Обоснование технологии подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды в условиях мощных крутопадающих залежей

Неверов, Сергей Алексеевич

Автореферат диссертации по теме "Обоснование технологии подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды в условиях мощных крутопадающих залежей"

Неверов Сергей Алексеевич

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОДЭТАЖНОГО ОБРУШЕНИЯ С ПЛОЩАДНО-ТОРЦОВЫМ ВЫПУСКОМ РУДЫ В УСЛОВИЯХ МОЩНЫХ КРУТОПАДАЮЩИХ ЗАЛЕЖЕЙ

Специальность 25.00.22 'Теотехнология (подземная, открытая и строительная)"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск - 2006

Работа выполнена в Институте горного дела Сибирского отделения

Российской академии наук

Научный руководитель — доктор технических наук

Фрейдин Анатолий Маркович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Рыжков Юрий Александрович

доктор технических наук, профессор Шеховцов Виктор Семёнович

Ведущая организация — Государственный университет цветных металлов и золота

Защита состоится 3 ноября 2006 г. в 13— часов на заседании диссертационного совета Д 003.019.01 в Институте горного дела Сибирского отделения Российской академии наук (630091, г. Новосибирск - 91, Красный проспект, 54).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГД СО РАН.

Автореферат разослан 2 октября 2006 года.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современные способы подземной добычи полезных ископаемых основаны на применении комплексов самоходных машин основного и вспомогательного назначения, достоинства которых доказаны практикой работы многих горных предприятий за последние 30 -ь 40 лет.

Тем не менее, на многих рудниках страны, в том числе Горной Шории и Хакасии, до сих пор применяются конструктивно сложные системы разработки этажного обрушения с вибровыпуском руды, использующие переносное горное оборудование. Для данной технологии характерны существенные недостатки: низкая производительность в 4 5 раз уступающая технологиям использующим самоходное оборудование и большой объём ручного труда (до 70 ^ 80%); значительные потери и разубоживание руды; изрезанность горного масыгва буровыми, доставочными и вентиляционными выработками; повышенные требования к нормативам подготовленных и готовых к выемке запасов. Валовая выемка практически не позволяет управлять качеством товарной руды, следствием чего является высокий уровень разубоживания (свыше 30%). Массовые взрывы и конструкция системы разработки обусловливают проявление горных ударов в динамической форме с энергией до 109Дж.

В отечественной и зарубежной практике, при разработке мощных крутопадающих залежей, широкое распространение получила технология подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды. Простота конструкции, высокая интенсивность отработки, возможность выемки залежей любой сложности — основные достоинства этой технологии. Вместе с тем для неё характерны ряд существенных недостатков: повышенный уровепь потерь и разубоживаиия руды; очистные работы ведутся в тупиковых забоях, что ухудшает условия труда и требует дополнительных затрат на их проветривание.

В связи с этим особую значимость приобретает поиск новых технологических решений способных обеспечить высокие показатели полноты и качества извлечения полезных ископаемых из недр и безопасность работ. Одним из путей является разработка и обоснование нового варианта технологии подэтажного обрушения с гсющадно-торцовым выпуском руды. Реализация этой системы разработки требует проведения комплекса исследований по технологическому, геомехапическому и технико-экономическому обоснованию параметров выемки. Последнее обстоятельство свидетельствует об актуальности предлагаемой диссертационной работы и её значимости для науки и практики горнорудной промышленности*.

Исследования выполнены на примере железорудных месторождений Горной Шории, в частности Шерегешского рудника - одного из крупнейших подземных предприятий отрасли.

* Работа поддержана "Фондом содействия отечественной науке"

Целью работы является обоснование новой, высокоинтенсивной технологии подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды в условиях выемки мощных и весьма мощных крутопадающих рудных месторождений.

Идея работы заключается в использовании закономерностей площадно-торцового выпуска руды под обрушенными породами для обоснования параметров технологии.

Задачи исследований:

• изучение закономерностей выпуска руды при площадно-торцовой схеме извлечения минерального сырья и разработка алгоритма (расчётного метода) определения уровня показателей качества и полноты извлечения запасов из недр;

• определение объёмов прослоев и включений пустых пород, оставляемых в недрах, при выемке рудных залежей из подэтажей;

• геомеханическая оценка технологии применительно к удароопасным условиям действующих месторождений Горной Шории;

• определение основных параметров, технологических и экономических показателей системы подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды.

Методы исследований: анализ и обобщение передовой практики разработки мощных крутопадающих рудных залежей, сравнение, физическое моделирование на эквивалентных и оптически-чувствительных фотоупругих материалах, аналитические исследования, методы математической статистики и технико-экономического анализа.

Основные научные положения, защищаемые автором.

1. При системе разработки подэтажным обрушением на базе самоходной техники повышение качества и полноты извлечения запасов из недр и вентиляция очистных забоев за счёт общешахтной депрессии обеспечиваются площадно-торцовой подготовкой горизонтов выпуска руды.

2. Максимальные показатели извлечения запасов при площадно-торцовой технологии выпуска руды под обрушенными породами достигаются:

• объёмом выпуска руды по площади отбиваемого слоя из погрузочного заезда и торца буро-доставочного орга в соотношении соответственно 2 к 1;

• одновременным обрушением слоя руды толщиной равной половине высоты подэтажа.

3. Снижение конструктивного разубоживания и объём оставляемых в недрах породных включений при выемке сложноструктурных залежей из подэтажей определяются принятой высотой подэтажа и коэффициентом рудоносности.

Достоверность научных результатов обеспечивается обобщением предыдущих научных достижений, представительным объёмом лабораторных и

аналитических исследований, сходимостью теоретических и экспериментальных данных, полученных методами физического и математического моделирования.

Научная новизна.

1. Применительно к условиям отработки мощных и весьма мощных крутопадающих рудных залежей выполнено обоснование нового варианта системы разработки подэтажпого обрушения с площадно-торцовым выпуском руды и определены технико-экономические показатели технологии.

2. При площадно-торцовой технологии выпуска руды под обрушенными породами установлены:

• рациональный режим выпуска руды из погрузочного заезда (по площади слоя) и буро-доставочного орта (торца) в соотношении соответственно 2 к1\

• зависимость толщины отбиваемого слоя от высоты подэтажа;

• зависимости потерь и разубоживания руды от высоты подэтажа, толщины обрушаемого слоя и показателя сыпучести.

3. Разработан расчётный метод (алгоритм) определения уровня показателей полноты и качества извлечения запасов из недр.

4. Получены зависимости конструктивного разубоживания руды от коэффициента рудоносности и высоты подэтажа.

5. Установлена экономическая и технологическая эффективность применения системы разработки подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды, обеспечивающая достижение технико-экономических показателей мирового уровня.

Личный вклад автора заключается в: систематизации и обобщении способов отработки мощных и весьма мощных крутопадающих рудных месторождений; организации и проведении лабораторных экспериментов и теоретических расчётов; разработке расчетных методов прогноза уровня потерь и разубоживания руды, определении рациональных параметров и технико-экономических показателей технологии.

Практическая ценность работы заключается в технологическом, геомеханическом и экономическом обосновании нового варианта технологии отработки мощных крутопадающих рудных месторождений; в разработке алгоритма определения показателей извлечения руды из недр и методики расчёта технико-экономических показателей системы разработки. Полученные результаты исследований создают предпосылки для эффективной реализации новой технологии в условия действующих горнодобывающих предприятий.

Реализация работы в промышленности. Результаты работы рекомендуются для дальнейшей реализации в условиях, как вновь создаваемых, так и действующих подземных предприятий, разрабатывающих сложноструктурные весьма мощные залежи. Материалы исследований переданы в проектную орга-

низацию "Сибгипроруда" и ОАО "Евразруда" для обоснования реконструкции и технического перевооружения Шерегешского рудника.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на: Международной конференции "Проблемы и перспективы развития горных наук", Новосибирск, ИГД СО РАН, 2004г.; Международной конференции "Современные технологии освоения минеральных ресурсов".- Красноярск: ГУЦ-МиЗ, 2004; Международной научно-практической конференции "Наукоемкие технологии добычи и переработки полезных ископаемых", Новосибирск, ИГД СО РАН, 2005г.; Международной научно-практической конференции "Проблемы комплексного освоения минерального сырья Дальнего Востока", Хабаровск, 2005г.; XVI Конференции молодых ученых посвященной памяти член.-корр. АН СССР, профессора К.О. Кратца «Геология, геохронология и геоэкология» -Апатиты, 2005; семинарах ИГД СО РАН, 2005-200бгг.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в девяти печатных работах.

Объём и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из общей характеристики работы, четырех глав и заключения, изложенных на 153 страницах машинописного текста, содержит 39 рисунков, 38 таблиц, список литературы из 121 наименования и включает в себя 11 приложений.

Автор выражает искреннюю признательность и благодарность научному руководителю д.т.н. A.M. Фрейдину, а также д.т.н. Г.И. Кулакову, ведущему технологу Э.Н. Коренькову и сотрудникам лаборатории подземной разработки рудных месторождений ИГД СО РАН за помощь, научные консультации и ценные замечания при выполнении и обсуждении результатов исследований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе - "Состояние вопроса, цель и задачи исследования" — рассмотрены: горно-геологические, геомеханические и горно-технологические условия разработки мощных месторождений железных руд Горной Шории и Хакасии; раскрыто существующее состояние горных работ на рудниках региона; приведены анализ и обобщение современного состояния добычи руд при разработке мощных и весьма мощных крутопадающих рудных залежей с учётом зарубежного опыта (рассмотрено более 30 подземных предприятий, разрабатывающих подобные месторождения); поставлены цель и задачи исследования.

Большой вклад в развитие теории и практики разработки весьма мощных крутопадающих рудных залежей внесли такие учёные, как: М.И. Агошков, И.А. Айнбиндер, O.A. Байкопуров, Н.Г. Дубынин, Н.Х. Загаров, В.Р. Имснитов, Р.П. Каплунов, Д.Р. Каплунов, В.В. Кравцов, Г.Г. Ломоносов, Г.М. Малахов, J1.A. Пучков, Ю.А. Рыжков, А.М. Фрейдин, Л.М. Цинкер, B.C. Шеховцов, Б. В. Шрепп и др.

Современные технологии выемки рудных месторождений характеризуются максимальным упрощением конструкций систем разработки и стремлением к высокой интенсивности горных работ на базе использования самоходных машин и их комплексов. Так, например, подземные рудники Канады, Швеции, Австралии, США оснащены передовой самоходной техникой более чем на 95%, которая используется, как на основных, так и вспомогательных процессах горного производства.

