Обоснование технологии разработки месторождений облицовочного мрамора комбинированным способом

Невежин, Александр Юрьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование технологии разработки месторождений облицовочного мрамора комбинированным способом
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Обоснование технологии разработки месторождений облицовочного мрамора комбинированным способом"

На правах рукописи

НЕВЕЖИН АЛЕКСАНДР ЮРЬЕВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОБЛИЦОВОЧНОГО МРАМОРА КОМБИНИРОВАННЫМ СПОСОБОМ

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

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Государственный университет цветных металлов и золота»

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Косолапое Александр Иннокентьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Першнн Геннадий Дальтоновнч кандидат технических наук, профессор Ушенин Валентин Павлович

Ведущая организация -

ОАО «МКК-Саянмрамор»

Защита состоится «18» мая 2006 в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.095.01 в ГОУ ВПО «Государственный университет цветных металлов и золота», 660025, г.Красноярск, проспект им. газеты Красноярский рабочий, 95, ауд. 223 лабораторного корпуса.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Государственный университет цветных металлов и золота».

Автореферат разослан « /2 » апреля 2006г.

Ученый секретарь _______

диссертационного совета - .— —=— Морозов В.Н.

2Р34

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Камнедобывающая промышленность является одной из самых стабильно развивающихся отраслей в мире. Ее ежегодный рост составляет 4-6% и обусловлен, прежде всего, постоянным увеличением населения и улучшением социальных условий.

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

Обеспечение развития отрасли требует постоянного увеличения объемов добычи облицовочного камня и может быть достигнуто не только вовлечением в разработку новых месторождений, но и за счет применения нового оборудования, а также улучшения показателей работы действующих карьеров. Эффективность отработки месторождений мрамора зависит от принятого оборудования, параметров технологии и способа разработки. В настоящее время в России широко применяют самое современное камнедобывающее и обрабатывающее оборудование, но разработку месторождений ведут только открытым способом. В то время, как в мире, на долю подземного и комбинированного способов разработки приходится около 30% всего объема добычи блоков. Поскольку подземный способ разработки требует значительных капитальных затрат и времени, то в России можно реально увеличить объемы добычи высококачественных блоков ценных разностей мрамора, главным образом, за счет внедрения комбинированного способа разработки, используя существующую производственную инфраструктуру. Однако отсутствие подобного опыта работ и результатов научных исследований, позволяющих принимать решения при обосновании параметров такой технологии, сдерживает применение комбинированного способа разработки.

Это обстоятельство определяет актуальность и своевременность темы исследования, связанного с обоснованием параметров технологии разработки комбинированным способом месторождений облицовочного мрамора.

Идея работы состоит в том, что параметры технологии при комбинированном способе разработки месторождений облицовочного мрамора обусловлены пространственной изменчивостью прочности камня, интенсивности тре-щиноватости массива, рельефом поверхности и мощностью вскрышных пород.

Цель настоящей работы состоит в обосновании параметров технологии разработки месторождений облицовочного мрамора комбинированным способом, обеспечивающих повышение эффективности добычи блоков.

Для достижения поставленной в диссертации цели необходимо было решить следующие задачи:

-разработать объемную модель трещиноватости и исследовать пространственную изменчивость интенсивности соответствующего показателя;

I РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ , I БИБЛИОТЕКА

-установить влияние пространственной изменчивости интенсивности трещиноватости массива на параметры технологии при комбинированном способе разработки месторождений облицовочного мрамора;

-оценить взаимное влияние параметров карьера и подземных выработок и разработать методику для их расчета;

-исследовать характер влияния особенностей строения месторождения на производственную мощность и интенсивность его разработки комбинированным способом;

-обосновать рациональные объемы горных работ открытым и подземным способом при комбинированной разработке месторождения облицовочного мрамора.

Основные научные положения. выносимые на защиту:

1. Деление месторождения мрамора на зоны для ведения открытых и подземных работ при комбинированном способе разработки следует осуществлять, учитывая гармонический характер изменения в плане и по глубине показателя блочносги мраморного массива, устанавливаемого на основании изучения трещиноватости по керну скважин.

2. Комбинированный способ разработки месторождений облицовочного мрамора с зонами ведения открытых и подземных работ, связанными штольнями, обеспечивает повышение эффективности добычи блоков за счет увеличения площади рабочей зоны, сокращения объемов выемки внутренней и внешней вскрыши и уменьшения горно-капитальных работ.

3. Скорость подвигания фронта работ в карьере ограничивает объем добычи блоков при комбинированной разработке месторождения мрамора и предопределяет состав комплекса добычного оборудования в шахте.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1.Разработана объемная модель трещиноватости для исследования пространственной изменчивости соответствующего показателя, определяющего параметры комбинированной технологии разработки месторождения облицовочного мрамора.

2.Установлена пространственная закономерность изменения выхода блоков на месторождениях облицовочного мрамора и доказана его связь с параметрами комбинированной технологии их разработки.

3.Получены аналитические выражения для расчета параметров комбинированной технологии.

4.0переделен характер влияния особенностей строения месторождения на производственную мощность и интенсивность его разработки комбинированным способом.

5.Выявлена закономерность динамики рациональных объемов горных работ открытым и подземным способом при комбинированной отработке месторождения облицовочного мрамора.

Методы научных исследований: анализ ранее выполненных научных исследований; обобщение отечественного и зарубежного производственного опыта; моделирование и численные исследования на ЭВМ; аналитические рас-

четы; натурные наблюдения; технико-экономический анализ; методы математической статистики и оптимального планирования эксперимента.

Достоверность результатов исследований подтверждена сходимостью результатов теоретических исследований с практическими данными; внедрением результатов проведенных исследований при проектировании рудников с комбинированным способом разработки; данными моделирования трещинова-тости для оценки блочности массива; значительным объемом статистических данных.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1.Предложена методика оценки пространственной изменчивости выхода блоков на месторождениях облицовочного мрамора для установления ее взаимосвязи с параметрами комбинированной технологии их разработки.

2.Разработана методика рационального раскроя мраморного месторождения на зоны ведения открытых и подземных работ при комбинированном способе его разработки.

3.Обоснованы порядок и методика расчета производственной мощности и интенсивности отработки месторождения мрамора комбинированным способом с учетом пространственной изменчивости особенностей строения его массива.

Реализация результатов исследования.

Результаты исследований использованы при проектировании рудника «Доверие», разрабатывающего второй геологический участок Кибик-Кордонского месторождения мрамора. Реализация проекта позволит по сравнению с открытым способом разработки увеличить величину внутренней нормы доходности с 6,6% до 16,33%. Расчетный годовой экономический эффект составит 4,6 млн. руб.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Совершенствование методов поиска и разведки, технологии добычи и переработки полезных ископаемых" (Красноярск, 1999г.), Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экологические проблемы горно-металлургического комплекса» (Красноярск,2000г.), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов (инновационный и инвестиционный потенциалы)» (Красноярск, КГТУ,2000), 1-ой международной научно-практической конференции «Технологические проблемы разработки месторождений минерального сырья в сложных геотехнологических условиях» (Тула, 2000г.), международной научно-технической конференции «Теория и практика добычи, обработки и применения природного камня» (г. Магнитогорск, 2002,2003,2004,2005,2006).

В 2004г. автором получен грант (140060) красноярского краевого фонда науки для молодых ученых.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 19 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, изложена на 183 страницах машинописного текста, включает

23 таблицы, 76 рисунков, список использованной литературы из 132 наименований.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность за неоценимую помощь и консультации при подготовке диссертации профессору, доктору технических наук А.И. Косолапову, сотрудникам кафедр «Открытые горные работы» и «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых», принявших активное участие в обсуждении и апробации диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе выполнен анализ современного состояния технологии разработки месторождений облицовочного мрамора в России и за рубежом, проанализирована соответствующая сырьевая база, исследован опыт применения и методические основы комбинированного способа разработки, сформулированы цель и основные задачи настоящего исследования.

Вторая глава посвящена исследованию пространственной изменчивости основных показателей строения месторождения мрамора, обуславливающих выбор способа разработки - трещиноватости массива. Предложена модель, описывающая трещиноватость массива и позволяющая достоверно оценивать трещиноватость массива разбитого несколькими системами трещин.

В третьей главе рассмотрена методика обоснования границ открытых и подземных работ при комбинированном способе разработки месторождений мрамора. Выделены факторы, влияющие на область применения открытых и подземных работ. Предложена математическая модель описания параметров нагорного месторождения мрамора для определения условий применения способов разработки.

В четвертой главе определены параметры технологии горных работ при комбинированной разработке, предложен порядок расчета незакрепленных пролетов выработок и параметров целиков, отражена особенность расчета выемки запасов в бортах карьеров. Приведены параметры техники и технологии проведения выработок баровыми машинами. Предложены формулы для определения производительности.

В пятой главе рассмотрены варианты применения комбинированного способа разработки в условиях различных участков Кибик-Кордонского месторождения мрамора.

Основные результаты исследований отражены в нижеприведенных положениях.

