронной почте на адрес e-mail: go-gor@istu.edu

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет".

Автореферат разослан « /¿»> 2009г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

/

В.П. Федорко

/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Промышленность облицовочных материалов из природного камня является одной из самых стабильно развивающихся отраслей в мире. Ежегодный рост данной отрасли составляет 4-6% и обусловлен, прежде всего, увеличением спроса на изделия из природного камня.

По прогнозным оценкам четырехкратное увеличение объемов производства и промышленного использования природного камня в виде облицовочных материалов произойдет к 2025 году. Вместе с тем, Россия, располагая богатейшим сырьевым потенциалом природного камня, не является крупным производителем, и тем более экспортером изделий из него.

Обеспечение необходимого развития отрасли требует увеличения объемов добычи облицовочного камня и может быть достигнуто вовлечением в разработку новых месторождений, расположенных в суровых климатических условиях.

Эффективность отработки месторождений мрамора в подобных условиях зависит от принятого оборудования, параметров технологии и, главным образом, от способа разработки. В настоящее время в России широко применяют самое современное камнедобывающее и обрабатывающее оборудование, но разработку месторождений ведут, преимущественно, открытым способом. При этом, в мире на долю подземного и комбинированного способов разработки приходится более 30% от всего объема добычи блоков. Учитывая это, и в России реально можно резко увеличить объемы добычи высококачественных блоков ценных разностей мрамора, главным образом, за счет применения комбинированного способа разработки месторождений мрамора, располагаемых в суровых климатических условиях. Однако отсутствие подобного опыта работ и результатов научных исследований, позволяющих принимать решения при обосновании параметров такой технологии, сдерживает применение комбинированного способа разработки и, как следствие, снижает эффективность комбинированной разработки месторождений мрамора.

Цель работы - Повышение эффективности комбинированной разработки месторождений мрамора в суровых климатических условиях.

Идея работы состоит в том, что повысить эффективность комбинированной разработки месторождений мрамора в суровых климатических условиях можно за счет независимой работы подземным и открытым способами при штольневом вскрытии шахтного поля из бортов карьера и рациональном сезонном режиме его работы.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

- разработать технологию штольневого вскрытия шахтных запасов из бортов карьеров, обеспечивающую независимость ведения горных работ открытым и подземным способами при комбинированной разработке месторождения мрамора и сезонной работе карьера;

- изучить временную и пространственную динамику температуры воздуха и температуры поверхности мрамора в камнедобывающих районах России и обосновать продолжительность сезона работы мраморного карьера в суровых климатических условиях;

- обосновать возможные объёмы добычи и рациональную концентрацию оборудования на открытых и подземных горных работах при применении комбинированного способа разработки с учётом сезонной работы карьера.

Защищаемые научные положения:

1. Для повышения эффективности инвестирования в разработку комбинированным способом месторождений мрамора в суровых климатических условиях вскрытие шахтного поля следует осуществлять штольнями из бортов карьера, обеспечивая независимость горных работ различными способами при сезонном их ведении в карьере.

2. Независимость рабочих зон открытых и подземных работ при комбинированной разработке мраморных месторождений в суровых климатических условиях можно осуществить за счет временной консервации запасов мрамора в борту карьера для сооружения возле устья вскрывающих штолен перегрузочных площадок, обеспечивающих грузотранспортную связь шахты с поверхностью.

3. Для увеличения выхода блоков и снижения энергоёмкости горных работ продолжительность сезона работы карьера при комбинированной разработке месторождения мрамора в суровых климатических условиях следует ограничить периодом времени, для которого температура в приповерхностном слое камня, в среднем, на 10-12 градусов выше среднегодовой температуры поверхности мрамора в шахте.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- предложен принцип обеспечения независимости рабочих зон открытых и подземных горных работ при комбинированной разработке мраморного месторождения;

- установлена зависимость относительной величины коэффициента выхода блоков от времени года;

выявлен характер влияния климатических условий на продолжительность сезона работы карьера при комбинированной разработке месторождений мрамора;

- получены аналитические зависимости для расчета производственной мощности предприятия при комбинированной разработке месторождения мрамора с учетом его прочностных свойств, концентрации оборудования и сезонности работы карьера.

Методы исследования включают: анализ и обобщение проектной документации, научно-технической литературы, данных производственной практики; аналитическое и горно-геометрическое моделирование с применением программного обеспечения на ЭВМ; натурные и лабораторные эксперименты.

Личный вклад автора заключается: в постановке задач исследования; разработке методики расчета объёмов добычи и количества комплексов

оборудования на горных работах при комбинированном способе разработки с сезонной работой карьера; в обосновании технологии горных работ на руднике при штольневом вскрытии шахтного поля с применением перегрузочных площадок; проведении натурных и лабораторных экспериментов и обобщении их результатов.

Достоверность научных положений подтверждена применением современных методов и технических средств при проведении исследований, а также сопоставимостью результатов, полученных различными методами исследований, с данными практики и натурных экспериментов, применением графических редакторов и вычислительных программ на ЭВМ при моделировании в формате 2D и 3D измерениях.

Отличие от ранее выполненных работ заключается в том, что впервые выполнены исследования, результаты которых позволяют обосновать параметры комбинированной технологии месторождений мрамора в суровых климатических условиях с учетом сезонной работы карьера.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- разработана методика раскроя месторождения на зоны ведения открытых и подземных работ при комбинированной разработке месторождения и сезонной работе карьера;

- предложена технология и организация работ по вскрытию шахтного поля штольнями из бортов карьера, обеспечивающая независимое ведение горных работ открытым и подземным способами при комбинированной разработке месторождения;

- разработана методика для обоснования продолжительности сезона работы карьера, объёмов добычи и количества комплексов оборудования на горных работах при комбинированной разработке месторождения мрамора в суровых климатических условиях.

Реализация работы.

Результаты исследований использованы при разработке проекта рудника «Доверия» и участка "Отдельный" Кибик-Берёзовского месторождения мрамора. Экономический эффект от внедрения результатов работы составил 8,6 млн.руб./год.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Открытые горные работы» СФУ ИГДГиГ; на Международной научно-технической конференции «Теория и практика добычи, обработки и применения природного камня» (г. Магнитогорск 2005,2006, 2007, 2008, 2009).

Публикации.

По результатам выполненных исследований опубликовано 8 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, аннотированных ВАК.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложена на 164 страницах машинописного текста, включает 29 таблиц, 74 рисунка, 1 приложение и список использованной литературы из 135 наименований.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность за помощь и консультации при подготовке диссертации профессору А.И. Косолапову за постоянное внимание и идеи, оказываемая помощь которого способствовала успешному выполнению работы, а также к.т.н. Е.В. Черепанову и к.т.н. А.Ю. Невежину.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Диссертационная работа базируется на трудах советских и российских ученых в области разработки твердых полезных ископаемых различными способами.

В России исследования особенностей технологии разработки месторождений мрамора подземным и комбинированным способами впервые выполнены в диссертационных работах Е.В. Безверхой и А.Ю. Невежина, подготовленных под руководством проф. А.И. Косолапова.

В нашей стране наиболее крупные месторождения мрамора расположены в Сибири и на северном Урале - в районах с суровыми климатическими условиями, где минимальная температура отмечается в декабре - январе и достигает (-37°С)^-(-55°С), а максимальная температура 34-45°С - в июле, зима длинная - с большим количеством снегопадов, а лето короткое - с ливнями.

Современные технологии разработки месторождений мрамора основаны на широком применении камнерезных машин, для охлаждения рабочих органов которых в большом количестве используется вода. При этом ведение открытых горных работ в условиях отрицательных температур осложняется следующим обстоятельствами:

- технологическую воду необходимо нагревать до температуры 45°-50°С;

- высокая разность температур между мрамором в приповерхностном слое и горячей водой приводит к значительному росту техногенных напряжений в массиве, снижающих выход блоков.

- на поверхности уступов образуются наледи, затрудняющие движение технологического оборудования;

- собирать и очищать воду для повторного использования практически невозможно;

- большие затраты энергии для обеспечения необходимых условий работы технологического оборудования и комфортных условий персоналу.