Анализ деятельности подземных рудников Горной Шории и Хакасии за последние десять лет позволяет нам отметить следующее.

1. Рудники в течение рассматриваемого периода существенно снизили и ограничили средства на строительство и прирост новых, подготовленных и готовых к выемке запасов. Специфика горных предприятий заключается в том, что их производственные возможности ограничены вводом новых участков в эксплуатацию и постоянным понижением горных работ.

2. В морфологическом строении месторождения представлены большей частью рудными телами сложного строения изометрической формы. Характерной особенностью их являются невыдержанность по основным элементам залегания и большие объёмы породных включений в пределах выемочных участков.

3. Месторождения расположены в сейсмоактивном регионе и разрабатываются в условиях высоких сжимающих тектонических полей напряжений. Горизонтальные главные составляющие напряжений превышают вертикальн&е в 1,5 - 3,0 раза. '1

4. Неравномерность оруденения и сложные границы выклинивания рудных тел, а также ориентированная на валовый способ выемка, практически не позволяют управлять качеством товарной руды. В результате разубоживание на рудниках достигает 30,0% и более.

5. Большие масштабы взрывов при обрушении блоков обусловливают высокую концентрацию опорного давления в призабойной зоне, провоцируют динамические явления большой энергетической мощности (до 109 Дж).

Существующее состояние горных работ на рудниках Алтае-Саянского региона предопределяет необходимость разработки новых, высокоинтенсивных технологий, основанных на применении комплексов самоходного оборудования.

В ИГД СО РАН применительно к условиям отработки мощных и весьма мощных крутопадающих рудных залежей, разработан (с участием автора) новый вариант системы подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды под обрушенными породами* (рис. 1).

Подготовительно-нарезные работы заключаются в проведении транспортного уклона, рудоспусков, буро-доставочных ортов и погрузочных заездов,

* Патент РФ №2208162

транспортных и отрезных штреков. Отличительными особенностями по сравнению с известным «шведским» вариантом, является дополнительная проходка между буро-доставоч-ными ортами погрузочных заездов, используемых для выпуска руды по площади отбиваемого слоя.

Очистная выемка включает в себя процессы: бурения, послойной отбойки руды, выпуска её через торцы буро-доставочных ортов и погрузочных заездов и доставки до участкового рудоспуска. Для создания более устойчивой конструкции системы разработки, за счёт снижения изрезанности массива погрузочными заездами, проходка последних осуществляется по мере выемки отбиваемых слоёв, когда в работе находятся не более 2-ух заездов — первый из которых используется на выпуске руды, второй - для проветривания. Подготовка горизонта выпуска и доставки но данной схеме позволяет обеспечить вентиляцию забоев за счёт общешахтной депрессии.

Рис. 1. Технология подэтажиого обрушения с нлощадно-торцовым выпуском руды: 1-транспортный штрек; 2 - буро-доставочный орт; 3 - погрузочные заезды; 4 - слой отбитой руды; 5 - вентиляционный (отрезной) штрек

Обладая теми же преимуществами, что и широко применяемая технология подэтажного обрушения с торцовым выпуском, предлагаемый вариант с пло-щадно-торцовой схемой извлечения руды способствует повышению показателей качества и полноты извлечения запасов из недр и обеспечивает вентиляцию очистных забоев за счёт общешахтной депрессии. Одновременный выпуск руды по площади отбиваемого слоя (из погрузочного заезда) и из его торца (буро-доставочного орта) под обрушенными вмещающими породами ранее не исследовался. Поэтому изучение нового варианта технологии добычи руды представляет научный и практический интерес.

Вторая глава - "Исследование показателей извлечения при площадно-торцовой технологии выпуска руды под обрушенными породами" — посвящена экспериментальным и аналитическим исследованиям показателей качества и полноты извлечения запасов руды из недр по новой схеме выпуска, определению возможностей выделения и оставления в недрах прослоев и включений пустых пород и разработке расчётного метода определения уровня потерь и разубоживания руды.

Оценка площадно-торцового выпуска руды под обрушенными породами выполнена на объёмных моделях с соблюдением критериев подобия и граничных условий (рис. 2).

Извлечение руды производили из ромбовидных панелей при высоте подэтажа (И) 15 и 20м. Выпуск осуществлялся путём чередования схем площадно-торцовой и торцовой технологий с изменением толщины (/„) и ширины (¿4,) отбиваемых слоев. Для получения адекватных показателей извлечения руды, в модели, имитировались остатки от выпуска вышележащего слоя.

Рис. 2. Модель выпуска руды: а) для получения качественной картины области течения сыпучего материала; б) вид со стороны торца; в) и г) соответственно со стороны заезда (по площади отбитого слоя)

Общее количество опытов с параметрами Л = 15, 20м и (с = 8, 10м составило 18, по средним значениям которых, попавшим в доверительные интервалы (табл. 1), построены (для к = 20м) зависимости потерь Р и разубоживания Я от предельного разубоживания (/?') в последней дозе выпуска (рис. 3).

Р, я %

50 -] А*

40 Н

30 - Л.

20 -

10 -

0 -

О 10 20 30 40

50, 60 К,%

Рис. 3. График зависимостей показателей извлечения руды от Л1 при А = 20,0м; Р\,Рг и 1?ь ^г - соответственно потери и разубоживание руды при площадно-торцовом и торцовом выпуске

ТАБЛИЦА 1. Основные показатели моделирования выпуска

Площадно-торцовый выпуск Торцовый вы-

Показатели при А= 15м при Н = 20м пуск к - 20м

ta, = 8М гс, = 10м ?т = 4,0м

Запасы слоя в разрыхленном состоянии, кг 3,90-4,10 7,56-7,70 2,92-3,01

Показатель сыпучести, м 1,15-1,2 1,15-1,18 1,2-1,25

Извлеченная чистая руда, кг 2,45-2,55 4,45-4,79 1,31-1,35

то же, % 63-65 60-63 39-45

Добытая рудная масса, га- 4,15-4,26 7,940-8,110 3,35-3,41

то же, % 106-109 106-109 113-120

В том числе: извлечённая руда, кг 3,58-3,68 6,895-6,960 2,57-2,61

пустая порода, кг 0,538-0,57 1,020-1,153 0,75-0,80

Потери, % 8,0-8,4 8,3-8,6 12,5-13,1

Разубоживание, % 13,4-14,1 13,8-14,6 22,7-23,5

Площадно-торцовой технологии присущ свой особый режим выпуска, сущность которого была выявлена в процессе моделирования. Изучался равномерно-последовательный режим в следующих вариантах: одинаковыми дозами из заезда и торца; в соотношении - соответственно 2 к 1,3 к 1 и / к 2. Исследования осуществлялись на моделях с И = 20м и /сл = 10м (рис. 4). Сводные результаты вариантов режима выпуска представлены в табл. 2 при Я1- 60%.

ТАБЛИЦА 2. Показатели извлечения руды при различных вариантах выпуска

Показатели извлечения, % Варианты эавномерно-последовательного режима выпуска

одинаковыми дозами в соотношении 2 к 1 в соотношении 3 к 1 в соотношении 1 к2

11отери 8,4-8,6 8,3-8,5 8,9-9,7 9,5-10,4

Разубоживание 14,0-14,6 13,8-14,3 15,3-16,1 16,2-17,1

Параметры зон потоков на разных стадиях выпуска (рис. 4) построены на основе показателя сыпучести рудного материала и высоты прогиба контакта "руда — порода" с учётом предельного разубоживания в последней дозе выпуска.

Наилучшие показатели извлечения достигнуты при выпуске руды дозами в соотношении 2 к 1. Снижение разубоживания, по сравнению с вариантами 3 к 1 п1 к 2 объясняется уменьшением площади контакта руды с обрушенной породой, которая остаётся практически постоянной при выпуске до 75 - 80% рудной массы.

а б

Рис. 4. Фрагменты параметров зон потоков при выпуске отбитого слоя руды: а) одинаковыми дозами; б) дозами в соотношении 2 к 1; в) соответственно 3 к 1\ г) соответственно — 1к2

Неоднородность разрыхления материала в отбитом слое способна инициировать значительные отклонения области течения руды от оси выпускных выработок и провоцировать более раннее разубоживание со значительными потерями. Это было подтверждено и доказано в вариантах дозами в соотношении 3 к 1 п1 к 2.

Из рис. 4г видно, что при выпуске рудного материала со стороны погрузочного заезда и торца буро-доставочного орта в зону потока попадает либо

только пустая порода (режим 1 к 2), либо наблюдается её интенсивное просачивание (рис. 4в - режим 3 к 1), что требует быстрой остановки выпуска руды. Веб это обусловлено внедрением эллипсоида (фигуры) выпуска в сторону более разрыхленного материала (пустую породу), где плотность упаковки значительно меньше, чем в слое отбитой руды. В результате этого показатели извлечения ухудшаются, потери возрастают на 10 -15%, разубоживание - на 15 - 20%.

Для определения оптимальных параметров технологии были проведены эксперименты с вариацией толщины отбиваемого слоя. В моделях с высотой подэтажа Н = 20м (с/сл = Юм) толщина выпускаемого слоя составляла /сл = 8,10, 12 и 15м и при И = 15м (с1а, — 8м) соответственно — = 6, 8, 10 и 12м. Ширина выработки выпуска принималась равной А = 4м. Результаты исследований представлены на рис. 5.

Минимальные потери и разубоживание руды достигнуты при толщине слоя гсл ~ 8 и 10м соответственно для Л = 15 и 20м, то есть рациональная толщина отбиваемых слоёв, при которой обеспечиваются наилучшие показатели извлечения, составляет половину высоты подэтажа ( ~ 0,45 0,5А).

а б в

Р,Н % Р,К %

2 4 6 8 10 12 14 4 6 8 10 12 14 16 4 6 8 10 12 14 16

'а>М 'сд>М

Рис. 5. Графики зависимости показателей извлечения (а и б) и количества извлечённой чистой руды Он (в) от толщины отбиваемых слоев: а) при А — 15м; б) соответственно при — А = 20м; 1 - при А = 15м; 2 - при А = 20м

Для извлечённого слоя, толщина которого изменяется в меньшую сторону от оптимальной, характерно снижение количества чистой руды извлечённой до начала разубоживания (35-55% против 62-65% при рациональных параметрах рис. 5в) и дальнейшее быстрое нарастание разубоживания до предельной величины (60%). Так, например, при толщине выпускаемого слоя — 6м (к = 15м) потери руды увеличиваются на 5 - 10%, разубоживание - на 5 - 6%. Выемка слоев с толщиной больше оптимальной сопровождается значительными потерями руды (в виде остатков на днище панели), что обусловлено ограниченными параметрами зон потоков (областей течения). Количество извлечённой неразу-боженной руды ()ч составляет 25-50% от запасов слоя. Стремление снизить потери влечёт за собой интенсивное нарастание разубоживания руда вмещающими породами (как правило налегающими) и, как следствие, быструю остановку процесса выпуска.