Коэффициент выхода блоков (В() является основным показателем, влияющим на выбор технологии, способа разработки и экономику горного производства. Для решения задачи районирования месторождения по способу разработки важно знать не среднюю его величину, а характер изменения в пространстве месторождения. При прочих равных условиях коэффициент выхода блоков линейно связан с показателем блочности, характеризующим содержание естественных отдельностей определенной формы и размера в объеме оцениваемого массива. В свою очередь, показатель блочности зависит от интенсив-

ности и ориентации трещин, которые устанавливают при замере соответствующих параметров в обнажениях выработок или по керну скважин. Данные, полученные в первом случае, позволяют решать задачи оперативного управления, а для принятия решений по выбору границ применения различных способов и прогнозирования производственной мощности рудника или карьера необходимы данные по трещиноватости, получаемые при изучении керна. Коэффициент выхода блоков при изучении трещин по керну скважин рассчитывают по формуле

2А

где hM и п - высоты и количество монолитных столбиков керна, заданной длины (м и ед) в оцениваемом интервале длины скважины (Н, м); АГ„ - эмпирический коэффициент, характеризующий особенности месторождения и применяемой технологии (определяется на стадии разведочных работ и опытной добычи блоков).

Пространственную изменчивость блочности массива месторождения можно оценить, используя методы математического моделирования. В результате получают планы или разрезы, отражающие особенности пространственной изменчивости данного показателя. Для изучения характера изменения выхода блоков по определенным направлениям в ходе настоящих исследований было предложено использовать относительный показатель выхода блоков, вычисляемый по формуле

в = в/в

' ср, (2)

где Bt и Вер - коэффициент выхода блоков в оцениваемой точке массива и средний в оцениваемом объеме (по скважине) в заданном направлении (на плане или разрезе).

Графики, характеризующие пространственную изменчивость относительного показателя выхода блоков от рельефа вглубь массива (перпендикулярно к рельефу) показаны на рис. 1.

Анализ полученных графиков позволяет сделать вывод о гармоническом характере пространственной изменчивости выхода блоков, о возможности выделения участков, с различной блочностью и определения их размеров, в границах которых, следует вести добычные работы тем или иным способом. При этом, параметры соответствующих рабочих зон предопределены размерами участков с наиболее высоким коэффициентом выхода блоков. Для подтверждения этого вывода, используя данные по керну буровых скважин, была создана цифровая модель блочности участка Белый Кибик-Кордонского месторождения, а затем с помощью программного пакета Surfer 6.0 построены погоризонт-ные планы, характеризующие пространственную изменчивость коэффициента выхода блоков (рис.2).

Используя технико-экономическое сравнение вариантов отработки с учетом плана, характеризующего пространственную изменчивость коэффициента

выхода блоков (рис.2), участок разделен на две части: первую часть (I) целесообразно отрабатывать открытым способом; вторую (II) - подземным способом, а.

-Линия 1-1 •

100 150 200

Расстояние от линии рельефе, м -Линия II-II -а-Линия III-III -о-Линия IV-IV

-Линия V-V

-Линия I-I

100 150 200

Расстояние от линии рельефе, м о-Линия 11-11 -плиния III-III -о-Линия IV-IV

30 40 50 60

Расстояние от линии рельефа, м -о-Линия М ~о~Линия 11-11 -л-Линия III-III -о-Линия IV-IV-»-Линия V-V

Рис. 1. Влияние расстояния от дневной поверхности до оцениваемой точки массива на значение относительного коэффициента выхода блоков: а и б - участок Белый и Верхний Кибик-Кордонского месторождения; в - первый участок Арымского месторождения.

----изолинии |шюда блоков (горизонта 700-740 м)

--— изолинии выходя блоков (горизонты 740-770 м)

- контур участка

Разрез по линии VII-VII

г 2 ;.>•:.,./•; з шж 4

Рис. 2. Пиан и разрез участка Белый Кибик-Кордонского месторождения мрамора, характеризующие изменчивость выхода блоков: 1 - 10-14%; 2 -14-20%;

3 - >20%; 4 - выветренный мрамор.

При таком раскрое можно увеличить объемы добычи блоков более высокого качества, уменьшить площадь земель, нарушаемых горными работами, и снизить затраты на производство горных и вскрышных работ.

Вышеизложенное является доказательством первого научного положения выносимого на защиту, а именно: деление месторождения мрамора на зоны для ведения открытых и подземных работ при комбинированном способе

разработки следует осуществлять, учитывая гармонический характер изменения в плане и по глубине показателя (точности мраморного массива, устанавливаемого на основании изучения трещиноватости по керну скважин.

Наряду с характером пространственной изменчивости показателя блочно-сти массива при обосновании границ рационального применения подземных и открытых горных работ при комбинированной разработке мраморного месторождения необходимо учитывать его размеры, орографию поверхности и мощность вскрышных пород. При этом, принятые границы должны обеспечить максимальную экономичность отработки месторождения в целом. Для решения задачи в данной постановке в качестве экономического критерия принята величина индекса доходности, вычисляемого по формуле

„„ (Я0ГР-30ГР ) + (ЯПГР-3ПГР )

ИД~--когр+кпгр-^тах- (3)

где Я0™", /Г7777" - дисконтированные результаты, полученные в результате добычи мрамора открытым и подземным способом, руб.; 30ГР, 3?гр - дисконтированные затраты на добычу мрамора открытым и подземным способом, руб.; К°гр, К»" - суммы дисконтированных капиталовложений открытым и подземным способом, руб.

Текущие значения, входящие в формулу (3), рассчитывали с учетом коэффициентов выхода блоков, размеров зон открытых и подземных работ, удаленности месторождения от транспортных коммуникаций, достигаемой мощности рудника и карьера, мощности вскрышных пород, размеров прибортовых целиков, предельных углов откосов бортов карьеров и глубины месторождения по общеизвестным формулам. При этом, значение принятого критерия оценивали за период времени равный 10 годам для расчетной схемы раскроя месторождения или его участка (рис.3). Ширина карьера по верху варьировала от минимально-возможной {Х^, при которой можно отработать запасы на максимальную глубину месторождения, до максимально-возможной (Х3), при которой всё месторождение отрабатывают только открытым способом. Исходя из этого, задавая с определенным шагом ширину карьера по верху и его положение на разрезе, можно сформировать множество вариантов, подлежащих оценке с помощью предлагаемого критерия.

Поэтому, для поиска оптимального варианта раскроя карьерного поля предложено использовать коэффициенты, учитывающие размеры карьера и его положение относительно границ месторождения:

К, = 100Х]/Хз\ (4)

Кг = ЮОХ/Хз, (5)

где Х1 - ширина карьера по верху при оцениваемом варианте комбинированной разработки месторождения, м; Х3 - максимальная ширина карьера по верху при отработке месторождения открытым способом, м; Х2 - расстояние от крайней правой границы месторождения до верхней бровки соответствующего борта карьера, м.

Рис. 3. Расчетная схема для определения границ открытых (1) и подземных работ (2) при комбинированном способе разработки мраморного месторождения: 3 - выветренный мрамор; 4- вмещающие породы.

Для поиска оптимального варианта раскроя необходимо найти максимум функции следующего вида

ИД =f(K,;KJ => max. (6)

Для решения этой задачи была разработана специальная программа, реализованная в программной среде Excel. Численные исследования, выполненные с ее помощью, позволяют для заданных условий разработки месторождения получить значения принятого критерия для любого количества вариантов его раскроя. В нашем случае значения коэффициентов К] и К2 задавали с определенным шагом. В результате были получены значения, по которым построили график функции (6) (рис. 4).

Рис. 4. Графическое отображение целевой функции обоснования рационального раскроя месторождения на зону ведения открытых и подземных работ при комбинированном способе разработки

В данном случае максимум функции ИД — /(Кг.К^ соответствует искомым условиям раскроя: Я", =15% и К2 =65%. При максимальной ширине карьера по верху А^=300 м параметры раскроя составят А^=45м и ^=180 м. Указанные параметры раскроя необходимо уточнять с учетом особенностей конкретного участка месторождения. В целом, результаты исследований позволяют утверждать то, что с использованием указанной методики можно в первом приближении раскраивать карьерные поля месторождений облицовочного мрамора. В последующем, выделенные в результате этого варианты следует оценить с учетом особенностей строения, орографии и формы месторождения в плане. При этом, как правило, в первую очередь необходимо определить размеры и положение шахтного поля.

В ходе настоящих исследований было доказано, что рациональные параметры участка подземной добычи при комбинированной разработке мраморного месторождения должны обеспечивать минимум затрат на горно-капитальные и горно-подготовительные работы, отнесенные к единице объемов добытых блоков. С учетом этого предложен следующий критерий оптимизации

J _ ^ГКР •//111 —

-гKP

VoB'Bf

-» min

, руб/м

(7)

где Угкр - объем горно-капитальных (ГКР) и горно-подготовительных (ГПР) работ, м3; Сгкр - себестоимость ГКР и ГПР, руб./м3; Уов ~ объем очистной выемки, м3; ЩР - средний выход блоков в объеме очистной выемки.

Для обоснования параметров зоны ведения подземных работ на геологическом плане и разрезе с изолиниями коэффициента выхода блоков (рис.2) выделили участки, расположенные за пределами карьера. Для каждого варианта по формуле (7) рассчитали значение критерия оптимизации. Характер изменения критерия оптимизации и выхода блоков по вариантам раскроя показан на рис.5.

в 8 10 12 14 16 Площадь участка подземной разработки, тыс.м2

Рис. 5. Зависимость критерия Jon (1) и выхода блоков (2) от площади участка подземной добычи

Анализ графиков на рис.5 свидетельствует о том, что при увеличении размеров участка подземных работ выход блоков падает, а абсолютные затраты

на ГКР и ГПР растут. Оптимальные его размеры для условий рассмотренного примера составляют 5,5-8,5 тыс.м2. Причем, как показали численные исследования, положение оптимума обусловлено характером пространственной изменчивости выхода блоков.