Исследованиями проф. А.И. Косолапова доказано, что при значительных суточных колебаниях температур весной и осенью резко снижается выход блоков и облицовочных изделий из них (максимуму амплитуды соответствует минимум выхода блоков).

Настоящие исследования подтверждают ранее высказанные утверждения о влиянии на эффективность открытой разработки месторождения мрамора температуры его поверхности, а также ее пространственной изменчивости, что можно объяснить временной вариацией термических напряжений в мраморе, оказывающих значительное влияние на выход блоков. Все выше перечисленное предопределяет целесообразность сезонной работы карьера. Но при отработке месторождения только открытым способом обостряется проблема занятости

персонала. Ее рациональное решение возможно при комбинированной разработке месторождения мрамора. При этом в межсезонье персонал и оборудование будут заняты в шахте, где массив на глубине более 10-ти метров всегда имеет положительную температуру, обеспечивающую наиболее благоприятные условия для работы. Частичный рост трудоемкости значительно компенсируется ее снижением при работе карьера в благоприятное время года. Это доказывает эффективность данного варианта и повышает привлекательность инвестирования в разработку месторождений мрамора в суровых климатических условиях. При этом, с целью сокращения затрат на горно-капитальные работы необходимо осуществлять вскрытие шахтных запасов способом, обеспечивающим минимальный объем вспомогательных работ, и в кратчайшие сроки. Вскрытие месторождения мрамора, относящегося к нагорному типу, чаще всего осуществляют штольнями, которые проходят со склона горы. Но по мере понижения горных работ появляется возможность их проходки из бортов карьера. Причем, вариант вскрытия тех же запасов слепыми стволами менее эффективен из-за стесненности и больших объемов теряемого мрамора (для размещения подъемной машины). В этом случае при вскрытии штольнями комбинированная разработка может осуществляться с взаимозависимыми и независимыми рабочими зонами открытых и подземных работ. В первом случае интенсивность отработки месторождения, а следовательно, и объемы добычи ограничены скоростью понижения горных работ в карьере, которая зависит от различных факторов, в том числе рыночного спроса на тот или иной вид мрамора. Это обстоятельство предопределило необходимость экономического сопоставления вариантов комбинированной разработки. В свою очередь, из-за различной интенсивности горных работ в карьере и шахте, первоначально необходимо обосновать долю каждого вида работ, при которой возможно обеспечить одновременную отработку шахтного и карьерного полей, то есть необходимо выполнить рациональный раскрой месторождения.

Для этого использована методика раскроя месторождения облицовочного мрамора на зоны открытых и подземных горных работ, предложенная к.т.н. А.Ю. Невежиным, в которой в качестве экономического критерия использован индекс доходности инвестиций (ИД). Данная методика получила развитие в настоящей работе и дополнительно позволяет учитывать при раскрое месторождения:

- сезонность работы карьера;

- вскрытие шахтного поля штольнями из бортов карьера.

Схемы раскроя месторождения показаны на рис. 1. При этом варианты границ раскроя ограничивались минимальной шириной дна карьера (1/т|п) и шахтного поля (Ьшт,п).

- выветренный мрамор

- кондиционный мрамор

Рис. 1. Схемы вариантов раскроя месторождения мрамора при его разработке комбинированным способом при круглогодичной (а) и сезонной работе карьера (б): 1,2- карьерное и шахтное поля

Результаты расчетов, выполненных для условного месторождения с заданными размерами, показали, что в условиях сезонной работы карьера размеры шахтного поля значительно больше карьерного (рис. 1, б), то есть доля открытого способа снижается. В рассмотренном примере доля открытого способа разработки не может превышать 30%. Причем, не исключены варианты, когда подкарьерные запасы потребуется разрабатывать подземным способом (варианты 1, 2, 3 на рис. 1, б). Графики, приведенные на рис. 2, убедительно свидетельствуют о правомерности утверждения о целесообразности сезонной работы карьера при комбинированной разработке месторождения мрамора в суровых климатических условиях. За счет этого индекс доходности инвестиций можно увеличить в 1,9-2,3 раза.

При комбинированной разработке месторождений мрамора с взаимозависимыми рабочими зонами (ВЗРЗ) открытых и подземных работ (рис. 3, а) скорости понижения при различных способах должны быть одинаковыми. В этом случае общий объем добычи блоков ограничивается наименее интенсивным способом, характером разделения месторождения по способам разработки и режимом работы карьера (круглогодичный или сезонный). В случае варианта разработки (рис. 3, б) с независимыми рабочими зонами (НРЗ) и сезонной работе карьера раскрой осуществляют, учитывая полную загрузку персонала и оборудования в течение года и одновременной доработке месторождения открытым и подземным способом. Очевидно, что в последнем случае будет достигаться большая производственная мощность при меньшем объеме инвестиций. Следовательно, вариант НРЗ должен обеспечивать более высокую эффективность разработки месторождения комбинированным способом. Для проверки данного утверждения выполнены численные

исследования с целью установления влияния варианта разработки на эффективность инвестирования в разработку месторождений мрамора комбинированным способом, результаты которых представлены в табл. 1. При этом расчет параметров камер и целиков выполнен с использованием методики, разработанной профессором М.А. Иофисом, которая позволяет учесть физико-механические свойства мрамора и особенности комбинированной разработки.

6.00

4,00

2,00

о,оо

-2,00

х х

-4,00

-3,00

п-*' з—ЕЗ——Г5

1

0 1 0 2 0 Ъ / 0 4 0 5 0 Г-^о 7 0 8 0 9 1

^ 1

Доля месторождения разрабатываемая открытым способом

• 1 —аз—?

Рис. 2. Влияние доли месторождения, отрабатываемой карьером, на эффективность инвестиций в разработку месторождения комбинированным способом: 1 и 2 - при круглогодичной и сезонной работе карьера

Рис. 3. Схемы комбинированной разработки месторождения мрамора с ВЗРЗ (а) и с НРЗ (б): 1 и 2 - существующее и положение горных работ на конец разработки; 3 - временные целики в шахте для размещения скользящих съездов; 4 - целик для размещения перегрузочной площадки; 5 - уклон

Таблица 1

Технико-экономическое сравнение вариантов комбинированной разработки месторождений мрамора в суровых климатических условиях

Показатели Значения по вариантам''

ВЗРЗ НРЗ

карьер | шахта карьер | шахта

Режим работы карьера Круглогодичный Сезонный

Доля ОГР при разработке месторождения, % 32 30

Объём полезного ископаемого, тыс.м3 488,05 | 321,50 461,36 | 329,78

Объём вскрыши, тыс.м3 151,84 143,54

Выход блоков, % 29,00 40,00 35,00 40,00

Объём блоков, тыс.м"1 141,53 128,60 161,48 131,91

Цена за 1м'1 блока, руб. 4 500,00 4 500,00

Годовая производственная мощность, м3 5 824,00 7 616,00 5 200,00] 18 800,00

Годовые эксплуатационные затраты, млн.руб. 27,19 23,64

Капитальные дисконтированные затраты, млн.руб. 141,31 68,16 157,75 66,90

Время отработки, лет 60,2 33,0

Индекс доходности инвестиций 2,16 4,28

*) Примечание: ВЗРЗ - технология разработки месторождения с взаимозависимыми рабочими зонами; НРЗ - с независимыми рабочими зонами.

Анализ полученных данных (табл. 1) свидетельствует о том, что сезонная работа карьера при комбинированной разработке месторождений мрамора по варианту с НРЗ позволяет повысить эффективность инвестиций более чем в два раза по сравнению с вариантом круглогодичной работы карьера с ВЗРЗ. Это достигается за счет увеличения объемов добычи блоков, снижения затрат на оборудование и себестоимости добычи блоков за счет увеличения их выхода при работе в карьере в наиболее благоприятное время года.

Вышеизложенное является доказательством первого научного положения, выносимого на защиту.