При соблюдении условия — 0,45А < ¡сл < к и наиболее вероятном показателе сыпучести (/>) при отбойке руды на зажатую среду 0,9 <р < 1,4 (статистические

данные) - зависимости показателей извлечения Р и Я и от к, и р можно описать линейными уравнениями регрессии:

Р = 10 - 0,45Л + 1,6/сл - 7,Од %;

Я = 18 - 0,7/* + 2,Ъа, - 9,7р, %.

Точность расчётов по данным эмпирическим формулам составляет 0,95 0,97 при соблюдении условий ограничения.

К настоящему моменту времени создан ряд широко используемых методик для расчёта показателей извлечения, как при площадном, так и при торцовом выпуске руды под обрушенными породами. Значительный вклад в их разработку внесли такие учёные, как: М.И. Агошков, С.С. Минаев, Л.И. Барон, П.М. Вольсфон, Н.С. Демин, Н.В. Дронов, Н.Г. Дубынин, В.Р. Именитов, СЛ. Ио-фин, В.В. Куликов, И.К. Кунин, Г.М. Малахов, С.Б. Огажевский, О.А. Яковлев и др. В работах этих учёных отмечается, что на величины потерь и разубожива-ния руды оказывают влияние конструкция системы разработки, её параметры, режим выпуска и физико-механические свойства отбитой руды.

В основу разработанного графоаналитического метода (алгоритма) определения показателей извлечения положены исследования В.В. Куликова, дополненные результатами моделирования (табл. 3).

Показатели потерь и разубоживания руды рассчитываются согласно схеме представленной на рис. 6 и из условия, что высота фигуры выпуска на конечной стадии определяется в дозе выпуска (режим выпуска - одинаковыми дозами и дозами в соотношении 2 к 1). Отметим также, что в расчётной схеме учитывается возврат потерь от выпуска остатков руды вышележащих слоев.

В случаях, которые имеют место в практике разработки, при отклонении центра выработок выпуска верхнего подэтажа относительно нижнего, возврат руды уменьшается до 30 - 35% от общих остатков.

Пояснение к алгоритму (табл. 3): 0С - запасы руды в слое, т; р - показатель сыпучести, м; А - ширина выработки выпуска, м; Рр - плотность руды, т/м3; //у - высота фигуры выпуска, м; Н - высота слоя отбитой руды, м; У\.7 — объёмы сегментов эллипсоидов выпуска, м3; Кн -коэффициент, зависящий от высоты и ширины отбиваемого слоя руды, Кн - 0,95-1,2; а - угол наклона эллипсоида выпуска; К3 - коэффициент, зависящий от угла наклона фигуры выпуска

Отбиваемый слой руды

У /\ Бур»-достим1и1 «рт

Рис. б. Расчётная схема к определению

показателей выпуска руды при

Л1 = 60%

(80-90°), К3 - 0,9-1,0; К.5 - поправочный коэффициент на высоту эллипсоида, К; =1,0 1,1; К6

- коэффициент, зависящий от угла наклона ромбовидного целика, К6 - 1-1,2; Х6.7 - часть отсекаемого сегмента эллипсоидов выпуска, м; Ур - объём извлеченной руды, м3; ()р - количество извлеченной руды, т; Р - потери руды, %; ¥„ - объём примешанных пустых пород, м3; Qn

- количество пустых примешанных пород , т; Ра - плотность налегающих пород, т/м3; Я - ра-зубоживание руды, %;Ь - расстояние между буро-доставочными ортами, м;/- угол наклона боковой поверхности отбиваемого ромбовидного слоя, град; К„ — 0,35 + 0,5; и — соответственно рациональная толщина выпускаемого слоя по площадно-торцовой и торцовой схемам, м; / - расстояние между погрузочными заездами.

ТАБЛИЦА 3. Алгоритм расчёта показателей извлечения *

№ Расчётные формулы № Расчётные формулы

1. <4*2 ^Ир, 15. V, =2К.-(к

2. 16.

3. V 2 17. 100(1-%! 1 0.)

4. *>§■ рн? 18.

5. 19. .по

6. .7. ^ 3 V 2 Л 3рНг)) ■ . 41, " Ща) -к 20. Я = -100 в.+в, ■

8. 21. , 2/г 3 Ь =—+—А *8Г 2

9. 10. лрН? хрНЛ 4*Л л „ 2 22. /= агс/£ 2А

К 6 2 ^ ЗЯ.2 УК " К^Ч).

11. 12. 5 2 [ з У г{ 5 з рн,) 2К, 23. 2Ь. . ¿а, или /„«(0,45^-0,50)/»

13. К-к* 0,38^1-^ -0,88^1-^+0,. 5 К 24. ' ¡2 И .

14. А V _ К 25.

Я,-А

Метод разработан для условий: 26 < < 80 < а < 90 .

Анализ результатов расчёта показывает высокую степень сходимости (95-99%) с экспериментальными данными, достигнутыми в процессе моделирования.

Освоение системы разработки подэтажного обрушения будет способствовать повышению показателей извлечения руды за счёт более точного оконтури-вания отрабатываемых рудных тел и частотного оставления включений и прослоев пустых пород в выработанном пространстве. Детальное изучение и количественное определение влияния сложности морфологического строения залежей на показатели конструктивного разубоживания рассматривались на примере отработки месторождений Горной Шории и Хакасии, для которых характерны залежи изометрической формы (рис. 7) со значительными включениями пустых пород - до 30 % и более.

ШЕРЕГЕИШВСКОЕ ТЛШТА1ОЛЬСКОЕ КАЗСКОЕ АБАКАНСКОЕ

+ 325» _

--140м

+ 255

+ 185

-210м

-280!

Рис. 7. Морфологическое строение рудных тел на месторождениях Горной Шории и Хакасии

Определение изменений условий охвата площади слоя, в границах рудного тела, осуществлялось путём решения плоской модели. Возможность выделения породных включений и оставления их в выработанном пространстве зависит от закона распределения /(Б) изменчивости рудной и породной площадей в пределах извлекаемых запасов (основные параметры распределения — математическое ожидание плошади М, и дисперсия гг2,). По средним полученным величинам площадей, рассчитывались коэффициенты рудоносности Круд, конструктивного разубоживания и потерь Рк руды.

Графоаналитическими построениями на разрезах проектировались подэ-тажные буро-доставочные орты с высотою подэтажа /г = 10, 15 и 20м, а также откаточные горизонты при этажной выемке Нзт = 70 - 80м (рис. 8).

+ 325м

Прихватываемая __- „

пустая порода Ш Извлекаемая рула Ш Потерянная руда

Рис. 8. Проектирование извлечения запасов в пределах контура орудине-ния: а) при этажной (валовой) выемке; б) в условиях подэтажного извлечения

Имитация очистной выемки, в пределах каждого подэтажа, проводилась путём разбивки площади выемочнош контура на слои, при этом, с геологического разреза вкрест простирания рудного тела, результаты снимались только для одной ромбовидной панели. Это позволило в значительной степени повысить точность вписывания очистных панелей, соответственно и слоёв, в границы извлекаемых запасов. Если в площади слоя количество породы составляло 60% и более, его оценивали как некондицию оставленную в недрах Б'„0р. Результаты исследований представлены на рис. 9. Погрешность измерений составила 10 - 15%.

»$ пор, %

90 80 70 60 50 40 30 20 10 о -+

1

^^ л |_

1

>102 тз

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 К руд 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0/Сруд Рис. 9. Зависимость безрудной площади блока, оставляемой в недрах (а) и конструктивного разубоживания (б) от коэффициента рудоносности: 1 при А = Юм; 2 - п ~ 15м; 3 - А = 20м; 4 - при этажной (валовой) выемке

Как видно из рисунка 9а, очистная выемка из подэтажей позволяет, в условиях месторождений Горной Шории и Хакассии {К1Гуд = 0.80 - 0,65), выделить и оставить в недрах, в зависимости от высоты подэтажа от 25 до 40% объёма породных включений. Конструктивное разубоживание при этом может быть снижено относительно валовой выемки (31 — 35%) соответственно в 1,8 - 2,7 раза и составлять в абсолютных значениях 16,0 - 18,0% и 11,0 -13,0% (рис. 96).

Содержание металла в товарной руде при гаощадно-торцовой технологии выпуска с учётом выделения и оставления в недрах части породных прослоев и показателей разубоживания налегающими и боковыми породами, определяется

из следующего выражения: а - —ь—--——--^-—-,

1 + Л

где с - содержание полезного компонента в руде, %; Ъ - содержание полезного компонента в пустых породах, %; Квыд - величина выделяемых и оставляемых в недрах включений и прослоев пустых пород, д. ед.; Я — разубоживание руды налегающими и боковыми породами при выпуске по площадно-торцовой технологии с учётом высоты подэтажа, д. ед..

В целом же, технология подэтажного обрушения позволяет снизить общее разубоживание руды в 1,4 — 1,5 раза по сравнению с валовой (эгажной) выемкой при одновременном повышении качества добываемого сырья и выхода концентрата на 10 15%.

%

В третьей главе — "Геомеханическая оценка системы разработки подэтажи ого обрушения" - приводится оценка напряжённо-деформированного состояния массива пород при отработке месторождений системой подэтажного обрушения в сравнении с технологией этажного обрушения, применяемой на рудниках Горной Шории и Хакасии. Метод исследования - моделирование на оптически чувствительных фотоупругих материалах. Конфигурация систем разработки и параметры нагружения моделей соответствовали геомеханическим и горно-технологическим условиям Шерегешевского месторождения с соблюдением критериев подобия и граничных условий. Устойчивость горных конструкций оценивалась по коэффициенту запаса прочности пород (Кза„): sin (р{ах + а2 + 2 ■ C-ctg<p)

К■

>1

ах-аг

, Д. ед.;

где <т, и сг2 — соответственно максимальные и минимальные напряжения возникающие в массиве пород, МПа; ц> и С - соответственно угол внутреннего трения (град.) и сцепление горных пород, МПа.