Таким образом, комбинированная разработка месторождения мрамора с взаимосвязанными рабочими зонами обеспечивает возможность увеличения объемов добычи, исключение из разработки вскрышных пород и выветренного мрамора над зоной подземных работ, выемку высокоблочного мрамора внутри участка подземной разработки (отстраивая целики из трещиноватого мрамора). Кроме этого, при вскрытии участка подземной разработки горно-капитальные работы ограничены проходкой штолен и вентиляционных выработок длиной равной мощности бортового целика.

Вышеизложенное является доказательством второго научного положения выносимого на защиту, а именно: комбинированный способ разработки месторождений облицовочного мрамора с зонами ведения открытых и подземных работ, связанными штольнями, обеспечивает повышение эффективности добычи блоков за счет увеличения площади рабочей зоны, сокращения объемов выемки внутренней и внешней вскрыши и уменьшения горнокапитальных работ.

После разделения месторождения или его участка на зоны ведения подземных и открытых работ следует обосновать параметры технологии, при которых эффективна комбинированная разработка. При этом, в первую очередь, необходимо определить параметры бортового целика, который должен обеспечить сохранение устойчивости борта карьера, подработанного подземными горными выработками (рис.6). Его параметры определяются следующим условием устойчивого равновесия:

№>Р, (8)

где с?сж - реакция целика, МН; я - коэффициент запаса прочности; Р -

сила действующая на целик, МН; 5Ц - площадь целика, м2; сж=<?-предел прочности материала целика на одноосное сжатие в массиве, МПа; </сж - предел прочности породы слагающей целик в образце, МПа; кс - коэффициент структурного ослабления (0,2-1); кф-/(Н/С) - коэффициент формы целика; А и С- высота и ширина целика, м.

В свою очередь площадь целика, м2:

у.8.Гп

106 •о* ' ( )

сж-

ЛПИ

5„= (Ь-Ш) (С-Н^ а), (10)

где V - объем породы приходящийся на целик, м3; ц - ускорение свободного падения, м/с2; у- объемная масса горной породы, кг/м3.

Объем породы, приходящейся на целик, устанавливаем по следующим выражениям:

если С+0,5 А>Н^ а, то У=(0,5-А+СГ0,5 Н,^ а) Ь-Н,;

(П)

если С+0,5 А<Н^а, то У=0,5 (0,5 -А+С/ I а,

где С и С/ - ширина бортового целика по почве и кровле камеры, м; Ь - длина камеры, м; Ш - ширина вскрывающей выработки (штольни), м; а - угол откоса нерабочего борта карьера, м.

В-В

Рис. 6. Схема для расчета мощности бортового целика

Задача сводится к определению расстояния от нижней бровки карьера до камеры (С), при котором выполняется условие равновесия (8). Для свойств мрамора и особенностей строения участка Белый Кибик-Кордонского были выполнены численные исследования на ЭВМ по специальной программе. По их результатам построены графики зависимости мощности целика от глубины и угла откоса нерабочего борта карьера (рис.7). Используя приведенную методику можно определить параметры бортового целика для любых других условий.

Параметры камер, опорных, межэтажных и панельных целиков в зоне ведения подземных работ при комбинированной разработке мраморного месторождения определяют общеизвестными методами.

Выработки, вскрывающие шахтные поля при комбинированной разработке с взаимосвязанными рабочими зонами, должны иметь размеры, обеспечивающие возможность перемещения по ним выемочно-погрузочного оборудования, применяемого на открытых работах. После их проходки и нарезке камер добычу мраморных блоков в подземных условиях осуществляют по технологии, используемой на открытых работах.

Угол откоса нерабочего борта карьера (а)

♦ 45 -•-50 -♦—55

-л-ео

-»-65 -О-70 -Х-75 -•-80 -«-85 -о-90

Высота борта карьера, м

Рис. 7. Влияния параметров нерабочего борта карьера на ширину бортового

целика

В этом случае развитие фронта работ сдерживает технология, применяемая при нарезке опорных целиков. Это связано с тем, что комплекс оборудования на первом добычном уступе работает практически при одной поверхности обнажения, а на последующих уступах - при двух. Поэтому для планирования объемов добычи блоков необходимо знать численный характер влияния на производительность технологического комплекса, применяемого при оформлении камер на первом уступе, прочностных свойств мрамора, высоты уступа и расстояния между опорными целиками. На первом уступе технология нарезки камер включает следующие операции: баровой машиной забой раскраивают взаимно-перпендикулярными горизонтальными и вертикальными пропилами; затем, на одном фланге камеры, с помощью гидроподушек выкалывают ключевой блок для установки в образованной при этом нише специальных направляющих роликов канатно-алмазной пилы; с ее помощью выполнят затыловоч-ный рез. Отделенные от массива объемы камня погрузчиком со специальным захватом извлекают из забоя. Указанные операции последовательно повторяют * до полного оформления камеры (нарезки опорных целиков). Для расчета производительности разработана специальная программа для ЭВМ, в которой учтена цикличность и продолжительность перечисленных работ.

При математико-статистической обработке расчетных данных получены формулы для расчета эксплуатационной месячной производительности (&«с, м3/мес.) комплекса оборудования и скорости подвигания забоев (УПГР, м/мес.) при односменном режиме работы, при этом, комплекс оборудования включает: баровую машину для подземных работ; фронтальный погрузчик; канатно-алмазную пилу и гидроподушки:

Ошс = 530,03+1,52В-2,45асж+0,004асж3;

(12)

УПГР = 41,03В

,-0.902 _ е<).00458 а,

сж

(13)

где В - ширина камеры, м; асж - предел прочности мрамора на одноосное сжатие, МПа.

Используя полученные формулы, зная длину фронта работ, высоту этажа и применяемую технологию, можно определить максимально-возможную производственную мощность участка подземных работ:

где Кц - коэффициент потерь запасов в целиках; Ьф - длина фронта работ шахты в пределах этажа, м; А - высота этажа, м; В"6 - коэффициент выхода блоков в шахте.

Найденное по формуле (14) значение максимально возможной мощности следует проверять по допустимой интенсивности горных работ в карьере.

При комбинированной отработке месторождения мрамора с взаимозависимыми рабочими зонами необходимым условием является равенство скорости понижения работ в пределах карьера и шахты. Ее величину можно рассчитать по формуле

где Уф - экономически-целесообразная скорость подвигания фронта работ, м/год; <р - угол откоса рабочего борта карьера, град.

С учетом этого, производственная мощность при комбинированной разработке месторождения мрамора предложено рассчитывать по формуле

где 5„ и - площади рабочих зон открытых и подземных работ, м2; В"6 и В"6 - коэффициенты выхода блоков при открытых и подземных работах.

Ранее было доказано влияние скорости подвигания фронта горных работ на выход блоков мрамора и установлена зависимость для расчета экономически целесообразного значения скорости от относительного показателя трудности разработки месторождения (П^,). Данный показатель учитывает размеры месторождения, превышение его поверхности над преобладающими отметками местности, углы склонов поверхности месторождения, жесткость климата, коэффициента вскрыши и относительный показатель трудности добычи блоков. График для определения скорости подвигания фронта на открытых работах с учетом особенностей разрабатываемого месторождения представлен на рис.8.

(14)

с<йФ>

05)

(16)

6 5 4 3 2 1 0 50 100 150 200

Уф, м/мес асж, МПа

-О- Кт а 0,5 -О- Кт = 1,0 -А- Кт = 1,5 45- Кт = 2,0 Кт - коэффициент трещиноватости,

Рис. 8. Номограмма для определения экономически целесообразной скорости подвигания фронта открытых горных работ с учетом условий разработки месторождений мрамора (Кт - коэффициент трещиноватости, м2/м3)

Вышеизложенное является доказательством третьего научного положения выносимого на защиту, а именно: скорость подвигания фронта работ в карьере ограничивает объем добычи блоков при комбинированной разработке месторождения мрамора и предопределяет состав комплекса добычного оборудования и технологию добычи в шахте.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, являющейся научно-квалификационной работой, изложены научно-обоснованные технологические разработки, позволяющие рационально раскраивать месторождения мрамора на зоны ведения открытых и подземных работ, определять производственную мощность и выбирать параметры технологии ведения горных работ при комбинированной разработке мраморных месторождений, обеспечивающие повышение эффективности их отработки.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации состоят в следующем.

периода которых предопределяет размеры рабочих зон ведения открытых и подземных работ при комбинированной разработке месторождения мрамора.

2. Установлено, что первоочередная разработка открытым способом участка месторождения с максимальным коэффициентом выхода блоков и минимальной мощностью выветренного мрамора обеспечивает в дальнейшем увеличение объемов добычи блоков, уменьшение объемов внутренней и внешней вскрыши, сокращение затрат на горно-капитальные работы при комбинированной разработке месторождения облицовочного мрамора со взаимозависимыми рабочими зонами, связанными штольнями, пройденными из бортов карьера.

3. Разработана методика разграничения зон ведения открытых и подземных работ при комбинированной разработке месторождений мрамора, учитывающая особенности строения массива месторождения и рельефа его поверхности и позволяющая в первом приближении выполнять раскрой месторождений, обеспечивающий наиболее эффективную его разработку. Предложена методология решения данной задачи на ЭВМ и формирования целевой функции для оптимизации геометрических параметров раскроя месторождения.

4. Размеры шахтного поля при комбинированной разработке месторождения мрамора следует устанавливать по минимуму затрат на горно-капитальные и горно-подготовительные работы, отнесенные к единице объема добытых блоков. При этом, увеличение размеров шахтного поля приводит к уменьшению среднего коэффициента выхода блоков при относительном снижении удельных объемов капитальных и горно-подготовительных выработок.