Комбинированная разработка мраморного месторождения с НРЗ должна имеющимся количеством выработок и при минимальном объеме вспомогательных работ обеспечить грузотранспортную связь забоев с местами складирования блоков и окола на поверхности (перегрузку). В данном случае необходимо, сохраняя штольневое вскрытие шахтного поля из бортов карьеров, обеспечить перегрузку блоков и окола на внешний колесный транспорт. В настоящей работе с этой целью предложено формировать перегрузочную площадку на временно законсервированных запасах мрамора в борту карьера (рис. 3, б), на которую с помощью колесных погрузчиков горную массу доставляют из шахты. С перегрузочной площадки деррик-краном или аналогичным подъемным устройством горную массу перегружают во внешний транспорт. С целью исключения потерь, целик, на котором формируется перегрузочная площадка, будет отрабатываться. Причем, при его отработке должна быть обеспечена непрерывная работа по отгрузке горной массы из шахты на поверхность. То есть, к моменту начала отработки целика

необходимо сформировать следующую перегрузочную площадку с выходом на нее вскрывающей штольни.

С целью оценки возможности реализации комбинированного способа разработки мраморных месторождений с НРЗ при штольневом вскрытии шахтного поля из бортов карьера с использованием перегрузочных площадок, были смоделированы пространственные условия, отражающие все особенности разработки нагорного месторождения мрамора от начала до завершения разработки месторождения.

Разработка нагорных месторождений осложняется рельефом поверхности, особенностями залегания мрамора и небольшими размерами карьера, затрудняющими транспортный доступ к руднику в этих условиях.

По своим параметрам и производительности смоделированный рудник соответствует реально существующему руднику "Доверие", строящемуся для разработки 1 и 2 литологических горизонтов Кибик-Кордонского месторождения мрамора.

Вначале (рис. 4) к месту установки деррик-крана (1) проходят полутраншею (2), затем с рельефа нарезают площадку для проходки вскрывающей (3) и двух вентиляционных штолен (4). Возле устья штольни оставляют площадку (5) с размерами, необходимыми для маневрирования погрузчика и размещения запаса блоков и окола, а слева и справа от нее ведут добычу блоков открытым способом. Эта площадка и ограничивает размеры целика временно законсервированных запасов. Разработку месторождения подземным способом ведут уступами высотой до 6 м, с делением на 1,5 или 2-х метровые подуступы, применяя канатно-алмазные пилы и баровые машины.

Рис. 4. Принципиальная схема формирования перегрузочной площадки в начале разработки месторождения: 1 - площадка для установки деррик-крана; 2 - вскрывающая полутраншея; 3 - вскрывающая штольня; 4 - вентиляционная штольня; 5 - перегрузочная площадка; 6 - карьер

Следующая перегрузочная площадка формируется в карьере на отметке выхода штолен из шахты в борт карьера (рис. 5). Как показало моделирование, высоту целика для перегрузочной площадки рационально ограничивать величиной, равной высоте этажа и мощности междуэтажного целика. В рассматриваемом случае, при высоте этажа 18 м и мощности межэтажного целика 10 м высота консервируемого целика мрамора составит 28 м.

Рис. 5. Принципиальная схема формирования перегрузочной площадки при вскрытии в шахте второго этажа: 1 - площадка для установки деррик-крана; 2 -вскрывающая полутраншея; 3 - вскрывающая штольня; 4- вентиляционная штольня; 5 - перегрузочная площадка; 6 - карьер

при вскрытии в шахте третьего этажа: 1 - площадка для установки деррик-крана; 2 - вскрывающая полутраншея; 3 - вскрывающая штольня; 4 -вентиляционная штольня; 5 - перегрузочная площадка; 6 - карьер

При этом предложен следующий порядок вскрытия и отработки второго и последующих этажей.

Вначале, с почвы первого этажа вдоль шахтного поля проходят уклон на отметку почвы первого уступа второго этажа. Затем, из этого положения по шахтному полю проходят горизонтальные выработки, обеспечивающие кратчайший выход к месту устройства следующей перегрузочной площадки в карьере. Выработка, непосредственно выходящая на перегрузочную площадку, является вскрывающей. Далее фронт горных работ в шахте развивают от нее к флангам шахтного поля с опережающим продвижением забоев вблизи границы карьерного поля. Такое развитие позволяет в кратчайшие сроки пройти еще две вентиляционных выработки на флангах месторождения и осуществлять при необходимости одновременную работу на двух этажах. До момента выхода открытых работ на отметку выработок, пройденных из шахтного поля в карьер, горную массу доставляют из шахты колесными погрузчиками на существующую перегрузочную площадку. После этого можно начинать работы по отработке целика, на котором размещалась перегрузочная площадка. Далее,

используя систему скользящих съездов, интенсивно понижают горные работы в одной части шахтного поля для создания условий, необходимых для проходки подземных выработок, обеспечивающих по аналогии с описанным выше, вскрытие следующего этажа.

Для подтверждения возможности осуществления предлагаемой схемы для условий рудника «Доверие» смоделирована система вскрытия (рис. 7). В результате отстроена схема подземных выработок, обеспечивающая вскрытие второго и третьего этажей. Причем, в данной модели можно учесть заданные объемы добычи, применяемое оборудование и организацию работ. Это подтверждает возможность обеспечения предлагаемым вариантом вскрытия независимого ведения горных работ открытым и подземным способами.

Б- 6

1 - уклон; 2 и 3 - квершлаг и штрек; 4 - штольня; 5 - карьер; 6 - межкамерный целик; 7, 8 и 9 - границы первого, второго и третьего этажей; 10 и 11 -межэтажный и барьерный целики; 12 - временно законсервированные запасы мрамора; 13 - площадка для размещения деррик-крана; 14 - добычная камера

Реализация данной технологической схемы требует обеспечения примерно одинаковой интенсивности понижения горных работ в карьере и шахте. Это обосновывается уже на стадии раскроя месторождения мрамора на зоны ведения работ. При этом за счет сезонной работы карьера и независимой рабочей зоны, понижение горных работ в карьере не ограничивает производственную мощность шахты и позволяет полностью задействовать оборудование и персонал (табл. 1).

Вышеизложенное является доказательством второго научного положения, выносимого на защиту.

Характер раскроя мраморного месторождения при его комбинированной разработке и технология горных работ в суровых климатических условиях во многом обусловлены рациональной продолжительностью сезона работы карьера.

Анализ динамики изменения среднемесячной температуры воздуха в камнедобывающих районах России (рис. 8) показал, что в летний период она варьирует от 15 до 20°С, а в зимний период - от -8 до -22°С.

1 2 3 45678 9 10 31 12 Месяц

Рис. 8. Динамика изменения среднемесячной температуры воздуха в

течение года в основных камнедобывающих районах России: 1 - Республика Карелия; 2 - Свердловская область; 3 - Челябинская область;

4 - Республика Хакасия; 5 - Иркутская область; 6 - Кемеровская область;

7 - Алтайский край; 8 - Новосибирская область

Между температурой поверхности мрамора и температурой воздуха в ходе настоящих натурных исследований были получены эмпирические зависимости, характеризуемые корреляционным отношением более 095:

Ноябрь - июль (к=-0,0004-и3+0,0102-^+1,0819^-4,495; (1) Август - октябрь ^=-0,0004-и3+0,012%2+1,064-^+2,613, (2) где и - температура мрамора, °С; г„ - температура воздуха, °С.

С целью обоснования продолжительности сезона работы карьера, в условиях Кибик-Кордонского месторождения мрамора проводили замеры температуры поверхности мрамора лазерным термометром на поверхности

14

откосов и стенок шахты в разное время года (таблица 2). Карьер, в котором проводили исследования, имеет форму полуцирка и его план приведен на рис.9.

С целью упрощения представления результатов, борта карьера развернули на вертикальную плоскость, на которую нанесли результаты замеров (рис. 10).

Таблица 2

Температура воздуха и поверхности мрамора во время проведения замеров в

карьере и шахте

Месяц Температура воздуха, °С Температура воздуха вне шахты, °С Температура поверхности, °С

карьер шахта карьер шахта

Январь -22*» -4 -Ю.О"' 9,0 -15,0 -36.8"' -8,2 -3,8'' 8,5

Май 0 28 2А 11 9,5 0 15 И 10,5

Август 18,5 21 15,0 18,5 20,0 19 30 12 17,7

*) Примечание: в числителе минимальное значение; в знаменателе -максимальное.