б

МПа

70 л 50 -

б

я

i «о л

1 -\ a, a с. /-

"»Л/»>ЛАМЛ6

-г-*—f ^ Ч ■ Т »1 —>

10 20

30 в

40 50

60 М

-О—ti—Q-

О

40 50 60 70 М

Рис. 10. Технология подэтажного обрушения: а) характер распределения бив) графики зависимости напряжений от расстояний но исследуемым сечениям на модели, (б) для сечения 1-1; (в) - сечения II - II; (г) исследуемые сечения; 1-о\,2- ттах и 3 -

Для системы подэтажного обрушения (рис. 10) характерно сближенное расположение буро-доставочных ортов относительно друг друга (12 14м). В связи с этим уровень напряжений вокруг выработок и между подэтажными горизонтами сравнительно высок. Максимальные значения ах и ттах составляют соответственно 60 85 МПа и 18-^-40 МПа. На стадии подготовительно-нарезных работ нормальные напряжения <гь между выработками подэтажного горизонта, изменяются от 35 до 38 МПа, <т2 - от - 1 до 11 МПа (рис. 106, в). Верхняя часть панели практически разгружена от напряжений и воспринимает лишь вес налегающих обрушенных пород.

На рис. 11 представлена характерная ситуация отработки блока системой этажного обрушения. Максимальные значения ттах концентрируются в днище блока и выработках выпуска руды. Величина последних в районе смотровых выработок и камер под ВДПУ-4ТМ составляет 36 + 63 МПа, сг, и <г2 достигают значений соответственно 126 и 30 МПа.

б

г □

60 м

1_о а

) 5 10 15 20 25 М Рис. 11. Технология этажного обрушения: а) характер распределения гтах; бив) графики зависимости напряжений от расстояний по исследуемым сечениям на модели, (б) для сечения I -1; (в) - сечения И - II; (г) исследуемые сечения; I — <Г|, 2 — гшах и 3 - <г2

В наиболее неблагоприятном состоянии находится откаточный орт, кровля и почва которого испытывают максимальные значения гтах -60 + 63 МПа и <Г| ~ 126-^-130 МПа, что практически соизмеримо с прочностью пород на сжатие и сдвиг.

Обобщая результаты моделирования двух вариантов систем разработки, отметим следующее.

• Для обоих вариантов характерно наличие зон высоких сжимающих напряжений. В месте с тем, при отработке месторождения подэтажным обрушением концентрация напряжений на 30 — 45% ниже, чем при технологии этажного обрушения.

• Основной причиной высоких концентраций напряжений в условиях этажного обрушения является сложное конструктивное оформление горизонта выпуска (днища).

В четвёртой главе — "Перспективы технического перевооружения рудников и сравнительная технико-экономическая оценка освоения новой технологии" — дано обоснование целесообразности реконструкции и технического перевооружения Шерегешского рудника с освоением системы разработки

подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды на базе комплексов самоходных машин.

Сравнительная технико-экономическая оценка нового варианта с широко применяемыми в аналогичных условиях системами разработки этажного и подэтажного обрушения приведена в табл. 4 (показатели технологии подэтажного обрушения с площадно-торцовым и торцовым выпуском руды — расчётные, этажного обрушения с вибровыпуском руды - фактические данные Шерегеш-ского рудника).

ТАБЛИЦА 4. _

Показатели Система разработки

подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды этажного обрушения

Балансовые запасы панелей (бл.), тыс.т. 368,5 368,5 368,5

Удельный расход ПНР, м./1000т 1,8 + 2,3 1,7 + 2,1 2,7 + 3,3

Потери, % 7,8 + 8,1 12,5 +13,1 10,0 + 12,0

Разубоживание, %" 21,4 + 22,2 25,3 + 27,1 31,0 + 35,0

Продолжительность отработки панелей (бл.) при мощности залежи 50м, месяцев 3,0 + 3,5 " 2,8 + 3,3 " 19,8 + 20,2"*

Производительность 1-го рабочего по системе разработки, т/смену 95,0 +100,0 95,0 + 100,0 25,0

Нормативы готовых к выемке запасов при мощности залежи 50м, месяцев 1,0 + 1,2" 0,9 + 1,1 " 5,0+5,5 *"

Удельная себестоимость добычи 1 т. руды по системе разработки, д. ед. 0,57 0,55 1,0

Удельная себестоимость 1т. концентрата, д.ед. 0,62 0,65 1,0

Щ ' 11 II 1 —^

— при коэффициенте рудоносности залежей 0,70; - при годовой мощности рудника 5,9 млн. т.; "* — при годовой мощности рудника 3,5 млн. т.

Расчёт эффективности реконструкции рудника выполнен при условии форсированного перехода от традиционной системы разработки к технологии подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды, при одновременном строительстве нижних горизонтов +115м, — 85м и доведением годовой производственной мощности до проектного уровня. Сроки отработки панели (блока) определялись организацией работ, типом применяемого оборудования, его возможной производительностью на стадии подготовки и очистной выемки, и ограничивались производительностью подъёмных мощностей. Полный переход на новую систему разработки, как показали расчёты, осуществляется к концу второго года реконструкции.

Гибкость предлагаемой технологии и высокая производительность, при использовании комплексов самоходного оборудования, обеспечивают высокую интенсивность горных работ — продолжительность отработки панели (рабочего цикла) составляет 3,4 -+ 3,5 месяца (при средней мощности залежи 50м), что существенно сокращает нормативы подготовленных и готовых к выемке запа-

сов (в 3,0 н- 4,0 раза). Последнее обстоятельство также свидетельствует о минимизации необходимых оборотных средств, значительном снижении затрат на эксплуатацию, поддержание и ремонт горных выработок.

Оценка рисков инвестиционного проекта проводилась по методу Монте-Карло (рис. 12) с помощью генератора случайных чисел при расчёте 200 сценариев показателей чистого дисконтированного дохода (ЧДД). Принятые в проекте отклонения основных (исходных) показателей влияющих на ЧДД приведены в табл. 5.

1С 650000 450000

а

£ 250000

сч

^ 50000

^ -150000

( 15 39 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 106 Ш 120 1 37 1 34 141 148 155 163 169 176 183 190 197

Номер эксперимента

Рис. 12. Значения ЧДД по при одновременном изменении исходных параметров ТАБЛИЦА 5. Расчётные отклонения основных параметров проекта

Показатели От, % До, %

Цена продукции -15 + 0

Объём добычи -10 + 0

Себестоимость концентрата -5 + 15

Объём инвестиций -5 + 10

Срок строительства -0 + 10

Уровень процентной ставки за кредит -15 + 10

Выполненный инвестиционный проект реконструкции и перехода на отработку системой подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды показал:

• на реализацию проекта, с учётом приобретения самоходной техники, требуется освоение инвестиций в объёме 625000,0 тыс. руб. ( ~ 22,0 млн. долл.), срок погашения кредита — 4,5 года;

• с выходом на проектную мощность (с шестого года освоения новой технологии) производство концентрата возрастёт более чем в 2,0 раза по сравнению с применяемой системой разработки;

• величина накопленной наличности и ЧДД за семилетний период реализации проекта достигнут соответственно 1183085,0 тыс. руб. ( « 41,7 млн. долл.) и 281930,6 тыс. руб. ( ~ 10,3 млн. долл.), что создаст в дальнейшем условия для приобретения самоходной техники за счёт собственных средств;

• объём механизированных работ и производительность труда рабочего по системе разработки возрастёт более чем в 4,0 раза, себестоимость производства концентрата и удельный объём проходческих работ снизятся соответственно в 1,6 и 1,7 раза;

• риск неэффективности проекта (вероятность того, что ЧДД < 0) и риск недостижения проектных показателей (вероятность того, что ЧДД < ЧДД проект) соответственно составили 0,01 и 0,3.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, являющейся научно-квалификационной работой, на основе выполненного обобщения и анализа практики подземной отработки мощных и весьма мощных крутопадающих рудных залежей, физического моделирования, теоретических и технико-экономических расчётов, на примере Шерегешского рудника, дано решение актуальной научной задачи, заключающейся в разработке и научном обосновании нового варианта технологии подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды, имеющей важное значение для науки и практики горнорудной промышленности.

Основные научные и практические результаты работы.

1. Применительно к условиям отработки мощных и весьма мощных крутопадающих рудных залежей обоснован новый вариант системы разработки подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды, позволяющий достигнуть технико-экономических показателей мирового уровня. Реализация этой технологии позволит обеспечить:

• рост показателей полноты и качества извлечения запасов из недр за счёт одновременного выпуска руды по площади (из погрузочного заезда) и торца (из буро-доставочного орта) отбиваемого слоя;

• безопасные условия труда для горнорабочих за счёт применения общешахтного проветривания очистных забоев.

2. На основе проведённых исследований выпуска руды под обрушенными породами установлено:

• показатели извлечения площадно-торцового выпуска относительно торцового улучшаются, потери руда снижаются в 1,4 1,5 раза, разубожи-вание на выпуске — в 1,5 1,7 раза, при одновременном повышении количества чистой руды извлеченной до начала разубоживания в 1,5 — 1,6 раза;

• доказано, что минимальные потери и разубоживание руды достигаются при равномерно-последовательном режиме выпуска дозами из погрузочного заезда (по площади отбиваемого слоя) и буро-доставочного орта (торца) в соотношении соответственно 2 к /;

• по условию выпуска установлена рациональная толщина обрушаемого слоя руды, равная половине высоты подэтажа;

3. Отработка сложноструктурных залежей из подэтажей по сравнению с этажной (валовой) выемкой обеспечивает более точное оконтуривание и возможность выделить и оставить в недрах значительное количество породных прослоев. Расчёты, выполненные для условий рудных тел месторождений Горной Шории и Хакасии, показали, что при = 0,65 - 0,80 конструктивное ра-зубоживание снижается в зависимости от высоты подэтажа (/г = 15 и 20м) соответственно в 2,7 и 1,8 раза при росте потерь руды на 2 + 4%.

4. Разработан расчётный метод прогноза показателей извлечения руды в зависимости от показателя сыпучести и размеров отбиваемого слоя. Получены зависимости для определения рациональных параметров технологии на базе оптимизации показателей качества и полноты извлечения запасов руды из недр.

5. На основе физического моделирования, в условиях преобладающих тектонических напряжений, дана сравнительная геомеханическая оценка технологии:

• наиболее устойчивыми участками системы разработки на стадии подготовительно-нарезных работ являются зоны между нодэтажными горизонтами, где Кшп составляет более 2,5, в процессе очистной выемки Кт„ составляет более 1,5;

• установлено, что напряжения, возникающие в рудном массиве, при ио-дэтажной выемке в 1,4 + 1,7 раза меньше, чем в аналогичных условиях добычи руды при этажном обрушении.