5. Предложена методика расчета производительности комплекса оборудования в подземных условиях, на основе которой доказано, что ее величина зависит от принятой организации работ, используемого оборудования, прочности мрамора и ширины камеры. При этом комплекс оборудования, используемый для нарезки внутрикамерных целиков, ограничивает производственную мощность шахты.

6. Объем добычи блоков при комбинированной разработке месторождения мрамора с взаимосвязанными рабочими зонами предопределен экономически-целесообразной скоростью подвигания фронта работ в карьере определяемой с учетом относительного показателя трудности разработки, обусловленного характером пространственной изменчивости блочносги массива, основными параметрами месторождения и особенностями рельефа его поверхности.

7. Результаты исследований использованы при проектировании отработки различных участков Кибик-Кордонского месторождения мрамора (второго геологического участка - рудник «Доверие»). При этом определены параметры подземных выработок, производственных процессов, вскрытия, разработана технология горных работ и проходки выработок, обоснована производственная мощность, составлен календарный план и определены технико-экономические показатели проекта при комбинированной разработке. На основе технико-экономического сравнения вариантов отработки установлено, что при комбинированной разработке данного участка месторождения можно увеличить

вдвое объем добычи блоков, а проект может быть реализован при величине внутренней нормы доходности равной 16,33%, по сравнению с 6,6% при открытом способе и 7,2% - при подземном.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Выбор параметров системы разработки при эксплуатации месторождений облицовочного камня.//Совершенствование методов поиска и разведки, технологии добычи и переработки полезных ископаемых: Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Красноярск: КГАЦМиЗ, 1999. - С. 96-97.

2. Обоснование целесообразности комбинированной разработки месторождений облицовочного камня.// Экологические проблемы горнометаллургического комплекса: Материалы Всероссийской научно-технической конференции. - Красноярск: КГАЦМиЗ, 2000. - С.57-58. (соавтор А.И. Косола-пов).

3. Перспективы применения комбинированной технологии разработки месторождений облицовочного мрамора.//Достижения науки и техники - развитию Сибирских регионов (инновационный и инвестиционный потенциалы): Тезисы докладов 2 Всероссийской научно-практической конференции с международным участием и выставкой; в Зч. Ч.З. - Красноярск: КГТУ, 2000. - С.242-243.

4. Повышение эффективности разработки сложноструктурных месторождений мрамора.// Технологические проблемы разработки месторождений минерального сырья в сложных геотехнологических условиях: Тезисы докладов 1-ой международной научно-практической конференции. - Тула: ТГУ, 2000. - С. 20-21. (соавтор А.И. Косолапое).

5. Конструкция рабочей зоны при комбинированной разработке нагорного месторождения облицовочного мрамора.// Новые материалы: получение и технологии обработки: Сб. тезисов докладов научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Красноярск: КГАЦМиЗ, 2001. -С. 53-56.

6. Определение главных параметров выработок при комбинированном способе разработки месторождений облицовочного мрамора.// Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2002. - С. 57-64. (соавтор А.И. Косолапое).

7. Моделирование трещиноватости пород для оценки пространственной изменчивости блочности массива месторождений облицовочного камня.// Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2003. - С. 118-127. (соавтор А.И. Косолапое).

8. Методика расчета производственной мощности добывающего предприятия для комбинированной разработки месторождений мрамора.// Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2003. - С. 57-61. (соавтор А.И. Косолапов).

9. Исследование зависимости параметров технологии от пространственной изменчивости выхода блоков при комбинированной разработке месторождений мрамора.// Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2003. - С. 89-96. (соавтор А.И. Косолапое).

10. Варианты границ открытого и подземного способов разработки второго участка Кибик-Кордонского месторождения мрамора.// Совершенствование методов поиска и разведки, технологии добычи и переработки полезных ископаемых: Материалы Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Красноярск: ГОУ ВПО «КГАЦМиЗ», 2003. -С. 16-17.

11. Особенности комбинированной разработки месторождений мрамора.// Комбинированная геотехнология: Развитие способов добычи и безопасности горных работ: Тезисы докладов Международной конференции. - Магнитогорск. МГТУ, 2003. - С. 303-304. (соавтор А.И. Косолапое).

12. Технология проходки подземных вскрывающих выработок при разработке месторождений облицовочного мрамора.// Проблемы геологии и освоения недр: Труды Седьмого Международного научного симпозиума им. академика М.А, Усова студентов, аспирантов и молодых ученых. - Томск: ТГТУ,

2003. - С. 533-535.

13 Обоснование модели камнерезной машины для проведения подземных выработок в мраморе при отработке 1 и 2 литологических горизонтов Кибик-Кордонского месторождения мрамора («Карьер №7»).// Проблемы освоения минеральной базы Восточной Сибири: Сб.научн.тр. - Иркутск: ИрГГУ,

2004. - С. 209-214. (соавтор А.И. Косолапое).

14. Обоснование интенсивности разработки месторождений мрамора подземным способом.// Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2004. - С. 125-131. (соавтор А.И. Косолапое).

15. Обоснование транспортной схемы для отработки Второго участка Кибик-Кордонского месторождения мрамора.// Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2004. - С. 150-158. (соавтор А.И. Косолапое).

16. Перспективы применения в России подземного способа разработки мраморных месторождений.// Современные технологии освоения минеральных ресурсов: Сборник научных трудов. Вып.2. - Красноярск: ГУЦМиЗ, 2004. -С.161-166. (соавтор А.И. Косолапое, Е.В. Безверхая).

17. 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. (соавтор А.И. Косолапое).

18. Перспективы применения комбинированного способа разработки Кибик-Кордонского месторождения мрамора.// Эффективные инновации в геотехнологии: Сборник материалов Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию заслуженного деятеля науки и техники РФ, профессора Н.Х. Загирова. - Красноярск: ГОУ ВПО «ГУЦМиЗ», 2005. - С. 224-229. (соавтор А.И. Косолапое).

19. К вопросу определения рационального объема добычи блоков при комбинированной разработке месторождений мрамора.// Добыча, обработка и применение природного камня. Вып. 6: Сб. науч. тр. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова», 2006. - С.37-42. (соавтор А.И. Косолапое)

Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать ризографическая. Усл. печ. л. 1,3. Тираж 100 экз.

Отпечатано на участке множительной техники ГОУ ВПО «Государственный университет цветных металлов и золота» 660025, г. Красноярск, ул. Вавилова, 66 а

2 OOS ft

аоэА

Р" 8 0 9 4

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Невежин, Александр Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Характеристика месторождений облицовочного мрамора и особенностей технологии их разработки.

1.2. Анализ условий применения комбинированного способа разработки месторождений твердых полезных ископаемых.

1.3. Современное состояние исследований технологии разработки месторождений облицовочного мрамора.

1.4. Цель и задачи исследования.

2.ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СТРОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ МРАМОРА, ОБУСЛАВЛИВАЮЩИХ ВЫБОР СПОСОБА РАЗРАБОТКИ.

2.1. Методика моделирования трещиноватости месторождения облицовочного мрамора для оценки блочности массива.

2.2. Оценка необходимости исследования пространственной изменчивости показателей строения месторождений мрамора.

2.3. Исследование пространственной изменчивости блочности массива месторождения облицовочного мрамора.

2.4. Выводы.

3.МЕТОДИКА ОБОСНОВАНИЯ ГРАНИЦ ОТКРЫТЫХ И ПОДЗЕМНЫХ РАБОТ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ СПОСОБЕ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ МРАМОРА.

3.1. Анализ факторов, влияющих на область применения открытых и подземных работ при отработке месторождений мрамора.

3.2. Методика обоснования условий применения открытых и подземных работ при комбинированной отработке месторождений мрамора.

3.3. Выводы.

4.ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ МРАМОРА.

4.1. Характеристика главных параметров технологии и обоснование порядка отработки при комбинированной разработке месторождения мрамора.

4.2. Исследования взаимосвязи параметров охранных целиков с параметрами нерабочих бортов мраморного карьера.

4.3. Разработка технологии подземных работ и обоснование ее главных параметров при комбинированной отработке месторождения облицовочного мрамора.

4.4. Выбор вскрытия при комбинированной отработке месторождения облицовочного мрамора.

4.5. Обоснование возможной производственной мощности при комбинированной отработке месторождения облицовочного мрамора.

4.6. Выводы.

5. АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫПОЛНЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЛЯ УСЛОВИЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОБЛИЦОВОЧНОГО МРАМОРА.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование технологии разработки месторождений облицовочного мрамора комбинированным способом"

Камнедобывающая промышленность является одной из самых стабильно развивающихся отраслей в мире. В 30-х годах перед началом крупнейшего экономического кризиса каменная индустрия представляла собой небольшую отрасль, сконцентрированную в основном в Италии, при общем объеме производства около 1 млн. тонн в год. Принимая во внимание, что современный уровень добычи более чем в 30 раз превысил прежний, и учитывая суммарные объемы использования камня, можно оценить изменения, произошедшие за этот период, особенно начиная с 1950-х годов. Ежегодный рост индустрии на 4-6% обусловлен, прежде всего, постоянным увеличением населения и улучшением социальных условий.

Во всем мире добыча и переработка природного камня является быст-роразвивающейся и высокорентабельной отраслью промышленности. Рост масштабов производства этого материала связан с возродившимся интересом к камню из-за его технических характеристик, цветовых и функциональных возможностей. Относительно невысокий объем инвестиций для начала эксплуатации месторождений камня и высокая рентабельность производства способствует увеличению числа новых производителей.

Мировое потребление природного камня сосредоточено главным образом в сфере строительства и городского дизайна. Значительное количество камня используют в ритуальной индустрии, которая меньше подвержена экономическим кризисам. Во многих случаях природный камень не заменим, например, при строительстве храмовых сооружений, банков, офисных и других представительских зданий.