работ участка "Южный" Кибик-Кордонского месторождения

Из графиков на рис. 10 видно, что температура поверхности мрамора в карьере в течение года варьирует в очень широких пределах (от -34°С до +30,5°С). Причем, имеет место и пространственная вариация, особенно в зимний период (рис. 10, 1).

Результаты замеров температуры мрамора в кровле шахты представлены на рис. 11.

2

3

100 120 140 160 180 200 Длина борта, м

\

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Длина борта, м

Рис. 10. Изотермы на поверхности мрамора в борту карьера: 1 - январь; 2 - май; 3 - август

1

Рис. 11. Изотермы на поверхности мрамора в кровле выработки шахты:

1 - январь; 2 - май; 3 - август а - вход в штольню

Длина борта, м

Анализ полученных результатов (см. рис. 11) свидетельствует о том, что влияние температуры воздуха на пространственную вариацию температуры поверхности мрамора в шахте очень незначительно. Причем, зимой зона отрицательных изотерм ограничивается только устьевой частью выработки.

В результате лабораторных исследований было доказано, что саморазрушение мрамора (трещинообразование) происходит при разности температур (АТ) в зоне резания и на поверхности камня, превышающей 113,6°С. Поэтому, чем больше эта величина, тем выше вероятность образования техногенных трещин, а следовательно, ниже выход блоков. В таком случае одинаковый выход блоков в карьере (ОГР) и шахте (ПГР) будет тогда, когда величины АТ будут близки. Для установления таких условий построен график временной динамики величины АТ в карьере и шахте (рис. 12).

та

123456789 10 11 12 Месяц года

—в— Разностьте.мператур ОГР -......--.- Разнсстьтемператур ПГР

Рис. 12. Временная динамика разности температур в зоне резания

Из графика (рис. 12) видно, что в шахте и карьере АТ примерно одинакова с апреля по октябрь. Именно в это время и средняя температура в приповерхностном слое мрамора в карьере на 10-12 градусов выше среднегодовой температуры поверхности мрамора в шахте. Следовательно, только в это время целесообразно вести горные работы в карьере.

Для подтверждения влияния времени года на выход блоков проанализированы соответствующие статистические данные, полученные при разработке различных участков Кибик-Кордонского месторождения. Для приведения их в сопоставимый вид рассчитали коэффициенты, характеризующие отклонение месячного значения коэффициента выхода блоков от среднегодового, используя формулу

Кв=В,/Вс, (3)

где В, - коэффициент выхода блоков в ¡-ом месяце; Вс - среднее значение коэффициента выхода блоков за год.

Результаты расчета отклонения месячного значения коэффициента выхода блоков от среднегодового представлены в виде графиков на рис. 13.

1,35

е-2

I

Рис. 13. Временная динамика коэффициента К0:

1 - Верхний, Юго-Западный, Южный и Белый (открытый способ разработки); 2 - рудник «Доверие» (подземный способ разработки)

12

Месяц кла

Анализ графиков (рис. 13) показывает, что в карьере с апреля по октябрь относительное значение коэффициента выхода блоков возрастает в 1,15-1,20 раза, в то время как в шахте это значение в течение года варьирует незначительно. Это свидетельствует о том, что в наиболее благоприятное время года выход блоков в карьере возрастает. Следовательно, продолжительность сезона работы карьера в условиях Кибик-Кордонского месторождения следует ограничивать апрелем-октябрем (Т0=6 мес.). За счет этого уменьшится расход энергии на создание благоприятных условий для работы оборудования и обслуживающего персонала.

Сезонность работы карьера учтена в разработанной методике расчета объёмов добычи и количества комплексов оборудования на открытых и подземных работах при комбинированном способе разработки мраморного месторождения в суровых климатических условиях.

Вышеизложенное является доказательством третьего научного положения, выносимого на защиту.

В диссертационной работе на основе проведенных исследований изложены научно-обоснованные результаты, позволяющие с учетом современных экономических требований обосновывать рациональные технологические решения, обеспечивающие повышение эффективности комбинированной разработки месторождений мрамора в суровых климатических условиях.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации состоят в следующем:

1. При комбинированной разработке мраморного месторождения в суровых климатических условиях его раскрой на зоны открытых и подземных работ следует осуществлять, учитывая сезонную работу карьера и независимость ведения работ различными способами. Доказано, что за счет этого эффективность инвестиций в разработку месторождений мрамора возрастает. Причем, продолжительность сезона работы карьера и предопределяет разделение месторождения по способам разработки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

2. Установлено, что комбинированная разработка месторождения мрамора независимыми рабочими зонами при сезонной работе карьера, по сравнению с взаимозависимыми рабочими зонами и круглогодичной работой карьера, обеспечивает рост объемов добычи блоков в 1,6-1,8 раза и снижение удельных эксплуатационных и капитальных затрат в 1,5-1,8 раза.

3. Для обеспечения независимости рабочих зон открытых и подземных работ при комбинированной разработке месторождения мрамора целесообразно в борту карьера возле устья вскрывающей штольни временно консервировать запасы мрамора для создания перегрузочной площадки, обеспечивающей грузотранспортную связь шахты с поверхностью. При этом, первый этаж следует вскрывать штольнями, пройденными из бортов карьера, а следующие -из шахты.

4. Рациональная продолжительность сезона работы карьера предопределена временной динамикой температуры воздуха и поверхности мрамора. Установлено, что в шахте температура поверхности мрамора варьирует незначительно как в пространстве, так и во времени, в то время как в карьере данная вариация очень значительна и приводит к соответствующему изменению напряженно-деформированного состояния мрамора в приповерхностном слое массива, оказывающему влияние на выход блоков. Доказано, что сезонная работа карьера при комбинированной разработке месторождения в суровых климатических условиях позволяет снизить энергоемкость горных работ и увеличить выход блоков.

5. Разработана методика, позволяющая обосновать рациональную продолжительность сезона работы карьера с учетом временной динамики температуры воздуха и разности температур в зоне резания и поверхности мрамора. В результате установлено, что сезон работы карьера следует ограничивать месяцами, когда средняя температура в приповерхностном слое мрамора на 10-12 градусов выше среднегодовой температуры мрамора в шахте. Используя данную методику для условий Кибик-Кордонского месторождения мрамора, доказано, что добычу блоков в карьере следует начинать в апреле и завершать в октябре. За счет этого можно увеличить выход блоков в карьере в 1,15-1,2 раза, а перевод персонала и оборудования в шахту на время простоя карьера обеспечить их полную загрузку.

Данную методику можно рекомендовать для определения рациональной продолжительности сезона работы карьера для условий других месторождений, расположенных в суровых климатических условиях.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

в изданиях, рекомендованных ВАК России

1. Кадеров, М.Ю. Исследование влияния изменения температуры на формирование напряжений в мраморе Кибик-Кордонского месторождения/А.И. Косолапов, М.Ю. Кадеров//Горный информационно-аналитический бюллетень - М„ МГГУ, 2008, №4 - С. 349-352.

2. Кадеров, М.Ю. Добыча мрамора на Кибик-Кордонском месторождении/А.И. Косолапов, А.Ю. Невежин, М.Ю. Кадеров//Горный журнал, 2008, №1 - С. 27-29.

3. Кадеров, М.Ю. Применение баровых станков при подземной добыче мрамора/А.И. Косолапов, А.Ю. Невежин, М.Ю. Кадеров//Горный журнал, 2008, №1 - С. 60-61.

В прочих изданиях:

4. Кадеров, М.Ю. Оценка возможности создания в подземных выработках нормальных климатических условий для добычи блоков при разработке Кибик-Кордонского месторождения мрамора/А.И. Косолапов, М.Ю. Кадеров//Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. - Магнитогорск, МГТУ, 2006.-С. 61-66.

5. Кадеров, М.Ю. Исследование влияния параметров рабочей зоны и технологии подготовки горизонтов на возможную производственную мощность карьера/А.И. Косолапов, А.Ю. Невежин, М.Ю. Кадеров//Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. - Магнитогорск, МГТУ, 2006. -С. 118-128.

6. Кадеров, М.Ю. К вопросу выбора режима горных работ при разработке Кибик-Кордонского месторождения мрамора/А.И. Косолапов, М.Ю. Кадеров//Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. -Магнитогорск, МГТУ, 2007. - С. 56-62.