6. На примере Шерегешского рудника выполнен инвестиционный проект реконструкции и технического перевооружения предприятия с освоением системы подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды на базе комплексов самоходного оборудования. Технико-экономические расчёты показали:

• эффективность и целесообразность реконструкции подтверждается минимальными экономическими и финансовыми рисками. Чистая прибыль предприятия за семилетний период реализации проекта составит более 656,6 млн. руб. ( ~ 23,2 млн. долл.);

• производительность рудника по сырой руде возрастает с 3,0 + 3,3 до 5,8 + 5,9 млн. т/год без увеличения площадей отработки, производство концентрата — в 2,0 раза;

• производительность труда по системе разработки увеличивается от 25 до 95 + 100 т/чел. смен.;

• себестоимость концентрата снижается на 40%.

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Фрейдин A.M. Ресурсосберегающие технологии подземной разработки рудных месторождений [Текст] / А.М. Фрейдин, А.И. Быкадоров, С.А. Неверов, A.A. Неверов // Горная промышленность. - 2003. - №6, с. 44 -49.

2. Фрейдин A.M.. Проблемы подземных рудников Сибири и концепция их технического перевооружения [Текст] / A.M. Фрейдин, А.И. Быкадоров, С.А. Неверов, A.A. Неверов. // Проблемы и перспективы развития горных наук. - ИГД СО РАН, г. Новосибирск, 2004г.

3. Фрейдин A.M. Перспективы технического перевооружения подземных рудников Западно-Сибирского металлургического комплекса [Текст] / A.M. Фрейдин, П.А.Филиппов, С.П. Гайдин, Э.Н. Кореньков, С.А. Неверов // ФТПРПИ. - 2004. - № 3, с. 71-81.

4. Фрейдин A.M. О техническом перевооружении рудников Горной Шории [Текст] / A.M. Фрейдин, Э.Н. Кореньков, С.А. Неверов // Сборник научных трудов международной конференции «Современные технологии освоения минеральных ресурсов». - Красноярск: ГУЦМ и 3, 2004г. - с. 304-311.

5. Неверов С.А. Физическое моделирование площадно-торцовой технологии выпуска руды под обрушенными породами [Текст] / С.А. Неверов // Наукоёмкие технологии добычи и переработки полезных ископаемых. -Новосибирск: Институт горного дела СО РАН, 2005г. - с. 121 -126.

6. Фрейдин A.M. Показатели площадно-торцовой технологии выпуска руды [Текст] / A.M. Фрейдин, С.А. Неверов // Сборник научных трудов международной научно-практической конференции «Проблемы комплексного освоения минерального сырья Дальнего Востока». — Хабаровск, 2005г.

7. Неверов С.А. Новый вариант выпуска руды в системе подэтажного обрушения [Текст] / С.А. Неверов // Сборник научных трудов XVI конференции молодых учёных в области наук о Земле, посвящённой памяти члена-корреспондента АН СССР, профессора К. О. Кратца «Геология, геохронология и геоэкология: исследования молодых». — Апатиты, 2005г.

8. Фрейдин A.M. Моделирование площадно-торцовой технологии выпуска руды под обрушенными породами [Текст] / A.M. Фрейдин, С.А. Неверов и ФТПРПИ. - 2005. - № 5, с. 50 - 61.

9. Фрейдин А.М. Современные способы выемки мощных залежей под обрушенными породами на больших глубинах [Текст] / А.М.Фрейдин, A.A. Неверов, С.А. Неверов // Горный журнал (в печати).

Подписано к печати 25.09.2006 Формат 68 х 84 /16 Печ. л. I. Тираж 100 экз. Заказ №20 Институт горного дела СО РАН 630091 г. Новосибирск, Красный проспект, 54

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Неверов, Сергей Алексеевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования.

1.1. Горно-геологические особенности залегания мощных залежей железных руд Горной Шории и Хакасии.

1.2. Геомеханические и горнотехнические условия разработки.

1.3. Состояние горных работ на рудниках.

1.4. Тенденции развития технологии отработки весьма мощных крутопадающих залежей в мировой практике.

1.5. Цель, задачи и методы исследований.

ГЛАВА 2. Исследование показателей извлечения при площадноторцовой технологии выпуска руды под обрушенными породами.

2.1. Методика исследований.

2.2. Результаты лабораторных экспериментов.

2.3. Графоаналитическое определение объёмов выделенных и оставленных в недрах породных включений.

2.4. Разработка алгоритма и расчётный метод установления уровня потерь и разубоживания руды.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 3. Геомеханическая оценка системы разработки подэтажного обрушения.

3.1. Методика исследований.

3.2. Результаты моделирования на активных фотоупругих материалах.

3.3. Устойчивость выработок и горных пород при подэтажном обрушении.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4. Перспективы технического перевооружения рудников и сравнительная технико-экономическая оценка освоения новой технологии.

4.1. Обзор методов оценки эффективности инвестиций при реконструкции горного предприятия.

4.2. Расчёт основных технико-экономических показателей системы подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды.

4.3. Определение объёмов работ и необходимых инвестиций при реконструкции и техническом перевооружении

Шерегешского рудника.

4.4. Результаты расчётов эффективности технического перевооружения Шерегешского рудника.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование технологии подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды в условиях мощных крутопадающих залежей"

Актуальность работы. Современные способы подземной добычи полезных ископаемых основаны на применении комплексов самоходных машин основного и вспомогательного назначения, достоинства которых доказаны практикой работы многих горных предприятий за последние 30 + 40 лет.

Тем не менее, на многих рудниках страны, в том числе Горной Шории и Хакасии, до сих пор применяются конструктивно сложные системы разработки этажного обрушения с вибровыпуском руды, использующие переносное горное оборудование. Для данной технологии характерны существенные недостатки: низкая производительность в 4 + 5 раз уступающая технологиям использующим самоходное оборудование и большой объём ручного труда (до 70 + 80%); значительные потери и разубоживание руды; изрезанность горного массива буровыми, доставочными и вентиляционными выработками; повышенные требования к нормативам подготовленных и готовых к выемке запасов. Валовая выемка практически не позволяет управлять качеством товарной руды, следствием чего является высокий уровень разубоживания (свыше 30%). Массовые взрывы и конструкция системы разработки обусловливают проявление горных ударов в динамической форме с энергией до 109Дж.

В отечественной и зарубежной практике, при разработке мощных крутопадающих залежей, широкое распространение получила технология подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды. Простота конструкции, высокая интенсивность отработки, возможность выемки залежей любой сложности - основные достоинства этой технологии. Вместе с тем для неё характерны ряд существенных недостатков: повышенный уровень потерь и разубоживания руды; очистные работы ведутся в тупиковых забоях, что ухудшает условия труда и требует дополнительных затрат на их проветривание.

В связи с этим особую значимость приобретает поиск новых технологических решений способных обеспечить высокие показатели полноты и качества извлечения полезных ископаемых из недр и безопасность работ. Одним из путей является разработка и обоснование нового варианта технологии подэтажно-го обрушения с площадно-торцовым выпуском руды. Реализация этой системы разработки требует проведения комплекса исследований по технологическому, геомеханическому и технико-экономическому обоснованию параметров выемки. Последнее обстоятельство свидетельствует об актуальности предлагаемой диссертационной работы и её значимости для науки и практики горнорудной промышленности1.

Исследования выполнены на примере железорудных месторождений Горной Шории, в частности Шерегешского рудника - одного из крупнейших подземных предприятий отрасли.

Целью работы является обоснование новой, высокоинтенсивной технологии подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды в условиях выемки мощных и весьма мощных крутопадающих рудных месторождений.

Идея работы заключается в использовании закономерностей площадно-торцового выпуска руды под обрушенными породами для обоснования параметров технологии.

Задачи исследований:

• изучение закономерностей выпуска руды при площадно-торцовой схеме извлечения минерального сырья и разработка алгоритма (расчётного метода) определения уровня показателей качества и полноты извлечения запасов из недр;

• определение объёмов прослоев и включений пустых пород, оставляемых в недрах, при выемке рудных залежей из подэтажей;

• геомеханическая оценка технологии применительно к удароопасным условиям действующих месторождений Горной Шории;

• определение основных параметров, технологических и экономических показателей системы подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды.

1 Работа поддержана "Фондом содействия отечественной науке"

Методы исследований: анализ и обобщение передовой практики разработки мощных крутопадающих рудных залежей, сравнение, физическое моделирование на эквивалентных и оптически-чувствительных фотоупругих материалах, аналитические исследования, методы математической статистики и технико-экономического анализа.

Основные научные положения, защищаемые автором.

1. При системе разработки подэтажным обрушением на базе самоходной техники повышение качества и полноты извлечения запасов из недр и вентиляция очистных забоев за счёт общешахтной депрессии обеспечиваются площадно-торцовой подготовкой горизонтов выпуска руды.

2. Максимальные показатели извлечения запасов при площадно-торцовой технологии выпуска руды под обрушенными породами достигаются:

• объёмом выпуска руды по площади отбиваемого слоя из погрузочного заезда и торца буро-доставочного орта в соотношении соответственно 2 к 1,

• одновременным обрушением слоя руды толщиной равной половине высоты подэтажа.

3. Снижение конструктивного разубоживания и объём оставляемых в недрах породных включений при выемке сложноструктурных залежей из подэтажей определяются принятой высотой подэтажа и коэффициентом рудоносности.

Достоверность научных результатов обеспечивается обобщением предыдущих научных достижений, представительным объёмом лабораторных и аналитических исследований, сходимостью теоретических и экспериментальных данных, полученных методами физического и математического моделирования.

Научная новизна.

1. Применительно к условиям отработки мощных и весьма мощных крутопадающих рудных залежей выполнено обоснование нового варианта системы разработки подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды и определены технико-экономические показатели технологии.

2. При площадно-торцовой технологии выпуска руды под обрушенными породами установлены:

• рациональный режим выпуска руды из погрузочного заезда (по площади слоя) и буро-доставочного орта (торца) в соотношении соответственно 2 к 2;

• зависимость толщины отбиваемого слоя от высоты подэтажа;

• зависимости потерь и разубоживания руды от высоты подэтажа, толщины обрушаемого слоя и показателя сыпучести.