Европейские страны, на долю которых приходится 8,3% земной поверхности и 13% населения земного шара, потребляют до двух третей производимого в мире камня и имеют максимальный удельный показатель потребления изделий из него. В последние годы баланс производства и потребления природных строительных материалов сдвинулся в сторону развивающихся стран Восточной Европы и Юго-Восточной Азии. Рост потребления камня заметен почти во всех странах. В данный момент Китай, Индия и весь регион Юго-Восточной Азии в этом смысле развиваются более динамично. В соответствии с прогнозом Всемирного банка опыт стран Юго-Восточной Азии в перспективе получит дальнейшее развитие [1].

Обеспечение развития отрасли требует постоянного увеличения объемов добычи облицовочного камня и может быть достигнуто вовлечением в разработку новых месторождений за счет применения нового оборудования и повышения эффективности работы действующих карьеров.

Эффективность разработки месторождений облицовочного камня зависит от правильного выбора оборудования, параметров технологии и способа разработки. В настоящее время в России нашло широкое применение самое современное камнедобывающее оборудование, но разработку ведут только открытым способом. В то время, как в мире на долю подземного и комбинированного способов разработки приходится около 30% всего объема добычи блоков. Подземный способ разработки в чистом виде требует более значительных капитальных затрат и времени. Поэтому в России реальная возможность резкого увеличения объемов добычи высококачественных блоков возможна, главным образом, за счет внедрения комбинированного способа разработки при использовании уже существующей производственной инфраструктуры. Однако отсутствие подобного опыта работ и результатов научных исследований, позволяющих принимать решения при обосновании параметров такой технологии, сдерживает применение комбинированного способа разработки. Это обстоятельство определяет актуальность и своевременность темы исследования, связанного с обоснованием параметров технологии при комбинированном способе разработке мраморных месторождений.

Анализ современного состояния исследования в данной области свидетельствует, о том, что достаточно хорошо изучены вопросы, связанные с определением параметров традиционной технологии разработки месторождений облицовочного мрамора, установлением рациональной области применения различных комплексов добычного оборудования и выбором режима работы оборудования. Однако, геологические особенности разрабатываемых месторождений предопределяют возможность более эффективной отработки за счет выбора способа разработки в пределах одного участка.

Поэтому целью настоящей работы является теоретическое обоснование параметров технологии для разработки месторождений облицовочного мрамора комбинированным способом.

Идея работы состоит в том, что параметры технологии при комбинированном способе разработки месторождений облицовочного мрамора обусловлены пространственной изменчивостью прочности камня, интенсивности трещиноватости массива, рельефом поверхности и мощностью вскрышных пород.

Для достижения поставленной в диссертации цели необходимо было решить следующие задачи:

-оценить взаимное влияние параметров карьера и подземных выработок и разработать методику для их расчета;

-исследовать характер влияния особенностей строения месторождения на производственную мощность и интенсивность его отработки комбинированным способом;

-обосновать рациональные объемы горных работ открытым и подземным способом при комбинированной отработке месторождения облицовочного мрамора.

При выполнении работы использованы следующие методы научных исследований: анализ ранее выполненных научных исследований; обобщение отечественного и зарубежного производственного опыта; моделирование и численные исследования на ЭВМ; аналитические расчеты; натурные наблюдения; технико-экономический анализ; методы математической статистики и оптимального планирования эксперимента.

Научные положения, защищаемые автором:

1. Деление месторождения мрамора на зоны для ведения открытых и подземных работ при комбинированном способе разработки следует осуществлять, учитывая гармонический характер изменения в плане и по глубине показателя блочности мраморного массива, устанавливаемого на основании изучения трещиноватости по керну скважин.

Достоверность научных положений подтверждается сходимостью результатов теоретических исследований с практическими данными; внедрением результатов проведенных исследований при проектировании рудников с комбинированным способом разработки; данными моделирования трещиноватости для оценки блочности массива; значительным объемом статистических данных.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1 .Разработана объемная модель трещиноватости для исследования пространственной изменчивости соответствующего показателя, определяющего параметры комбинированной технологии разработки месторождения облицовочного мрамора.

3.Получены аналитические выражения для расчета параметров комбинированной технологии.

4.Установлен характер влияния особенностей строения месторождения на производственную мощность и интенсивность его отработки комбинированным способом.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1 .Предложена методика оценки пространственной изменчивости выхода блоков на месторождениях облицовочного мрамора для установления ее взаимосвязи с параметрами комбинированной технологии их разработки.

Реализация результатов исследования.

Апробация работы.

Основные положения работы докладывались на Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Совершенствование методов поиска и разведки, технологии добычи и переработки полезных ископаемых" (Красноярск, 1999г), Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экологические проблемы горно-металлургического комплекса» (Красноярск, 2000г), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов (инновационный и инвестиционный потенциалы)» (Красноярск, КГТУ, 2000г), 1-ой международной научно-практической конференции «Технологические проблемы разработки месторождений минерального сырья в сложных геотехнологических условиях» (Тула, 2000г.), международной научно-технической конференции «Теория и практика добычи, обработки и применения природного камня» (г. Магнитогорск, 2003, 2004, 2005 и 2006).

В 2004г. автором получен грант (14С060) красноярского краевого фонда науки для молодых ученых.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 19 печатных работ.

Работа выполнялась в Государственном университете цветных металлов и золота на кафедре «Отрытые горные работы».

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, изложена на 183 страницах машинописного текста, включает 23 таблицы, 76 рисунков, список использованной литературы из 132 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Невежин, Александр Юрьевич

4.6. Выводы

При проектировании комбинированной разработки месторождения мрамора размеры шахтного поля следует устанавливать по минимуму удельных затрат на горно-капитальные и горно-подготовительные работы, отнесенные к единице объема добытых блоков. При этом, увеличение размеров шахтного поля приводит к уменьшению среднего коэффициента выхода блоков при относительном снижении удельных объемов капитальных и горноподготовительных выработок.

Предложена методика расчета производительности комплекса оборудования в подземных условиях, на основе которой доказана, что ее величина зависит от принятой организации работ, используемого оборудования, прочности мрамора и ширины камеры. При этом комплекс оборудования, используемый для оформления внутрикамерных целиков, ограничивает производственную мощность шахты.

Объем добычи блоков при комбинированной разработке месторождения мрамора с взаимосвязанными рабочими зонами предопределен экономически-целесообразной скоростью подвигания фронта работ в карьере определяемой с учетом относительного показателя трудности разработки, обусловленного характером пространственной изменчивости блочности массива, основными параметрами месторождения и особенностями рельефа его поверхности.

5. АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫПОЛНЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЛЯ УСЛОВИЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОБЛИЦОВОЧНОГО МРАМОРА

Стабильное увеличение спроса на продукцию из натурального камня и небольшое удельное потребление на душу населения предопределяет стабильное развитие камнедобывающей отрасли нерудных строительных материалов в России. При этом основная доля потребления возрастет в основном в секторе частного строительства. По сравнению со странами, занимающими лидирующее положение по объемам потребления на душу населения (Греция, Швейцария, Тайвань, Италия), перспективы роста отечественной камнедобывающей промышленности достаточно высоки. Анализ состояния сырьевой базы месторождений мрамора в России свидетельствует о том, что по условиям размещения месторождений и особенностей строения их массивов большинство из них может быть отработано комбинированным способом [126,127]. Меньшие капитальные затраты и более высокая экономическая эффективность данного способа разработки делает привлекательными ранее не разрабатываемые участки и месторождения. Кроме этого, данная технология может быть использована как способ повышения экономической эффективности разрабатываемых месторождений. В данной работе сделан анализ участков Кибик-Кордонского месторождения на возможность отработки комбинированным способом. Определены параметры комбинированной разработки для этих участков. Рассмотрены особенности участков и горно-технологические условия разработки.

Кибик-Кордонское месторождение является уникальным не только благодаря огромным запасам, но и широкой цветовой гамме мрамора (выделяют до 17 цветовых разностей мрамора). Высокие физико-механические свойства и богатство красок превосходят мрамор Коелгинского, Уфалейского, Газганского месторождений. Месторождение являлось сырьевой базой крупнейшего камне-обрабатывающего комбината «Саянмрамор», производственная мощность комбината 1977 году достигала 210 тысяч квадратных метров облицовочных плит из мрамора, а в 1985 году произвели 400 тыс.м2 облицовочных плит, при про

-у ектной производительности 300 тыс.м . Однако социально-экономические процессы произошедшие за последние 15 лет в нашей стране внесли свои коррективы в развитие камнедобычи. Сейчас месторождение отрабатывается двумя собственниками ОАО «МКК-Саянмрамор» и ОАО «Саянмрамор - Хакасия».

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.

Мрамор Кибик-Кордонского месторождения [90] пригоден в качестве сырья для получения блоков, соответствующих ГОСТ 9479-98. Разрабатываемая часть месторождения прослоем кварцево-хлорито-серицитовых сланцев разделена на два пласта: Северный и Южный.

Южный пласт мощностью 500-600 метров сложен цветными мраморами, среди которых выделяют по цвету и текстуре ряд разновидностей, прослеживающихся как по падению, так и по простиранию. Следуя по разрезу с юга на север, выделяют семь литологических горизонтов.

Горизонт 1. Мрамор белый и розовато-белый мелкозернистый массивной текстуры.

Горизонт 2. Представлен белыми среднезернистыми мраморами массивной текстуры.