7. Кадеров М.Ю. Обоснование объёмов добычи блоков и количества комплексов оборудования для комбинированной разработки мраморных месторождений в условиях Сибири/А.И. Косолапов, М.Ю. Кадеров //Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. - Магнитогорск, МГТУ, 2008.-С. 22-31.

8. Кадеров М.Ю. Исследование пространственно-временной динамики температуры поверхности мрамора в карьере и шахте при разработке Кибик-Кордонского месторождения/А.И. Косолапов, М.Ю. Кадеров //Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. - Магнитогорск, МГТУ, 2009.-С. 23-29.

Подписано в печать 13.11.09 Формат 60x84/16. Уч.-изд. я. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 857/09

Отпечатано в типографии ИПК СФУ 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82а

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Кадеров, Михаил Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Сырьевая база облицовочного камня России и технология его добычи

1.2. Технология комбинированной разработки месторождений твердых полезных ископаемых.

1.3. Анализ современного состояния исследований технологии разработки месторождений облицовочного мрамора.

1.4 Цель и задачи исследования.

II. РАЦИОНАЛЬНЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ КАРЬЕРА ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКЕ МРАМОРНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ В СУРОВЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ.

2.1. Анализ климатических факторов, влияющих на режим работы мраморного карьера.

2.2. Исследование временной динамики температуры воздуха и поверхности мрамора в основных камнедобывающих районах России.

2.3. Изучение динамики температуры мрамора в карьере и шахте при разработке Кибик-Кордонского мраморного месторождения.

2.4. Обоснование продолжительности сезона работы карьера при комбинированной разработке мраморного месторождения.

2.5. Варианты организации комбинированной разработки мраморного месторождения при сезонной работе карьера.

2.6. Выводы.

III. ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНЫХ РАБОТ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОБЛИЦОВОЧНОГО МРАМОРА КОМБИНИРОВАННЫМ СПОСОБОМ В СУРОВЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ.

3.1. Анализ факторов, влияющих на разграничение мраморного месторождения по способам ведения горных работ при комбинированной разработке.

3.2. Методика обоснования границ открытых и подземных работ при комбинированной разработке мраморных месторождений.

3.3. Разработка технологии подготовки горизонтов и расчет интенсивности понижения добычных работ при комбинированной разработке месторождений мрамора.

3.4. Оценка вариантов разработки мраморного месторождения комбинированным способом в суровых климатических условиях.

3.5. Методика обоснования объёмов добычи и количества комплексов оборудования при комбинированной разработке мраморного месторождения

3.6. Выводы.

IV. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВСКРЫТИЯ ШАХТНОГО ПОЛЯ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ СПОСОБЕ РАЗРАБОТКИ МРАМОРНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ В СУРОВЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ.

4.1. Анализ факторов, влияющих на выбор способа вскрытия шахтных запасов при комбинированной разработке мраморного месторождения.

4.2. Особенности штольневого вскрытия шахтного поля из борта карьера

4.3. Технологии горных работ при штольневом вскрытии шахтного поля

V. АПРОБАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К УСЛОВИЯМ РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКОВ КИБИК-КОР ДОНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

5.1. Применение комбинированного способа разработки с сезонной работой карьера на участке "Южный".

5.2. Технология комбинированной разработки с сезонной работой карьера на участке "Юго-Западный".

5.3. Комбинированный способ разработки с сезонной работой карьера на руднике "Доверие".

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование технологии комбинированной разработки месторождений мрамора в суровых климатических условиях"

Промышленность облицовочных материалов из природного камня является одной из самых стабильно развивающихся отраслей в мире. Ежегодный рост данной отрасли составляет 4-6% и обусловлен, прежде всего, увеличением спроса на изделия из природного камня.

По прогнозным оценкам четырехкратное увеличение объемов производства и промышленного использования природного камня в виде облицовочных материалов произойдет к 2025 году. Вместе с тем, Россия, располагая богатейшим сырьевым потенциалом природного камня, не является крупным производителем и тем более, экспортером изделий из него.

Обеспечение необходимого развития отрасли требует увеличения объемов добычи облицовочного камня и может быть достигнуто вовлечением в разработку новых месторождений, расположенных в суровых климатических условиях.

Эффективность отработки месторождений мрамора в подобных условиях зависит от принятого оборудования, параметров технологии и, главным образом, от способа разработки. В настоящее время в России широко применяют самое современное камнедобывающее и обрабатывающее оборудование, но разработку месторождений ведут, преимущественно, открытым способом. При этом в мире на долю подземного и комбинированного способов разработки приходится более 30% от всего объема добычи блоков. Учитывая это, и в России реально можно резко увеличить объемы добычи высококачественных блоков ценных разностей мрамора, главным образом, за счет применения комбинированного способа разработки месторождений мрамора, располагающихся в суровых климатических условиях. Однако, отсутствие подобного опыта работ и результатов научных исследований, позволяющих принимать решения при обосновании параметров такой технологии, сдерживает применение комбинированного способа разработки и, как следствие, снижает эффективность комбинированной разработки месторождений мрамора.

Цель работы.

Повышение эффективности комбинированной разработки месторождений мрамора в суровых климатических условиях.

Идея работы.

Состоит в том, что повысить эффективность комбинированной разработки месторождений мрамора в суровых климатических условиях можно за счет независимой работы подземным и открытым способами при штольневом вскрытии шахтного поля из бортов карьера и рациональном сезонном режиме его работы.

Основные задачи исследований:

- разработать технологию штольневого вскрытия шахтных запасов из бортов карьеров, обеспечивающую независимость ведения горных работ открытым и подземным способами при комбинированной разработке месторождения мрамора и сезонной работе карьера;

- изучить временную и пространственную динамику температуры воздуха и температуры поверхности мрамора в камнедобывающих районах России и обосновать продолжительность сезона работы мраморного карьера в суровых климатических условиях;

- обосновать возможные объёмы добычи и рациональную концентрацию оборудования на открытых и подземных горных работах при применении комбинированного способа разработки с учётом сезонной работы карьера.

Защищаемые научные положения:

1. Для повышения эффективности инвестирования в разработку комбинированным способом месторождений мрамора в суровых климатических условиях вскрытие шахтного поля следует осуществлять штольнями из бортов карьера, обеспечивая независимость горных работ различными способами при сезонном их ведении в карьере.

2. Независимость рабочих зон открытых и подземных работ при комбинированной разработке мраморных месторождений в суровых климатических условиях можно осуществить за счет временной консервации запасов мрамора в борту карьера для сооружения возле устья вскрывающих штолен перегрузочных площадок, обеспечивающих грузотранспортную связь шахты с поверхностью.

3. Для увеличения выхода блоков и снижения энергоёмкости горных работ продолжительность сезона работы карьера при комбинированной разработке месторождения мрамора в суровых климатических условиях следует ограничить периодом времени, для которого температура в приповерхностном слое камня, в среднем, на 10-12 градусов выше среднегодовой температуры поверхности мрамора в шахте.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- предложен принцип обеспечения независимости рабочих зон открытых и подземных горных работ при комбинированной разработке мраморного месторождения;

- установлена зависимость относительной величины коэффициента выхода блоков от времени года; выявлен характер влияния климатических условий на продолжительность сезона работы карьера при комбинированной разработке месторождений мрамора;

- получены аналитические зависимости для расчета производственной мощности предприятия при комбинированной разработке месторождения мрамора с учетом его прочностных свойств, концентрации оборудования и сезонности работы карьера.

Методы исследования включают: анализ и обобщение проектной документации, научно-технической литературы, данных производственной практики; аналитическое и горно-геометрическое моделирование с применением программного обеспечения на ЭВМ; натурные и лабораторные эксперименты.

Личный вклад автора заключается: в постановке задач исследования; разработке методики расчета объёмов добычи и количества комплексов оборудования на горных работах при комбинированном способе разработки с сезонной работой карьера; в обосновании технологии горных работ на руднике при штольневом вскрытии шахтного поля с применением приштольневых площадок; проведении натурных и лабораторных экспериментов и обобщении их результатов.