3. Разработан расчётный метод (алгоритм) определения уровня показателей полноты и качества извлечения запасов из недр.

4. Получены зависимости конструктивного разубоживания руды от коэффициента рудоносности и высоты подэтажа.

5. Установлена экономическая и технологическая эффективность применения системы разработки подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды, обеспечивающая достижение технико-экономических показателей мирового уровня.

Личный вклад автора заключается в: систематизации и обобщении способов отработки мощных и весьма мощных крутопадающих рудных месторождений; организации и проведении лабораторных экспериментов и теоретических расчётов; разработке расчётных методов прогноза уровня потерь и разубоживания руды, определении рациональных параметров и технико-экономических показателей технологии.

Практическая ценность работы заключается в технологическом, геомеханическом и экономическом обосновании нового варианта технологии отработки мощных крутопадающих рудных месторождений; в разработке алгоритма определения показателей извлечения руды из недр и методики расчёта технико-экономических показателей системы разработки. Полученные результаты исследований создают предпосылки для эффективной реализации новой технологии в условия действующих горнодобывающих предприятий.

Реализация работы в промышленности. Результаты работы рекомендуются для дальнейшей реализации в условиях, как вновь создаваемых, так и действующих подземных предприятий, разрабатывающих сложноструктурные весьма мощные залежи. Материалы исследований переданы в проектную организацию "Сибгипроруда" и ОАО "Евразруда" для обоснования реконструкции и технического перевооружения Шерегешского рудника.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на: Международной конференции "Проблемы и перспективы развития горных наук", Новосибирск, ИГД СО РАН, 2004г.; Международной конференции "Современные технологии освоения минеральных ресурсов",- Красноярск: ГУЦ-МиЗ, 2004; Международной научно-практической конференции "Наукоемкие технологии добычи и переработки полезных ископаемых", Новосибирск, ИГД СО РАН, 2005г.; XVI Конференции молодых учёных посвященной памяти член.-корр. АН СССР, профессора К.О. Кратца «Геология, геохронология и геоэкология» - Апатиты, 2005; семинарах ИГД СО РАН, 2005-2006гг.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в девяти печатных работах.

Объём и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из общей характеристики работы, четырех глав и заключения, изложенных на 153 страницах машинописного текста, содержит 39 рисунков, 38 таблиц, список литературы из 121 наименования и включает в себя 11 приложений.

Автор выражает искреннюю признательность и благодарность научному руководителю д.т.н. A.M. Фрейдину, а также д.т.н. Г.И. Кулакову, ведущему технологу Э.Н. Коренькову и сотрудникам лаборатории подземной разработки рудных месторождений ИГД СО РАН за помощь, научные консультации и ценные замечания при выполнении и обсуждении результатов исследований.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Неверов, Сергей Алексеевич

ВЫВОДЫ

Подземные рудники Горной Шории и Хакасии располагают надёжной сырьевой базой, подкреплённой значительными запасами железных руд, для обеспечения долгосрочных потребностей металлургических заводов Западно-Сибирского региона. Последнее обстоятельство создаёт ряд предпосылок для освоения новых технологий, реконструкции и технического перевооружения горных предприятий с одновременным повышением производительности, культуры и безопасности труда. Коренное техническое перевооружение подземных рудников, в частности Шерегешского, на наш взгляд, должно быть основано на применении технологии с комплексным использованием самоходного оборудования на основных и вспомогательных операциях горного производства. Подобная реконструкция позволит достигнуть технико-экономических показателей мирового уровня.

Выполненный инвестиционный проект (на примере Шерегешевского месторождения) реконструкции и перехода на отработку системой подэтаж-ного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды показал:

• на реализацию проекта, с учётом приобретения самоходной техники, требуется освоение инвестиций в объёме 625000,0 тыс. руб. ( ~ 22,0 млн. долл.), срок погашения кредита — 4,5 года;

• с выходом на проектную мощность (с шестого года освоения новой технологии) производство концентрата возрастёт более чем в 2,0 раза по сравнению с применяемой системой разработки;

• величина накопленной наличности и ЧДД за семилетний период реализации проекта достигнут соответственно 1183085,0 тыс. руб. ( = 41,7 млн. долл.) и 281930,6 тыс. руб. ( ~ 10,3 млн. долл.), что создаст в дальнейшем условия для приобретения самоходной техники за счёт собственных средств;

• объём механизированных работ и производительность труда рабочего по системе разработки возрастёт более чем в 4,0 раза, себестоимость производства концентрата и удельный объём проходческих работ снизятся соответственно в 1,6 и 1,7 раза;

• чистая прибыль предприятия к седьмому году реализации новой технологии достигнет более 656568,7 тыс. руб. (~ 23,2 млн. долл.);

• риск неэффективности проекта (вероятность того, что ЧДД < 0) и риск недостижения проектных показателей (вероятность того, что ЧДД< ЧДД проект) соответственно составили 0,01 и 0,3.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, являющейся научно-квалификационной работой, на основе выполненного обобщения и анализа практики подземной отработки мощных и весьма мощных крутопадающих рудных залежей, физического моделирования, теоретических и технико-экономических расчётов, на примере Шерегешского рудника, дано решение актуальной научной задачи, заключающейся в разработке и научном обосновании нового варианта технологии подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды, имеющей важное значение для науки и практики горнорудной промышленности.

Основные научные и практические результаты работы.

1. Применительно к условиям отработки мощных и весьма мощных крутопадающих рудных залежей обоснован новый вариант системы разработки подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды, позволяющий достигнуть технико-экономических показателей мирового уровня. Реализация этой технологии позволит обеспечить:

• рост показателей полноты и качества извлечения запасов из недр за счёт одновременного выпуска руды по площади (из погрузочного заезда) и торца (из буро-доставочного орта) отбиваемого слоя;

• безопасные условия труда для горнорабочих за счёт применения общешахтного проветривания очистных забоев.

2. На основе проведённых исследований выпуска руды под обрушенными породами установлено:

• показатели извлечения площадно-торцового выпуска относительно торцового улучшаются, потери руды снижаются в 1,4 - 1,5 раза, разубожи-вание на выпуске — в 1,5 - 1,7 раза, при одновременном повышении количества чистой руды извлеченной до начала разубоживания в 1,5-1,6 раза;

• доказано, что минимальные потери и разубоживание руды достигаются при равномерно-последовательном режиме выпуска дозами из погрузочного заезда (по площади отбиваемого слоя) и буро-доставочного орта (торца) в соотношении соответственно 2 к 1;

• по условию выпуска установлена рациональная толщина обрушаемого слоя руды, равная половине высоты подэтажа;

3. Отработка сложноструктурных залежей из подэтажей по сравнению с этажной (валовой) выемкой обеспечивает более точное оконтуривание и возможность выделить и оставить в недрах значительное количество породных прослоев. Расчёты, выполненные для условий рудных тел месторождений Горной Шории и Хакасии, показали, что при Круд = 0,65 - 0,80 конструктивное разубоживание снижается в зависимости от высоты подэтажа (к = 15 и 20м) соответственно в 2,7 и 1,8 раза при росте потерь руды на 2 ^ 4%.

4. Разработан расчётный метод прогноза показателей извлечения руды в зависимости от показателя сыпучести и размеров отбиваемого слоя. Получены зависимости для определения рациональных параметров технологии на базе оптимизации показателей качества и полноты извлечения запасов руды из недр.

5. На основе физического моделирования, в условиях преобладающих тектонических напряжений, дана сравнительная геомеханическая оценка технологии:

• наиболее устойчивыми участками системы разработки на стадии подготовительно-нарезных работ являются зоны между подэтажными горизонтами, где Кзап составляет более 2,5, в процессе очистной выемки Кзап составляет более 1,5;

• установлено, что напряжения, возникающие в рудном массиве, при по-дэтажной выемке в 1,4 ^ 1,7 раза меньше, чем в аналогичных условиях добычи руды при этажном обрушении.

6. На примере Шерегешского рудника выполнен инвестиционный проект реконструкции и технического перевооружения предприятия с освоением системы подэтажного обрушения с площадно-торцовым выпуском руды на базе комплексов самоходного оборудования. Технико-экономические расчёты показали:

• эффективность и целесообразность реконструкции подтверждается минимальными экономическими и финансовыми рисками. Чистая прибыль предприятия за семилетний период реализации проекта составит более 656,6 млн. руб. (~ 23,2 млн. долл.);

• производительность рудника по сырой руде возрастает с 3,0 + 3,3 до 5,8 + 5,9 млн. т/год без увеличения площадей отработки, производство концентрата - в 2,0 раза;

• производительность труда по системе разработки увеличивается от 25 до 95 + 100 т/чел. смен.;

• себестоимость концентрата снижается на 40%.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Неверов, Сергей Алексеевич, Новосибирск

1. Курленя М.В. Геомеханические проблемы разработки железорудных месторождений Сибири Текст. / М.В. Курленя, A.A. Ерёменко, Б.В. Шрепп. -Новосибирск: Наука, 2001. 184с.

2. Шрепп Б.В. Управление геомеханическими процессами при разработке мощных удароопасных месторождений изменением геометрии и формы выработанного пространства Текст. : дис. . докт. техн. наук / Шрепп Борис Валентинович. Новосибирск, ИГД СО РАН, 1996. 271с.

3. Шрепп Б.В. Геомеханическая оценка условий отработки глубоких горизонтов Шерегешевского месторождения Текст. / Б.В. Шрепп // Безопасность труда в промышленности. 1995. - № 7.

4. Калугин A.C. Железорудные месторождения Сибири Текст. / A.C. Калугин, Т.С. Калугина, В.И. Иванов, и др. Новосибирск: Наука 1981. - 238с.

5. Дубынин Н.Г. Развитие технологии разработки железорудных месторождений Горной Шории, Хакасии и юга Красноярского края Текст. / Н.Г. Дубынин // Развитие технологии добычи руд на больших глубинах. Новосибирск: ИГД, 1988г. с. 3-7.

6. Байбародов Н.И. Абаканскому руднику 40лет Текст. / Н.И. Байбародов, Г.П. Ермак // Горный журнал. - 1997г. - №11, с. 40 - 42.

7. Ермак Г.П. Совершенствование разработки Абаканского месторождения Текст. / Г.П. Ермак // Горный журнал. 1997г. -№11, с. 40 - 42.

8. Фрейдин A.M. Перспективы технического перевооружения подземных рудников Западно-Сибирского металлургического комплекса Текст. / A.M. Фрейдин, П.А.Филиппов, С.П. Гайдин, Э.Н. Кореньков, С.А. Неверов // ФТПРПИ.-2004,- №3.