Горизонт 3. Сложен темно-серыми, серыми и светло-серыми полосчатыми мелкозернистыми мраморами, среди которых встречаются прослои белых и светло-серых среднезернистых мраморов.

Горизонт 4. Представлен белыми среднезернистыми - мраморами массивной текстуры. Горизонт является как бы маркирующим прослоем, разделяющим Южный пласт на две почти равные половины и отделяющим серые мраморы от бледно-розовых и розовых.

Горизонт 5. Сложен кремовыми мелкозернистыми мраморами. Текстура массивная, иногда со слабо выраженной полосчатостью.

Горизонт 6. Представлен розовыми и бледно-розовыми полосчатыми мелкозернистыми мраморами. Горизонт характеризуется пестрым литологиче-ским составом мрамора, цвет которого варьирует от светло-розового и кремового, иногда розовато-белого до розового или густо розового цвета. Мраморы имеют полосчатую, пятнистую, линзовидную и пеструю текстуру.

Горизонт 7. Представлен белыми с различными цветными оттенками не-равномернозернистыми мраморами полосчатой текстуры.

Горизонтом белых с цветными оттенками мраморов заканчивается разрез Южного пласта, который подстилается прослоем метаморфических сланцев кварцево-хлорито-серицитового состава.

Вертикальная мощность вскрышных пород, включающая рыхлые отложения и трещиноватый мрамор, колеблется от 3,5 до 24 метров, составляя в среднем 8 метров.

Запасы мрамора Кибик-Кордонского месторождения утверждены протоколом ГКЗ №6040 от 2 сентября 1970 года в качестве облицовочного камня в следующем количестве:

- по категории А - 3223 т.куб.м;

- по категории В - 4868 т.куб.м;

- по категории С] - 16902 т.куб.м.

Выход блоков по данным опытных карьеров - 25%, выход крупных облицовочных плит по данным распиловки - 15 м /м . Прочность мрамора изменяется от 50 до 210 МПа.

Технология добычи блоков на месторождении со временем претерпевала значительные изменения. Первоначально на стадии опытных карьеров использовался буровой и буро-клиновой способ добычи, затем в промышленных масштабах добычу осуществляли камнерезными машинами с кольцевыми фрезами типа СМР-028, СМР-029 в сочетании с взрывной отбойкой, баровыми машинами КМХ-2 (Болгария) с твердосплавными резцами. Значительное время применялись канатные пилы со свободным абразивом (использовалось одновременно

23 канатно-абразивные пилы) и буровзрывной или гидроклиновой отбойкой, отделялись блоки длинной 20 м, шириной 1,5 м и высотой 5 м. Затем доминирующей стала канатно-алмазная технология. Пиление канатными пилами с алмазными режущими инструментами использовалось в сочетании с НРС или гидроклиньями, а также в чистом виде, при этом все виды работ, включая пассировку блоков, выполняли канатно-алмазными установками.

В настоящее время на левобережной части Кибик-Кордонского месторождения добычные работы ведут карьерами на Белом, Юго-западном, Верхнем, Северном и Южном участках, с 2003 года ведется строительство рудника «Доверие» с целью отработки II геологического участка (первого и второго литоло-гических горизонтов). Таким образом, произошло разделение месторождения на локальные участки, на которых добывают определенную декоративную разновидность мрамора, отличающуюся физико-механическими свойствами и блочностыо.

В результате эксплуатации месторождения по мере понижения горных работ выявлены участки неподтверждения запасов (интенсивно трещиноватых участков, характеризующихся непромышленным либо нулевым выходом блоков).

Неподтверждение запасов связано, прежде всего, с отнесением месторождения к первой группе, вследствие чего принятая плотность сети разведочных скважин не позволила выявить и оконтурить локальные участки некондиционных пород и изучить в достаточной степени качество сырья.

В связи с вышеуказанным, предприятие «Саянмрамор» в течение всего периода эксплуатации вынуждено было вести эксплуатационную разведку различных участков месторождения с доведением разведочной сети до 40x40, 40x20, 20x20 и 10x10м, нередко с последующим списанием части запасов облицовочных мраморов. За период с 1973 по 2003 год пробурено до 200 скважин объемом более 5 тыс. погонных метров.

За период эксплуатации (1973-2003гг.) общий объем списанных запасов мраморов обусловленных низким выходом блоков составил 1112 тыс.м3 (45,5% от погашенных), из них по геологическому участку 1-116 тыс.м3 (10,4%), по участку III - 320 тыс.м3 (28,8%).

Значительное неподтверждение запасов характерно для 6-го литологиче-ского горизонта (северная часть участков I и III) и западного фланга карьера «Верхний», где 6-й и 7-й литологические горизонты нарушены зоной повышенной трещиноватости северо-западного простирания (центральная и северная части участка III).

Низкий выход блоков обусловлен развитием в пределах разведочных запасов участков переслаивания мраморов со сланцами, зон трещиноватости, ок-варцевания и т.п., которые были выявлены в результате эксплуатации и проведения эксплуатационной разведки.

Выявленные при эксплуатации неоднородности геологического строения вовлеченных в разработку горизонтов мраморов участков I и III дают основание отнести их ко 2-й группе месторождений в соответствии с «Инструкцией по применению классификации запасов к месторождениям строительного и облицовочного камня» (М., 1986г.).

Результаты анализа показывают несоответствие утвержденных постоянных кондиций геолого-экономическим показателям. Рентабельное производство может быть обеспечено при минимальном выходе блоков 20% и выходе плиты 21,5 м2/м3.

5.1. Перспективность применения комбинированного способа разработки на участке Белый.

Участок «Белый» расположен в самой широкой части Северного пласта Кибик-Кордонского месторождения мрамора. Его ширина составляет около 600 м. Среди мраморов выделяют следующие разновидности, имеющие постепенные переходы между собой:

1. Мраморы белые среднезернистые (с линзами крупно- и мелкозернистых), с тонкими единичными прослоями светло-серого и бежевого цветов, наиболее распространены на участке «Белый». По данным буровых скважин эти мрамора наиболее однородны и высокоблочны. Среди них имеются участки мощностью от 1 до 20-30 м, не содержащие видимых прослоев другого цвета. Прослои бежевого и светло-серого цветов группируются в отдельные серии с расстояниями между прослоями от первых сантиметров до 1 м. Мощность прослоев от 1-2 мм, реже 1 см. Контакты линейные с постепенными переходами к чисто белым мраморам.

Мраморы массивной, реже линзовидно-полосчатой структуры. Минеральный состав представлен на 99-100 % кальцитом. Часто отмечаются изометрические зерна размером от 1,0-1,5 мм до 2 мм в более крупнозернистых разностях и 2,0-0,4 мм в мелкозернистых.

Второстепенные минералы представлены: тонкодисперсной пылыо глинистого состава - до 1 %; доломитом - до 4-5 %; флогопитом - до 2-3 %; тремолитом - до 1 %; октилолитом - единичными кристаллами; рутилом - до 1 %; кварцем - единичными зернами.

Все вышеперечисленные второстепенные минералы отмечены в мраморах, содержащих расплывчатые прослои бежевого и светло-серого цветов. Весьма редко встречаются доломит-содержащие мраморы с содержанием доломита до 25 %.

2. Мраморы белые разнозернистые с частыми прослоями бледно-розового, розового цветов с единичными прослоями сланцев. Эти разновидности мрамора наблюдаются в западной части участка «Белый» в пришарнирной части антиклинальной складки в виде горизонтов мощностью, по данным бурения, от первых метров до 20-30 м. Прослои (линзы) приобретают розовые, бежевые, светло-серые оттенки за счет содержания метасоматически переработанной терригенной составляющей, представленной флогопитом, кордиеритом, актинолитом, тремолитом, лейкоксеном, сфеном, гемотитом. Мощность цветных прослойков от 1-2 мм до 5 реже 10 см.

3. Мраморы розовые, реже белые с частыми прослоями сланцев. Прослои сланцев темно-серого, зеленовато-серого, розовато-серого цветов. Мощность от 0,5 до 5-10 см. Содержание прослоев на общую массу 15-20 % и более. Мраморы характеризуются «пестрым» литологическим составом, полосчатой, реже линзовидно-полосчатой текстурой. Местами содержание прослойков значительное (чередуются через 10-15 см). Прослои сланцев представлены: флокопи-том - 60-80 %; кордиеритом - 1-5 %; кальцитом - 5-20 %; лейкоксенированным сфеном - 5-15 %; тремолитом - 1-5 % и хлоритом - 8-10 %. Структура их неявно выраженная сланцеватая.

В центральной части участка «Белый» отмечается прослой сланцев мощностью от 0,5 до 2,5 м, залегание которого позволяет однозначно зафиксировать область замыкания антиклинальной складки и который разделяет участок «Белый» на две части: Северную (северное крыло и шарнир антиклинали), охватывающую область развития однородных белых мраморов (1-я и 2-я разновидности) и Южную (южное крыло антиклинали), охватывающую область развития переслаивающихся белых, розовых, бежевых, светло-серых мраморов (3-я разновидность).

Кварц присутствует во всех разностях мраморов в виде единичных зерен, небольшой протяженности, линзочек и прожилков не более 0,5 см.

Диабазы в пределах участка образуют серию даек на его западном фланге, ориентированных с С.-З. - 320-330, реже 360 град. Мощность даек от десятков сантиметров до первых метров, протяженность от десятков до сотен метров. Диабазы черного цвета массивной текстуры, сильно трещиноватые.