Достоверность научных положений обосновывается применением современных методов и технических средств при проведении исследований, а также сопоставимостью результатов, полученных различными методами исследований с данными практики и натурных экспериментов, применением графических редакторов и вычислительных программ на ЭВМ при моделировании в формате 2D и 3D измерениях.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- разработана методика раскроя месторождения на зоны ведения открытых и подземных работ при комбинированной разработке месторождения и сезонной работе карьера;

- предложена технология и организация работ по вскрытию шахтного поля штольнями из бортов карьера, обеспечивающая независимое ведение горных работ открытым и подземным способами при комбинированной разработке месторождения;

- разработана методика для обоснования продолжительности сезона работы карьера, объёмов добычи и количество комплексов оборудования на горных работах при комбинированной разработке месторождения мрамора в суровых климатических условиях.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Открытые горные работы» СФУ ИГДГиГ; на Международной научно-технической конференции «Теория и практика добычи, обработки и применения природного камня» (г. Магнитогорск 2005, 2006, 2007, 2008, 2009).

Публикации.

По результатам выполненных исследований опубликовано 8 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, аннотированных ВАК.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложена на 164 страницах машинописного текста, включает 29 таблиц, 74 рисунка, 1 приложение и список использованной литературы из 135 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Кадеров, Михаил Юрьевич

4.4. Выводы

V. АПРОБАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К УСЛОВИЯМ РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКОВ КИБИК-КОРДОНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Кибик-Кордонское месторождение облицовочных мраморов расположено на юге Красноярского края, в северных отрогах Западного Саяна, в пределах левобережной части линзы мраморов, делящейся р. Енисей на две части.

В настоящее время левобережная часть Кибик-Кордонского месторождения отрабатывается карьерами участков Белый, Юго-западный, Верхний, Северный и Южный. С 2003 года ведется строительство рудника «Доверие» с целью отработки II геологического участка (первого и второго литологических горизонтов). Таким образом, произошло разделение месторождения на локальные участки, где добывают определенный декоративный вид мрамора, отличающийся физико-механическими свойствами и блочностью (табл. 5.1).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе проведенных исследований изложены научно-обоснованные результаты, позволяющие с учетом современных экономических требований обосновывать рациональные технологические решения, обеспечивающие повышение эффективности комбинированной разработки месторождений мрамора в суровых климатических условиях.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации состоят в следующем:

1. При комбинированной разработке мраморного месторождения в суровых климатических условиях его раскрой на зоны открытых и подземных работ следует осуществлять, учитывая сезонную работу карьера и независимость ведения работ различными способами. Доказано, что за счет этого эффективность инвестиций в разработку месторождений мрамора возрастает. Причем, продолжительность сезона работы карьера и предопределяет разделение месторождения по способам разработки.

2. Установлено, что комбинированная разработка месторождения мрамора независимыми рабочими зонами при сезонной работе карьера, по сравнению с взаимозависимыми рабочими зонами и круглогодичной работой карьера, обеспечивает рост объемов добычи блоков в 1,6-1,8 раза и снижение удельных эксплуатационных и капитальных затрат в 1,5-1,8 раза.

3. Для обеспечения независимости рабочих зон открытых и подземных работ при комбинированной разработке месторождения мрамора целесообразно в борту карьера возле устья вскрывающей штольни временно консервировать запасы мрамора для создания перегрузочной площадки, обеспечивающей грузотранспортную связь шахты с поверхностью. При этом, первый этаж следует вскрывать штольнями, пройденными из бортов карьера, а следующие -из шахты.

4. Рациональная продолжительность сезона работы карьера предопределена временной динамикой температуры воздуха и поверхности мрамора. Установлено, что в шахте температура поверхности мрамора варьирует незначительно как в пространстве, так и во времени, в то время как в карьере данная вариация очень значительна и приводит к соответствующему изменению напряженно-деформированного состояния мрамора в приповерхностном слое массива, оказывающему влияние на выход блоков. Доказано, что сезонная работа карьера при комбинированной разработке месторождения в суровых климатических условиях позволяет снизить энергоемкость горных работ и увеличить выход блоков.

5. Разработана методика, позволяющая обосновать рациональную продолжительность сезона работы карьера с учетом временной динамики температуры воздуха и разности температур в зоне резания и поверхности мрамора. В результате установлено, что сезон работы карьера следует ограничивать месяцами, когда средняя температура в приповерхностном слое мрамора на 10-12 градусов выше среднегодовой температуры мрамора в шахте. Используя данную методику для условий Кибик-Кордонского месторождения мрамора, доказано, что добычу блоков в карьере следует начинать в апреле и завершать в октябре. За счет этого можно увеличить выход блоков в карьере в 1,15-1,2 раза, а перевод персонала и оборудования в шахту на время простоя карьера обеспечит их полную загрузку.

Данную методику можно рекомендовать для определения рациональной продолжительности сезона работы карьера для условий других месторождений, расположенных в суровых климатических условиях.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Кадеров, Михаил Юрьевич, Красноярск

1. Socioeconomic interest of the natural stone for Europe// Roc Maquina.-1992.-September. - P.8-17.

2. Snyder Kim W. Community Based Quarry Advisory Councils: There Time Has Come // Stone Rev. -1993 - №3 P. 16-17 .

3. Eastern Europe Has Slow and Fast Lanes, Too // Marmo Macchine International. 1994. -N5. -P.66-88.

4. Brazil: A "Continent" of stone // Marmo Macchine Internetional. 1994. -N5. - P.74-76.5. 38.Montani C. The stone Indautry takes off in India // Marmo Macchine Internetional. -1993. -N3.- P.32-34, 36-39

5. Technology for natural stone. ACIMM association of italian manufacturers of machines for marble and similar // Камнеобработка за рубежом. Научно-технический реферативный сборник. М.: 1993. - Вып.4 — Р.33-34.

6. Stone evolution continues in China // Stone World. 1993,-September. -P.61-64.

7. Stone's New Giant: China // Marmo Macchine Internetional. 1994.-№5. -P.60-63.

8. Up and Coming Marble Producers: Turcey // Marmo Macchine. 1992-№106. - P.224-225.

9. Direct from Turcey to the U.S. and the world // Stone World. 1993. -September. - P.72.

10. Boepple L. Stone: made in the USA // Stone World. 1992. - December. -P.42.

11. Farina A. Production and trade of machines for marble processing in Egypt // II giornale del marmo. №176. - P. 47-52.

12. Primavori P. Quarring in Hungary // Marmo Macchine Internetional 1995.-№10.-P.5 8-64.

13. Государственный баланс запасов полезных ископаемых России: Природные облицовочные камни — М.:1970 2001. - 369 с.

14. Кадастр месторождений камней облицовочных и поделочных Красноярского края.

15. Григорович М.Б. Оценка месторождений облицовочного камня при поисках и разведке. Изд. 2, перераб. и доп. М.: Недра, 1976. - 151 с.

16. Осколков В.А. Облицовочные камни месторождений СССР: Справочное пособ. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1991. - 272 с.

17. Косолапов А.И. Исследование и обоснование технологии разработки нагорных месторождений облицовочного мрамора. Дисс. докт. техн. наук. — Красноярск. 1993. - 284 с.

18. Reis М. An underground transformation // Stone industry. 1994. - №3.

19. Синьчковский B.H. Технология открытых горных работ. -Красноярск.: КГУ, 1989. 376 с.

20. Чупрунов Г.Д. Технология и комплексная механизация проведения горных выработок. М.: Недра, 1970. - 368 с.

21. Ржевский В.В. Открытые горные работы: Часть 2. Технология и комплексная механизация. М.: Недра, 1985. — 552 с.

22. Берлин Ю.Я., Сычев Ю.И., Кипнис Л.Г. Материаловедение для камнеобработчиков. Л.: Стройиздат. Ленинградское отделение, 1990. - 272 с.

23. Зискинд М.С. Декоративно облицовочные камни. - Л.: Недра. Ленинградское отделение, 1989. - 256 с.