9. Влох Н.П. Исследование напряжённого состояния Таштагольского месторождения Текст. / Н.П. Влох, A.B. Зубков, Ю.Г. Феклистов и др. // Исследования напряжений в горных породах. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1985, с. 3-11.

10. Шеховцов B.C. Создание технологии разработки сложноструктурных залежей под мощными рыхлыми отложениями с защитным слоем руды Текст. / : дис. . докт. техн. наук / Шеховцов Виктор Семёнович. Новосибирск, ИГД СО РАН, 1997.-308с.

11. Шеховцов B.C. Влияние породных прослоев на качество добываемой руды на месторождениях Горной Шории и Хакасии Текст. /B.C. Шеховцов. -М, 1996. в ВИНИТИ 25.03.96, № 927 - В 96.

12. Фрейдин A.M. Концепция развития технологии на подземных рудниках Сибири и Дальнего востока Текст. / A.M. Фрейдин // ФТПРПИ. 1999. - №3.

13. Каплунов Д.Р. Развитие производственной мощности подземных рудников при техническом перевооружении Текст. / Д.Р. Каплунов. М.: Наука, 1989.-263с.

14. Каплунов Д.Р. Научные основы технического перевооружения подземных рудников Текст. / Д.Р. Каплунов, Л.И. Барон, A.B. Будько, и др. М.: Недра, 1983.-256с.

15. Агошков М.И. Разработка рудных и нерудных месторождений Текст. / М.И. Агошков, С.С. Борисов, В.А. Боярский. М.: Недра, 1983.

16. Именитов В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений Текст. / В.Р. Именитов. Учебное пособие для вузов, 3-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1984.- 504с.

17. Именитов В.Р. Высокопроизводительные системы разработки мощных месторождений крепких руд Текст. /В.Р. Именитов. М.: Госгортехиздат, 1961-415с.

18. Ерофеев И.Е. Подземная разработка месторождений полиметаллических руд Текст. / И.Е. Ерофеев, И.М. Никифоров, и др. Недра, 1989. - 286с.

19. Слепцов М.Н. Подземная разработка цветных и редких металлов Текст. / М.Н. Слепцов, P.M. Азимов, В.Н. Мосинец. М.: Недра, 1986. - 206с.

20. Шестаков В.А. Совершенствование подземной разработки рудных месторождений Текст. / В.А. Шестаков, М.А. Яковлев, Н.В. Дронов, В.А. Куч-кин. Фрунзе. ИЛИМ, 1973 - 90с.

21. Миронов Е.И. Самоходное оборудование на подземных рудниках цветной металлургии Текст. / Е.И. Миронов. М.: Цветметинформация, 1979г. - с. 65 -73.

22. Вульферт В.Р. Совершенствование разработки Тишинского полиметаллического месторождения Текст. / В.Р. Вульферт, А.И. Воронин, A.A. Егороч-кин, В.А. Исаков // Горный журнал. 1989г. - №5, с. 29 - 32.

23. Антропов Б.П. Совершенствование технологии добычи руды с применением самоходного оборудования на Тишинском руднике Текст. /Б.П. Антропов, В.Н. Петяхин, В.В. Михайлов, В.И. Фролов // Горный журнал. 1986г. -№6, с. 18-20.

24. Байконуров O.A. Технология добычи руд с твердеющей закладкой Текст. / O.A. Байконуров, Л.А. Крупник, В.Н. Петухов, и др. -М.: Недра, 1979г.

25. Волков Ю.В. Интенсификация добычи руды на Гайском подземном руднике Текст. / Ю.В. Волков, Г.А. Филюшкин, В.Н. Перейма, С.М. Кубрин // Горный журнал. 1989г. - №9, с. 7 - 11.

26. Иванов Н.Ф. Развитие технологии разработки Гайского месторождения Текст. / Н.Ф. Иванов, М.Н. Цыгалов // Горный журнал. 1994г. - №4, с. 32 -44.

27. Иванов Н.Ф. Совершенствование технологии горных работ на Гайском руднике Текст. / Н.Ф. Иванов, В.Н. Перейма, В.М. Лаптев, Ю.В. Волков, и др. // Горный журнал. 1996г. - №5, с. 30 -33.

28. Какойло В.Н. Разработка технологии площадно-торцового выпуска руды погрузочно-доставочными машинами при камерных системах Текст. / : дис. . канд. техн. наук / Какойло Владимир Николаевич. Новосибирск, ИГД СО РАН, 1988.-233с.

29. Артемьев Л.А. Пути повышения эффективности производства и производительности труда на Солнечном комбинате Текст. / Л.А. Артемьев, В.Д. Бочаров // Горный журнал. 1982г. - №8, с. 14 - 16.

30. Мусатов И.А. Солнечному горно-обогатительному комбинату 25 лет Текст. / И.А. Мусатов // Горный журнал. - 1982г. - №8, с. 3 - 8.

31. Толмачёв В.И. Подготовка и нарезка блоков с использованием самоходного оборудования Текст. / В.И. Толмачёв // Горный журнал. 1982г. - №8, с. 8 -10.

32. Какойло В.Н. Опыт применения погрузочно-доставочных машин на рудниках Солнечного ГОКа Текст. / В.Н. Какойло, Э.Н. Кореньков, A.A. Суханов, и др. // Цветная металлургия. 1977г. - №6, - с. 14 - 17.

33. Кореньков Э.Н. Совершенствование технологии добычи руды с применением самоходного оборудования на руднике «Молодёжный» Текст. / Э.Д. Кореньков, В.Н. Какойло, Л.А. Артемьев, и др. // Цветная металлургия -1979г.-№5,-с. 18-21.

34. Пономарёв Л.Ф. Зыряновскому свинцовому комбинату 200лет Текст. / Л.Ф. Пономарёв // Горный журнал. - 1991г. - №4, с. 3 - 9.

35. Гановичев А.И. Развитие систем разработки на рудниках Зыряновского региона Текст. / А.И. Гановичев, И.Т. Соболев, В.В. Шкарпетин // Горный журнал. 1991г. - №4, с. 10 - 12.

36. Фрейдин A.M. Проблемы подземных рудников Сибири и концепция их технического перевооружения Текст. / A.M. Фрейдин, А.И. Быкадоров, С.А. Неверов, A.A. Неверов. ИГД СО РАН, г. Новосибирск, 2004г.

37. Фрейдин A.M. Ресурсосберегающие технологии подземной разработки рудных месторождений Текст. / A.M. Фрейдин, А.И. Быкадоров, С.А. Неверов, А.А. Неверов // Горная промышленность. 2003. - №6, с. 44 - 49.

38. Липовой А.И. Повышение эффективности работы ПДМ на руднике «Молибден» Текст. / А.И. Липовой, Е.Г. Павлюк, А.Г. Шурышкин, и др. // Горный журнал. 1980г. - №9, с. 14-15.

39. Пустовалов А.И. Тырнаузскому комбинату 40 лет Текст. / А.И. Пустовалов // Горный журнал. 1980г. - №9, с. 8 - 11.

40. Бозиев А.О. Развитие научно-технического прогресса на руднике «Молибден» Текст. / А.О. Бозиев, Ю.А. Мещеряков, К.М. Отаров // Горный журнал. 1990г. - №9, с. 14 - 18.

41. Абрамов В.Ф. Создание новых конструкций и технологий на подземном руднике «Молибден» Текст. / В.Ф. Абрамов, С.А. Толстых, Г.Ф. Коган, и др. // Горный журнал. 1990г. - №9, с. 32 - 34.

42. Гальперин В.Г. Опыт разработки месторождений на больших глубинах за рубежом Текст. / В.Г. Гальперин, Я.И. Юхимов, И.В. Борсук. М.: ЦНИИЭИЦМ, 1986г. - 50с.

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

44. Самоходное оборудование для бурения шпуров и скважин на подземных рудниках зарубежных стран Текст. // Горное оборудование. М., Институт ЦНИИцветмет экономики и информации. 1983г. - Выпуск 5. - 43с.

45. Blakey P.N. Stoping practice at Kidd Creek Mine Timmins Text. / P.N. Blakey // Mining Magazine, Ontario. 1979, №4 p. 318 - 321.

46. Marilyn Pabst. Changes aimed at work place safety in Tompson mine Text. / Pabst Marilyn // Canadian Mining Journal. 1980, №11, p. 21 - 29.

47. Rasmusson, O.G. Ramp-in-stope access. An innavative approach to boosting productivity of mechanised Cut and Fill stoping Text. / O.G. Rasmusson, G.M. Rugh // Engineering and Mining Journal. 1979, №8, p. 79 - 84.

48. Application of Rock Mechanics to Cut and Fill Mining Text. / Proc. Conf. Lulea, 1-3 june 1980//London, 1981.

49. Mitchel R.J. Mine backFill design and testing Text. / R.J. Mitchel, J.D. Smith. -CM Bulletin, 1979, №1, p. 82 89.

50. Виноградов С.А. Состояние и перспективы завершения строительства Яковлевского рудника Текст. / С.А Виноградов // Горный журнал. 1996г. -№1-2, с. 69.

51. Кадолба Н.Н. Технические решения по строительству Яковлевского рудника Текст. / Н.Н. Кадолба, В.М. Субботин, В.А. Нелаев, и др. // Горный журнал. 1996г. - №1 - 2, с. 72 - 76.

52. Дядечкин Н.И. Промышленные испытания одностадийной системы разработки в Кривбассе Текст. / Н.И. Дядечкин, Г.Д. Мазай, Н.Г. Григорец, и др. // Горный журнал. 1986г. - №7, с. 34 - 36.

53. Ляшенко В.И. Совершенствование технологии подземной разработки комплексных руд Текст. / В.И. Ляшенко, В.П. Степанов // Горный журнал. -1985г.-№11, с. 40-42.

54. Филиппов Н.Ф. Совершенствование технологии очистной выемки на глубоких горизонтах Текст. / Н.Ф. Филиппов, В.А. Лубенец, и др. // Горный журнал. 1987г. - №8, с. 21-23.

55. Бурмин Г.М. Промышленные испытания вариантов системы разработки с торцовым выпуском руды Текст. / Г.М. Бурмин, Т.П. Васильчинков, Ю.Н. Никуленко, и др. // Горный журнал. 1988г. - №10, с. 26 - 29.

56. Стажевский С.Б. На подземных рудниках Швеции Текст. / С.Б. Стажев-ский, A.M. Фрейдин, Е.П. Русин // Горный журнал. 1991г. - №10, с. 55 -59.