Наиболее высококачественным облицовочным сырьем являются мраморы белые среднезернистые с единичными тонкими расплывчатыми прослоями светло-серого, бежевого цветов. По данным бурения скважин и работы опытного карьера это наиболее однородные, практически однотонные белые разности мрамора, отличающиеся относительно высокой блочностью и устойчивыми показателями ее по глубине.

Мраморы южной части участка характеризуются неоднородным по декоративности рисунком и, в связи с развитием здесь зон рассланцевания, значительной изменчивостью блочности как по площади, так и на глубину.

Карстовые отложения отмечаются в северной части участка в области пересечения зон повышенной трещиноватости северо-западного и субширотного простирания. Размеры поверхностного карста составляют 90x60 м; глубина карста - 5-7 м.

Глубина распространения зоны приповерхностной трещиноватости (зоны выветривания) определена на участке «Белый» по керну скважин.

Мощность зоны выветривания по вертикали по данным буровых скважин, вошедших в контур подсчета запасов, колеблется от 1,7 до 51,1 м. Мощность зоны выветривания мраморов наименьшая в ядре антиклинали, в центральной части участка и возрастает на крыльях складки, а также вблизи контактов со сланцами на северо-востоке и юго-западе участка. Наблюдается резкое увеличение мощности коры выветривания западнее профиля 1Уа-1Уа вблизи с дайками диабазов субмеридионального простирания и по зонам рассланцевания северо-восточного простирания.

Средняя мощность вскрышных пород по скважинам в контуре подсчета запасов составила 15,6 м, в том числе: рыхлая вскрыша-2,4 м; скальная —13,2 м.

По состоянию на 01.01.1998 года для условий открытой добычи в качестве сырья для получения облицовочных плит в контуре проектного карьера ТЭО постоянных разведочных кондиций утверждены запасы мрамора в следующих количествах (тыс.м ):

Категория Категория Категория Категория В С, С2 В+С,+С2

Облицовочные мрамора 133 664 288 1085

Средний выход облицовочных блоков 1-1У группы -30,5%, в том числе I-III группы -27,9%.

В контуре балансовых запасов категории В+С1 находится 26% некондиционных пород (внутренняя вскрыша), в категории В - 15 %, категории С] и С2 - 28%, не вошедших в цифры утвержденных запасов.

Запасы трещиноватых мраморов участка «Белый», подсчитанные по состоянию на 01.01.98 года в качестве сырья для производства декоративного щебня и песка (ГОСТ 22856-89) утверждены в количестве 406 тыс.м3.

Промышленные запасы и параметры карьера

С целью минимизации капитальных затрат, необходимых при переходе от стадии опытно-промышленной к стадии промышленной разработки участка Белого проектом предусмотрено его отработку осуществить поэтапно. В первую очередь (первый этап) предложено отрабатывать запасы, ограниченные нерабочим бортом карьера, сформированным при опытно-промышленной разработке участка. Во вторую очередь (второй этап) отработке подлежат оставшиеся запасы [89]. При этом, образованное на первом этапе выработанное пространство следует использовать для размещения вскрышных пород, окола и дайковых пород, имеющих место при доработке месторождения. Данные, подтверждающие преимущества подобного варианта отработки участка, представлены в таблице 5.1. Параметры карьеров первой и второй очереди приведены в табл.5.2.

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, являющейся научно-квалификационной работой, изложены научно-обоснованные решения, позволяющие рационально раскраивать месторождения мрамора на зоны ведения открытых и подземных работ, определять производственную мощность и выбирать параметры технологии ведения горных работ при комбинированной разработке мраморных месторождений, обеспечивающие повышение эффективности их отработки.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации состоят в следующем.

1. При изучении динамики характера показателя блочности массива месторождения облицовочного мрамора установлено, что его изменчивость в плане и по глубине можно описывать гармоническими функциями, длина полупериода которых предопределяет размеры рабочих зон ведения открытых и подземных работ при комбинированной разработке месторождения мрамора.

2.Установлено, что первоочередная разработка открытым способом участка месторождения с максимальным коэффициентом выхода блоков и минимальной мощностью выветренного мрамора обеспечивает в дальнейшем увеличение объемов добычи блоков, уменьшение объемов внутренней и внешней вскрыши, сокращение затрат на горно-капитальные работы при комбинированной разработке месторождения облицовочного мрамора со взаимозависимыми рабочими зонами, связанными штольнями, пройденными из бортов карьера.

3.Разработана методика разграничения зон ведения открытых и подземных работ при комбинированной разработке месторождений мрамора, учитывающая особенности строения массива месторождения и рельефа его поверхности и позволяющая в первом приближении выполнять раскрой месторождений, обеспечивающий наиболее эффективную его разработку. Предложена методология решения данной задачи на ЭВМ и формирования целевой функции для оптимизации геометрических параметров раскроя месторождения.

4.Размеры шахтного поля при комбинированной разработке месторождения мрамора следует устанавливать по минимуму затрат на горно-капитальные и горно-подготовительные работы, отнесенные к единице объема добытых блоков. При этом, увеличение размеров шахтного поля приводит к уменьшению среднего коэффициента выхода блоков при относительном снижении удельных объемов капитальных и горно-подготовительных выработок.

5. В результате расчета параметров системы разработки с открытым очистным пространством при подземном способе разработки установлено, что величина прибортового целика зависит от трещиноватости, прочностных характеристик мрамора и от угла откоса борта карьера.

6. Предложена методика расчета производительности комплекса оборудования в подземных условиях, на основе которой доказана, что ее величина зависит от принятой организации работ, используемого оборудования, прочности мрамора и ширины камеры. При этом комплекс оборудования, используемый для оформления внутрикамерных целиков, ограничивает производственную мощность шахты.

7. Объем добычи блоков при комбинированной разработке месторождения мрамора со взаимосвязанными рабочими зонами предопределен экономически-целесообразной скоростью подвигания фронта работ в карьере определяемой с учетом относительного показателя трудности разработки, обусловленного характером пространственной изменчивости блочности массива, основными параметрами месторождения и особенностями рельефа его поверхности.

8.Результаты исследований использованы при проектировании отработки различных участков Кибик-Кордонского месторождения мрамора (второго геологического участка - рудник «Доверие»). При этом определены параметры подземных выработок, производственных процессов, вскрытия, разработана технология горных работ и проходки выработок, обоснована производственная мощность, составлен календарный план и определены технико-экономические показатели проекта при комбинированной разработке. На основе технико-экономического сравнения вариантов отработки установлено, что при комбинированной разработке данного участка месторождения можно увеличить вдвое объем добычи блоков, а проект может быть реализован при величине внутренней нормы доходности равной 16,33%, по сравнению с 6,6% при открытом способе и 7,2% - при подземном.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Невежин, Александр Юрьевич, Красноярск

1. Ежегодный сборник (выставочный) Италии. - Верона, 1992-1996.

2. Карасев Ю.Г., Карасева 0.10. Природный облицовочный камень: производство, экспорт, импорт, цены // Горный журнал. 1996. - N6. - С. 1517.

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

4. Кадастр месторождений камней облицовочных и поделочпых Красноярского края.

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

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

7. Reis М. An underground transformation // Stone World. 1994. February

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

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

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

11. R.E.D. Graniti company monograph. №1. May, 1995. 32 p.

12. Рекламный проспект фирмы IMEG

13. Profile stone catalogue COGEMAR Group. 233 p.

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

15. Рекламный проспект фирмы Benetti Macchine

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

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

18. Мельников H.H., Радионов С.Н., Архипов A.B. Комбинированная разработка месторождений Кольского региона. В сб. Повышение эффективности комплексного открыто-подземного способа разработки месторождений. - М.: ротапринт ИПКОН АН СССР, 1988, с. 26-50.

19. Вовк A.A., Черный Г.И. Разработка месторождений полезных ископаемых комбинированным способом. Киев, 1965.

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

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

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

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

24. Ворошок A.C. Рациональные схемы вскрытия мощных месторождений наклонными рудоподъемными выработками. М.: Наука, 1972. - 202 с.

25. 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.

26. 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 с

27. 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.

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

29. Терентьев В.И. Методика оптимизации параметров открыто-подземного способа разработки мощных рудных месторождений // Основные направления развития открыто-подземного способа разработки рудных месторождений. М. ИПКОН АН СССР, 1987.

30. Черных А.Д., Гушко П.И. Комплексная открыто-подземная разработка железорудных месторождений. Киев: Техника, 1991.

31. 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.

32. Зотов А.П. Выемка штучного камня. В кн.: Зотова А.П. Разработка полезных ископаемых открытыми работами. -Л.-М. - Новосибирск: ГНТГИ, 1932, с. 137-143.

33. Шешко Е.Ф. Разработка месторождений строительных материалов. В кн.; Шешко Е.Ф. Открытые горные работы. М.-Л.; ГНТГИ, 1940, с. 393395.

34. Шлаин И.Б. Разработка мраморных месторождений. М.: Промст-ройиздат, 1949. -172 с.

35. 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.

36. Малышева H.A., Сиренко В.Н. Технология разработки месторождений нерудных строительных материалов. М.: Недра. 1977. - 392 с.

37. Орлов A.M. Добыча и обработка природного камня. М.: Стройиз-дат, 1977.-349 с.

38. Оганян Т.С. Влияние абразивного материала на производительность процесса абразивно-канатной распиловки, Труды НИИКС, М.-Ереван: Стройиздат. 1965, вып. 2, с. 83-90. 68.

39. Оганян Т.С. Особенности абразивно-канатной распиловки твердых пород. Труды НИИКС, М.-Ереван: Стройиздат, 1966, вып. 3, с. 175-183.