24. Reis М. An underground transformation // Stone World. 1994. -February.

25. Blasi P., Bradley F., Pill M. Apuan quarries. Survey, analysis an trends. -1993. P.45-73.

26. Bradley F. Mining in Malaya: potential and problems // Marmo Macchine. 1994. -№ 116.-P. 148-150, 152-153 (Италия).

27. Малышева Н.А., Сиренко В.Н. Технология разработки месторождений нерудных строительных материалов. -М.: Недра. 1977. 392 с.

28. Добыча, обработка и применение природного камня за рубежом. Научно-технический реферативный сборник. Выпуск № 4. Научный редактор О.Б. Синельников. Москва: ТОО «Габбро», 1994. - С.12-29.

29. Bradley F., Musetti С., Pili М. Quarries of Carrara Survey, analysis and trends. - Report 1997. Firenze, Studio Marmo, 1997.

30. Фирма «Корфманн». Сто лет традиции и прогресса / Рекламный проспект.

31. Буянов Ю.Д. ,Сычев Ю.И. Российская камнедобыча в зеркале мировой статистики // Горный журнал. 2008. - №1. - С.6-8.

32. Вовк А.А., Черный Г.И. Разработка месторождений полезных ископаемых комбинированным способом. Киев, 1965.

33. Куликов В.В. Совместная и повторная разработка рудных месторождений. -М.: Недра, 1965.

34. Юматов Б.П. Технология открытых горных работ и основные расчеты при комбинированной разработке рудных месторождений. М.: Недра, 1966.

35. Казикаев Д.М. Совместная разработка рудных месторождений открытым и подземным способом. — М.: Недра, 1967.

36. Юматов Б.П. Технология открытых горных работ при комбнированной разработке рудных месторождений. М.: Недра, 1967. - 148 с.

37. Щелканов В.А. Комбинированная разработка рудных месторождений.- М.: Недра, 1974. 232 с.

38. Кумачев К.А., Майминд В.Я. Проектирование железорудных карьеров. М.:Недра, 1981. 464 с.

39. Воронюк А.С. Рациональные схемы вскрытия мощных месторождений наклонными рудоподъемными выработками. М.: Наука, 1972.- 202 с.

40. Васильев М.В., Щелканов В.А. Выбор схем вскрытия и отработки глубоких карьеров при комбинированной разработке месторождений. В кн. Глубокие карьеры. - Киев: Наукова думка, 1973, С.86-96.

41. Щелканов В.А. Некоторые вопросы теории комбинированной разработки рудных месторождений. — В кн. Труды ИГД МЧМ СССР, вып. 27. Комбинированная разработка рудных месторождений. Ответственный редактор В.А. Щелканов. Свердловск, 1969. С.6-28.

42. Щелканов В.А. Основные направления развития открыто-подземного способа разработки месторождений. — В кн. Основные направления развития открыто-подземного способа разработки месторождений. Отв. редактор Терентьев В.И. С.4-16.

43. Терентьев В.И., Черных А.Д. Комплексная открыто-подземная разработка прибортовых и подкарьерных запасов рудных месторождений. Отв. редактор Агошков М.И. М.: ротапринт ИПКОН АН СССР, 1988. - 244 с.

44. Ржевский В.В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ: Учебник для ВУЗов по спец. «Технология и комплексная механизация открытой разработки месторождений полезных ископаемых». 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1975. - 574 с.

45. Зотов А.П. Выемка штучного камня. В кн.: Зотова А.П. Разработка полезных ископаемых открытыми работами. -JI.-M. - Новосибирск: ГНТГИ, 1932. - С.137-143.

46. Орынбаев Б. Учет трещиноватости при выборе направления разработки мраморных месторождений // Вестник АН КазССР.- Алма-Ата: 1974. № 9. - С.63-68.

47. Караулов Н.Г. Оптимизация технологических параметров добычи блочного камня алмазно-канатными пилами. Дис. канд. техн. наук. -Магнитогорск. 2001. - 125 с.

48. Михайлов А.Е. Полевые методы изучения трещин в горных породах. — М.: Госгеолтехиздат, 1956. 132 с.

49. Дмитриев А.П. Термодинамические процессы в горных породах: Учеб. Для вузов. -М.: Недра, 1983. 312с.

50. Новожилов М.Г., Кучерявый Ф.И., Хохряков B.C. и др. Технология открытой разработки месторождений полезных ископаемых. Часть 1. Технология, механизация и автоматизация производственных процессов на открытых горных работах. М.: Недра, 1971. - 512 с.

51. Воропаев А.Ф. Теория теплообмена рудничного воздуха и горных пород в глубоких шахтах. М.: Наука, 1966. - 249 с.

52. Карасев Ю.Г., Банка Н.Т. Природный камень. Добыча блочного и стенового камня. Санкт-Петербург: Государственный горный институт им. Г.В.Плеханова, 1997.-428 с.

53. Чирков А.С. Добыча и переработка строительных горных пород: Учебник для ВУЗов. М.: Издательство Московского горного государственного университета, 2001. — 623 с.

54. Bradley F. Marble quarrying: Technical and commercial manual. — Promorama, 1999. 277p.

55. Караулов А.Г. Обоснование оптимальных параметров технологии добычи мраморных блоков в системе "Карьер камнеперерабатывающее производство: Автореф. дисс. канд. техн. наук - Магнитогорск. — 2009. — 19 с.

56. Кокунин Р.В. Обоснование условий применения бестраншейного вскрытия на месторождениях природного камня: Автореф. Дисс.канд. техн. наук Екатеринбург. — 2006. — 17 с.

57. Баграмян В.А. Исследование технологии разработки мраморных месторождений с применением канатных пил (на примере Кибик-Кордонского месторождения): Автореф. дисс. канд. техн. наук. М. - 1977. - 18 с.

58. Першин Г.Д., Габбасов Б.М. Обоснование возможности алмазно-канатного резания мрамора без водяного охлаждения. // Горный журнал. 2008. №1. - С.37-40.

59. Косолапов А.И., Невежин А.Ю., Кадеров М.Ю. Добыча мрамора на Кибик-Кордонском месторождении. // Горный журнал. 2008. - №1. - С.27-29.

60. Косолапов А.И., Невежин А.Ю., Кадеров М.Ю. Применение баровых станков при подземной добыче мрамора. // Горный журнал. 2008. - №1. - С.60-61.

61. Давтян К.Д. Исследование эффективной технологии добычи мраморных блоков на примере карьеров Армянской ССР.: Автореф. дисс. канд. техн. наук. М. - 1973. - 32 с.

62. Кокунина JI.B. Выбор рациональных технологических параметров при подготовке к выемке блочного камня: Автореф. дисс.канд. техн. наук. — Екатеринбург. 2006. - 18 с.

63. Габбасов Б.М. Обоснование рациональных режимов работы канатно-алмазных пил при добыче природного камня в зимних условиях: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Магнитогорск. — 2008. — 19 с.

64. СНиП 23-01-99. Строительная климатология. М.: Госстрой России,2003.

65. Мухтаров Т.М. Комбинированный способ разработки месторождений полезных ископаемых. М.: Наука, 1988. - 231 с.

66. Пичугин В.Г. Исследование технологии и механизации направленного откола мрамора гидроклиньями при добыче блоков на карьерах: Автореф. дисс. канд. техн. наук. М. — 1969. — 19 с.

67. Чесноков М.М., Пичугин В.Г. Исследование технологии разработки мраморных месторождений с применением ударно-врубовых машин. Краткий научный отчет. — М., 1964. — 24 с.

68. Барон Л.И., Ключников А.В. Контурное взрывание при проходке выработок. Л.: Наука, 1967. — 204 с.

69. Габриелян Ю.С. Установление влияния взрыва на качество облицовочных блоков и плит при применении детонирующего шнура. Науч. докл. аспирантов и соискателей НИИКС. Ереван: Ерев. ун-т, 1977. №10. -С.49-52.

70. Густафссон Р. Отбойка каменных блоков в карьерах. В кн.: Густафссона Р. Шведская техника взрывных работ. - М.: Недра, 1977. - С.260-262.

71. Методические указания по использованию энергии взрыва детонирующего шнура при добыче блоков природного камня. Тбилиси: Госкомиздат Груз. ССР, 1978. - 33 с.