57. Янелид И. Разработка рудных месторождений системой подэтажного обрушения Текст. / И. Янелид, Л. Кваппл // Докл. На 5 междун. Горн, конгрессе. -М.: Недра, 1986-с. 281 -288.

58. Вольфсон П.М. Подэтажное обрушение Текст. / П.М. Вольфсон. М.: Недра, 1968г.

59. Патент РФ № 2208162, Способ разработки рудных месторождений подэ-тажным обрушением / Фрейдин A.M., Кореньков Э.Н., Филиппов П.А. и др.; патентообладатель ИГД СО РАН // Опубл. Бил. 2003. - № 19.

60. Фрейдин A.M. Моделирование площадно-торцовой технологии выпуска руды под обрушенными породами Текст. / A.M. Фрейдин, С.А. Неверов // ФТПРПИ. 2005. - № 5, с. 50-61.

61. Крамаджян A.A. Моделирование выпуска сыпучих материалов из ёмкостей Текст. / A.A. Крамаджян, С.Б. Стажевский, Г.Н. Хан // ФТПРПИ. 1999. -№4.

62. Куликов В.В. Выпуск руды Текст. /В.В. Куликов. -М.: Недра, 1980г.

63. Крамаджян A.A. О производительности выпуска сыпучих материалов из ёмкостей Текст. / A.A. Крамаджян, Г.Н. Хан // ФТПРПИ. 1998. - № 2.

64. Стажевский С.Б. Об особенностях течения раздробленных горных пород при добыче руд с подэтажным обрушением Текст. /С.Б. Стажевский // ФТПРПИ. 1996. - № 5.

65. Рыжков Ю.А. О выборе формы очистного забоя при системах подэтажного обрушения Текст. / Ю.А. Рыжков, И.А. Ермакова // ФТПРПИ.-2002. № 6.

66. Рыжков Ю.А. Истечение сыпучих материалов с огибанием препятствий Текст. / Ю.А. Рыжков, И.А. Ермакова // ФТПРПИ. 1997. - № 4.

67. Шеховцов B.C. Прогнозирование показателя сыпучести руды с увеличением глубины разработки Текст. /B.C. Шеховцов, Н.И. Нештун // Изв. Вузов Горный журнал. 1993г. - № 7. - с. 31 - 34.

68. Шеховцов B.C. Исследование выпуска руды при отработке сложнострук-турных залежей Текст. / B.C. Шеховцов. М., 1995. - Деп. В ВИНИТИ 21.06.95, № 1777-В 95.

69. Порцевский А.К. Выбор рациональной технологии добычи руд. Геомеханическая оценка состояния недр. Использование подземного пространства. Геоэкология Текст. / А.К. Порцевский. М.: Изд. МГГУ, 2003. - 767 е.: ил.

70. Вилесов Г.И. Элементы математической статистики в приложении к решению задач горного дела Текст. / Г.И. Вилесов. Свердловск: СГИ, 1970.

71. Шпаков П.С. Статистическая обработка экспериментальных данных Текст. / П.С. Шпаков, В.Н. Попов: Учебное пособие. М.: Изд. МГГУ, 2003. - 268 е.: ил.

72. Яковлев O.A. Исследование параметров системы подэтажного обрушения с послойной отбойкой и торцовым выпуском руды из ромбовидных панелей Текст. / O.A. Яковлев, Б Л. Квасов, Б.М. Шульмин // Горный журнал. -1975г.-№2.-с. 29-32.

73. Юматов Б.П. Оптимизация решений горно-геологических задач с использованием показателя сложности орудинения Текст. / Б.П. Юматов, B.C. Кулагин // Горный журнал. 1984г. - №11. - с. 22 - 24.

74. Шеховцов B.C. Оценка сложности рудных массивов по вписыванию добычных блоков на месторождениях Горной Шории и Хакасии Текст. /B.C. Шеховцов, В.Я. Онофрийчук // Горный журнал. 1991г. - № 3. - с. 11-12.

75. Фрейдин A.M. Разработка технологии раздельной выемки сложных рудных залежей с породными включениями Текст. : дис. . докт. техн. наук в виде научного доклада / Фрейдин Анатолий Маркович. Новосибирск, ИГД СО РАН, 1992г.-51 с.

76. Лежепеков Л.Г. Влияние сложности контура рудного тела на показатели извлечения Текст. / Л.Г. Лежепеков, Г.П. Семёнов, Н.П. Сорока // Горный журнал. 1990г. - № 6. - с. 57 - 58.

77. Руденко В.В. Методика определения потерь и разубоживания при изменчивом контуре залежи Текст. / В.В. Руденко, О.Н. Парадзинский, Е.И. Мо-лодцова // Горный журнал. 1986г. -№ 1.-е.50-53.

78. Куликов В.В. Совместная и повторная разработка рудных месторождений Текст. / В.В Куликов. М.: Недра. - 1972. - 328 с.

79. Дубынин Н.Г. Выпуск при подземной разработке Текст. / Н.Г. Дубынин. -Недра, 1965.-268 с.

80. Шеховцов B.C. Методика определения потерь и разубоживания руды при отработке сложноструктурных залежей Текст. / B.C. Шеховцов // ФТПРПИ. 1993. - № 6, с. 56 - 59.

81. Фрейдин A.M. Повышение эффективности подземной разработки рудных месторождений Сибири и Дальнего Востока Текст. / A.M. Фрейдин, В.А. Шалауров и др. Новосибирск: Наука, 1992.

82. Дашко Р.Э. Механика горных пород Текст. / Р.Э. Дашко. Учебник для вузов, М.: Недра, 1987. - 264 с.

83. Баклашов И.В. Геомеханика (в 2-х томах) Текст. / И.В. Баклашов, Б.А. Кар-тозия, и др. Учебник для вузов, М.: Изд-во Московского государственного горного университета, 2004.

84. Трумбачев В.Ф. Методика моделирования массива горных пород методами фотомеханики Текст. / В.Ф Трумбачёв, O.K. Славин. М.: изд. ИГД им. А.А. Скочинского, 1974.

85. Александров А.Я. Поляризационно-оптические методы механики деформируемого тела Текст. / А.Я. Александров, М.Х. Ахметзянов. М.: Наука, 1973.-294 с.

86. Баклашов И.В. Механические процессы в породных массивах Текст. / И.В. Баклашов, Б.А. Картозия. М.: Недра, 1986 - 245 с.

87. Фадеев Б.А. Метод конечных элементов в геомеханике Текст. / Б.А. Фадеев. М.: Недра, 1987, - 236 с.

88. Давиденко Б.Ю. Геомеханика. Лабораторный практикум Текст. / Б.Ю. Да-виденко, Л.С. Кузяев, В.Д.Христолюбов // Под ред. И.В. Баклашова М.: Изд-во МГГУ, 1997.

89. Хаимова-Малькова Р.И. Методика исследования напряжений поляризаци-онно-оптическим методом Текст. / Р.И. Хаимова-Малькова. Изд-во Наука, 1970г.-116 с.

90. Дюрелли А. Введение в фотомеханику (поляризационно-оптический метод) Текст. / А. Дюрелли, У. Райли. М.: Мир, 1970.

91. Кокер Э. Оптический метод исследования напряжений Текст. / Э. Кокер, Л. Файлон. Л.: изд. ОНТИ, 1936.

92. Краснов В.М. К решению плоской задачи теории упругости оптическим методом Текст. / В.М. Краснов. Уч. зап. ЛГУ, вып. 13. изд. ЛГУ, 1944.

93. Веников В.А. Теория подобия и моделирования Текст. / В.А. Веников. -М.: Высшая школа, 1976. 295 с.

94. Филатов H.A. Фотоупругость в горной геомеханике Текст. / H.A. Филатов, В.Д. Беляков, Г.А. Иевлев. М.: Недра, 1975. - 184 с.

95. Свидетельство на полезную модель № 16378. Стенд для нагружения моделей Текст. / В.А. Шалауров, В.А. Усков, В.Н. Курнаков. Бюл. № 36, 2000,

96. Турчаников И.А. Основы механики горных пород Текст. / И.А. Турчани-ков, М.А. Иофис, Э.В. Каспарьян. -М.: Недра, 1977.

97. Гребенюк В.А. Справочник по горнорудному делу Текст. / В.А. Гребешок, Я.С. Пыжьянов, И.Е. Ерофеев. М.: Недра, 1983. - 816 с.

98. Зубков A.B. Разработка методов управления горным давлением как основа решения трёхмерных геомеханических задач Текст. / A.B. Зубков // Автореферат дис. на соискание уч. степени д.т.н. Н., 1990.

99. Журков С.Н. Физические основы прогнозирования механического состояния горных пород Текст. / С.Н. Журков, B.C. Куксенко, В.Л. Петров // Докл. АН СССР. 1981.-Т. 259. - Вып. 6.

100. Массаковский Я.В. Оценка экономической эффективности капитальных вложений в горной промышленности Текст. / Я.В. Массаковский. М.: МГГУ, 1995.

101. Гидулянов В.И. Анализ методов оценки эффективности капитальных вложений Текст. / В.И. Гидулянов, А.Б. Хлопотов. 2-е изд., стер. - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2003. -78 с.

102. Уварин H.JI. Оценка эффективности инвестиционного проекта на основе критерия «ЧДД» Текст. / H.JL Уварин. М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2001. - 128 с.

103. Мелкумов Я.С. Экономическая оценка эффективности инвестиций Текст. /Я.С. Мелкумов.-М.: ДИС, 1997.

104. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов Текст. -М.: Экономика, 1999.

105. Проспект фирмы Atlas Copeo «SIMBA M and L Series» Текст. Сентябрь, 2001г.

106. Рекламные проспекты и инструкции по эксплуатации ПДМ и автосамосвалов фирм TORO, Atlas Copeo Текст.

107. Каплунов Д.Р. Развитие подземной добычи при комплексном освоении месторождений Текст. / Д.Р. Каплунов, В.И. Левин, и др. М.: Наука, 1992.256 с.

108. Баранов А.О. Расчет параметров технологических процессов подземной добычи руд Текст. / А.О. Баранов. М.: Недра, 1985. - 224 с.

109. Будько A.B. Выбор и совершенствование систем разработки Текст. / A.B. Будько. М.: Недра, 1971. -201 с.

110. Фрейдин A.M. Современные способы выемки мощных залежей под обрушенными породами на больших глубинах Текст. / А.М.Фрейдин, A.A. Неверов, С.А. Неверов // Горный журнал (в печати).