72. Головин К.А. Установление параметров процесса нарезания щелей вгорных породах гидроабразивным инструментом: Автореф. диссканд. техн.наук. Тула. - 1997. - 18 с.

73. Ерухимович Ю.Э. Математическое моделирование и совершенствование метода расчета эффективности процесса резания горных пород гидроабразивным инструментом: Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Тула. 1999.- 16 с.

74. Попович С.Н. Разработка и создание устройства на основе материала с памятью формы для направленного откола монолитов: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Новосибирск. - 1993. - 22 с.

75. Кю Н.Г., Фрейдин A.M., Чернов О.И. Добыча блочного камня методом флюидоразрыва горных пород // Горный журнал. 2001. - № 3. -С.71-75.

76. Бобович B.C. Разработка технологии отделения монолитных блоков термическим и механическим способами: Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Алма-Ата. 1991. - 25 с.

77. Александров Ю.В. Определение основных закономерностей процесса разрушения межшпуровых породных целиков и установление рациональных параметров устройства для образования щелевых полостей в массиве: Автореф. дисс. канд. техн. наук. -М. 1992. - 14 с.

78. Казарян Ж.А. К вопросу повышения работоспособности баровых камнедобывающих машин при добыче камня средней прочности // Совершенствование технологии, механизации и организации горных работ на карьерах. -М.: МГИ. 1985. - С.151-156.

79. Беликов Б.П., Петров В.П. Облицовочный камень и его оценка.- М.: Наука, 1977.- 138 с.

80. Подойников С.И. Исследование технологии добычи штучного камня на гранитных месторождениях с целью увеличения производительности карьеров (на примере карьеров Ленинградской области): Автореф. дисс. канд. техн. наук. Л.: ЛГИ. - 1977. - 18 с.

81. Бакка Н.Т. Прогнозирование блочности на месторождениях облицовочных гранитов горно-геометрическими методами: Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: МГИ, 1975. - 14 с.

82. Акопян Р.В., Григорян М.С. Расчетно-аналитический метод определения потерь, связанных с трещиноватостью пород при механизированной добыче блоков облицовочного камня. Труды НИИКС, Ереван: Ерев. ун-т, 1974. - №7. - С.45-47.

83. Косолапов А.И., Волченко Н.И., Синьчковский В.Н. Метод прогнозирования коэффициента выхода блоков облицовочного и стенового камня // Инф. листок № 559-86: МТЦ НТИП. Красноярск, 1986.

84. Анощенко Н.Н., Стремилов В.Я. Районирование карьерного поля по блочности на месторождениях облицовочного камня // Техника и технология разработки карьерных полей: Сб. научн. трудов МГИ. М.: МГИ. - 1983. -С.116-122.

85. Моторный Н.И., Назаров П.Н., Сиренко В.Н. Технологические требования к оперативному картированию массивов карьеров природного камня при его добыче // Строительные материалы. 1987. — №4. - С. 12-14.

86. Бакка Н.Т. Геометризация качественных показателей месторождений облицовочного камня // Строительные материалы. 1988. - №9. - С.19-20.

87. Безверхая Е.В. Обоснование условий применения способов и главных параметров технологии подземной разработки месторождений облицовочного мрамора: Дисс. канд. техн. наук. — Красноярск. 2003. — 156 с.

88. Невежин А.Ю. Обоснование технологии разработки месторождений облицовочного мрамора комбинированным способом: Дисс. канд. техн. наук. Красноярск. - 2006. - 160 с.

89. Михайлов Ю.И., Спиваков Ф.П., Якубец А.А. Технология и механизация добычи пильного камня подземным способом. — М.: Недра, 1986. -168 с.

90. Городецкий П.И. Основы проектирования горнорудных предприятий. -М.: Металлургиздат, 1955.

91. Арсентьев А.И. Определение производительности и глубины карьеров // Сб. трудов КГРИ Киев, Гостехиздат, 1956. Вып. 5.

92. Злотин B.C. Зависимость площади земельного отвода от глубины карьера // Изв. Вузов. 1995. - №7. - С.57.

93. Ржевский В.В., Ямщиков B.C. Акустические методы исследования и контроля горных пород в массиве. М.: Наука, 1973. — 223 с.

94. Чесноков М.М. Разработка гранитных месторождений. — М.: Изд-во АН СССР, 1958.- 143 с.

95. Временное руководство по содержанию, оформлению и порядку представления на государственную экспертизу технико-экономических обоснований (ТЭО) кондиций на минеральное сырье. — М.: 1997. — 38с.

96. Шлайн И.Б. Разработка мраморных месторождений. М.: Промстройиздат, 1949. - 172 с.

97. Рабочий проект разработки Белого участка Кибик-Кордонского месторождения мрамора (в трех томах). Фонды ПКиЭО «Горное бюро», Красноярск: 1999.

98. Косолапов А.И. Исследование технологии добычи блоков мрамора с учетом структурных особенностей массива: Дис. . канд. техн. наук. М.: МГИ, 1981.202 с.

99. Косолапов А.И., Веретенова Т.А. Заключение о блочности массива мраморного месторождения Арым-П. Научно-исследовательский отчет. -Красноярск, 1989.- 17 с.

100. Мельников Н.В., Воронина Л.Д., Демидюк Г.П. и др. Горное дело. Терминологический словарь. Изд.2, перераб. И доп. М.: Недра, 1974. - 528с.

101. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. — М., 1994. — 80 с.

102. Косолапов А.И., Невежин А.Ю. Обоснование границы между открытыми и подземными работами при комбинированной разработке нагорных месторождений мрамора.// Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2005. - С.20-28.

103. Отраслевая инструкция по определению и учёту потерь полезного ископаемого при добыче блоков облицовочного камня. — НИИКС, 1974 г.

104. Косолапов А.И. Технология добычи облицовочного камня. -Красноярск: КГУ, 1990.- 190 с.

105. Корректировка горной части проекта отработки "Верхнего" и "Юго-Западного" участков Кибик-Кордонского месторождения облицовочных мраморов. ГУЦМиЗ. Красноярск: 2005, фонды ПКиЭО «Горное бюро». - 109 с.

106. Демченко И.И., Бнлык А.Н., Ильинский Ю.Ф. Разработка месторождений пильного камня в Молдове. // Горный журнал. 2007.-№10.-С.131-134.

107. Агошков М.И., Малахов Г.М. Подземная разработка рудных месторождений. М.: Недра, 1966. 662 с.

108. Агошков М.И., Борисов С.С., Боярский В.А. Разработка рудных и нерудных месторождений. М.: Недра, 1983. — 424 с.

109. К общему знаменателю. Немецкое ноу-хау трансформации мягких пород в твердую прибыль. // Горное дело&строительство, 2003. — № 1. С.12-14.

110. Лисянский А. В. Кибик-Кордонское месторождение мрамора. (Фонды Красноярского геол. управл.).- Минусинск, 1970.

111. Илыптейн A.M. и др. Методы расчета целиков и потолочин камер рудных месторождений. М.: Наука, 1964.

112. Дмитриев А.П., Гончаров С.А. Термодинамическое и комбинированное разрушение горных пород. М.: Недра, 1978. - 304с.

113. Косолапов А.И., Кадеров М.Ю. Исследование влияния изменения температуры на формирование напряжений в мраморе Кибик-Кордонского месторождения. // Горный информационно-аналитический бюллетень №4: Сб. науч. Тр. Москва: МГГУ, 2008. - С.349-352с.

114. Косолапов А.И., Кадеров М.Ю. К вопросу выбора режима горных работ при разработке Кибик-Кордонского месторождения мрамора. // Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. Магнитогорск: МагГТУ, 2007. -С. 56-62с.

115. Ветров С.В. Допустимые размеры обнажений горных пород при подземной разработке руд. М.: Наука, 1975. - 232с.

116. Дмитриев А.П. Термодинамические процессы в горных породах: Учеб. Для вузов. 2-е изд. - М.: Недра, 1990. - 360с.

117. Иофис М.А. Научные основы управления деформационными и дегазационными процессами при разработке полезных ископаемых. — М.: ИПКОН АН СССР, 1984.-231с.

118. Борисов А.А. Механика горных пород и массивов. М.: Недра, 1980. -360с.