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

41. Косолапов А.И., Волченко Н.И., Синьчковский В.Н., Блохин В.Ф. Результаты исследований производительности канатных пил на Кибик-Кордонском карьере. Экспресс-инф.: ВНИИЭСМ: 1987. Серия 7, вып.З

42. Косолапов А.И., Волченко Н.И. Оптимизация параметров блоков, вырезаемых канатными пилами. Изв. вузов: Горный журнал, Свердловск, 1988, N7

43. Косолапов А.И. Обоснование концентрации канатных пил в карьере для добычи блоков облицовочного камня. Деп. во ВНИИЭСМ 29.12.1987, N 1496/25

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

45. Юсупов С.К. Применение канатной пилы на добыче мраморных блоков на Газганском карьере. Техн. инф. ВНИИЭМС, 1972, №3, с. 3-4

46. Соловьев В.И., Двойнишников Н.К., Марков В. И. Опыт использования канатных пил на Рускеальском мраморном карьере. Реф. инф. ВНИИЭСМ, серия: Производство облицовочных и стеновых материалов и изделий из естественного камня. М., 1976, вып. 2, с. 3-7.

47. Барский A.A., Русаков К.И. Применение канатных пил в Газганском мраморном карьере. Горный журнал, 1977, №1, с.6 67.

48. Пичугин В.Г. Исследование технологии и механизации направленного откола мрамора гидроклиньями при добыче блоков на карьерах: Авто-реф. Дис. . канд.техн.наук. М., 1969. - 19 с.

49. Чесноков М.М., Пичугин В.Г. Исследование технологии разработки мраморных месторождений с применением ударно-врубовых машин. Краткий научный отчет. М., 1964. - 24 с. (Ротапринт) Инст. гор. дела: Т-10497.

50. Барон Л.И., Ключников A.B. Контурное взрывание при проходке выработок. Л.: Наука, 1967. - 204 с.

51. 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, вып. 10, с. 4952.

52. Густафссон Р. Отбойка каменных блоков в карьерах. В кн.: Гус-тафссона Р. Шведская техника взрывных работ. - М.: Недра, 1977. с. 260-262.

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

54. Головин К.А. Установление параметров процесса нарезания щелей в горных породах гидроабразивным инструментом: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд.техн.наук:05.05.06. -Тула, 1997. -18 с.

55. Ерухимович Ю.Э. Математическое моделирование и совершенствование метода расчета эффективности процесса резания горных пород гидроабразивным инструментом: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук:05.05.06. -Тула, 1999. -16 с.

56. Попович С.Н. Разработка и создание устройства на основе материала с памятью формы для направленного откола монолитов: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.05.04. -Новосибирск, 1993. -22 с.

57. Кю Н.Г., Фрейдин А.М., Чернов О.И. Добыча блочного камня методом флюидоразрыва горных пород. Горный журнал, №3, 2001, с. 71-75.

58. Бобович В.С. Разработка технологии отделения монолитных блоков термическим и механическим способами: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд.техн.наук:05.15.11. -Алма-Ата, 1991. -25 с.

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

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

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

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

63. 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, вып. 7, с. 45-47.

64. Орынбаев Б. Учет трещиноватости при выборе направления разработки мраморных месторождений. Вестник АН КазССР, 1974, № 9, с. 63-68

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

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

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

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

69. Косолапов А.И. Технология добычи облицовочного камня. Красноярск: Изд-во Красноярского ун-та, 1990. - 190с.

70. Косолапов А.И., Синьчковский В.Н. Подготовка данных для построения плана окварцевания мрамора в условиях неполной информации /Красноярский институт цветных металлов,- Красноярск: 1984. 9 с. - Деп. во ВИЭМС. 20.03.84. № 115-МГ-Д84.

71. Косолапов А.И., Синьчковский В.Н. Тренд-анализ окварцованности мрамора Кибик-Кордонского месторождения /Красноярский институт цветных металлов. Красноярск: 1984. - 13с. - Деп. во ВИЭМС. 20.03.84. № 116-МГ-Д84.

72. Косолапов А.И. и др. Составление прогнозного плана изменчивости коэффициента выхода блоков для Кибик-Кордонского мраморного карьера. // ЭИ: ВНИИЭСМ, 1987. Серия 7. - Вып. 1. - С. 10 - 12.

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

74. Добрынский A.M., Коримагин В.А., Юшков A.C. О методике изучения трещиноватости по керну буровых скважин //Изв. вузов. Геология и разведка.- 1978.- № 9. С. 162-167.

75. Поляков В.В. Определение ожидаемого выхода блочного камня при разработке месторождений изверженных пород //Разведка и охрана недр. 1970.-№3.-С. 10-12.

76. Шония Н.Ф., Мидлишвили Ш.А. Определение выхода блоков по данным бурения //Разведка и охрана недр. 1979. - № 10. - С. 55-57.

77. Косолапов А.И. Прогнозирование коэффициента выхода блоков по данным бурения //Разведка и охрана недр. 1987, №3. - С. 20-32.

78. Косолапов А.И. Исследование и обосновнаие технологии разработки нагорных месторождений облицовочного мрамора: Дис. . докт. техн. наук. Красноярск, 1993. -284с.

79. Ренев Н.Г., Бобрешов А.П. Геологический отчет по результатам до-разведки юго-западного фланга Северного пласта мраморов Кибик-Кордонского месторождения за 1991-97 гг. (участок Белый). 3 книги, 1 папка. г.Саяногорск, 1997.

80. Никитин В.В., Корягин С.А. Применение объемного моделирования естественной блочности для оценки выхода кондиционных блоков // Изв. вузов. Геология и разведка.- 1987. № 9.- с. 130-132.

81. Косолапов А.И., Волченко Н.И., Синьчковский В.Н. Применение ЭВМ для оценки блочности месторождений облицовочного камня // Математические методы и вычислительная техника в горном деле.- Новосибирск: СО АН СССР, 1985.- С. 94-97.

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

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

84. Астахов A.C. Экономика разведки, добычи и переработки полезных ископаемых (геоэкономика). М.: Недра, 1991 - 316 с.

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

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

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

88. Косолапов А.И., Безверхая E.B. Расчет производственной мощности предприятия по добыче блоков облицовочного мрамора. В сб. науч. тр. Добыча, обработка и применение природного камня. Магнитогорск: МГТУ, 2002. с. 35-39.

89. 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 с.

90. Арсентьев А.И., Шпанский О.В., Константинов Г.П., Бложе В.А. Определение главных параметров карьера. М.: «Недра», 1976. 213 с.

91. Проект рудника «Доверие» для разработки первого и второго лито-логических горизонтов Кибик-Кордонского месторождения мрамора. Том 1 . Пояснительная записка. КГАЦМиЗ. Красноярск: 2004, фонды ПКиЭО «Горное бюро».

92. Косолапов А.И., Невежин А.Ю. Методика расчета производственной мощности добывающего предприятия для комбинированной разработки месторождений мрамора. В сб науч.тр. Добыча, обработка и применение природного камня. Магнитогорск: МГТУ, 2003. с. 57-61.

93. Ветров C.B. Допустимые размеры обнажений горных пород при подземной разработке руд. М.: Наука, 1975. 232с.

94. Галаев Н.З. Управление состоянием массива горных пород при подземной разработке рудных месторождений. М.: Недра, 1990. - 176 с.

95. Ильштейн A.M. и др. Методы расчета целиков и потолочин камер рудных месторождений. М., «Наука», 1964.

96. Ветров C.B. Допустимые размеры обнажений горных пород при подземной разработке руд. М.: Недра, 1975. -231 с.

97. Слесарев В.Д. Механика горных пород. М., Углетехиздат, 1948.

98. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. JL, ВНИМИ, 1998.

99. СНиП Н-94-80. Подземные горные выработки. М., Госстрой России, 2000.

100. Иофис М.А. Научные основы управления деформационными и дегазационными процессами при разработке полезных ископаемых. М., ИП-КОН АН СССР, 1984.

101. Каталог механических свойств горных пород. JL, ВНИМИ, 1972.

102. Борисов А.А. Механика горных пород и массивов. М., Недра,1980.

103. Проспект Industria marmi. Bertoneri Domenico. 28 с.

104. Кичигин А.Ф., Игнатов С.Н., Климов Ю.И., Ярема В.Д. Алмазный инструмент для разрушения крепких горных пород. М., Недра, 1980, 159 с.

105. К общему знаменателю. Немецкое ноу-хау трансформации мягких пород в твердую прибыль.// Горное дело&строительство, №1. 2003. с. 1214.

106. Косолапов А.И., Невежин А.Ю. Определение главных параметров выработок при комбинированном способе разработки месторождений облицовочного мрамора. В сб науч.тр. Добыча, обработка и применение природного камня. Магнитогорск: МГТУ, 2002. с. 57-64.

107. Рекламный проспект фирмы Pellegrini Meccanica S.p.a.

108. 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.

109. Моторный Н.И., Назаров П.Н., Сиренко В.Н. Технологические требования к оперативному картированию массивов карьеров природного камня при его добыче //Строительные материалы,- 1987.- N 4. С. 12-14.

110. Бакка Н.Т. Геометризация качественных показателей месторождений облицовочного камня // Строительные материалы.- 1988. -N 9,- С. 1920.

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

112. Чирков A.C. Добыча и переработка строительных горных пород: Учебник для ВУЗов. М.: Издательство Московского горного государственного университета, 2001. - 623 с.

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

114. Bradley F. Marble quarrying: Technical and commercial manual. -Promorama, 1999. 277p.

115. Безверхая E.B. Обоснование условий применения способов и главных параметров технологии подземной разработки месторождений облицовочного мрамора: Дисс. . канд. техн. наук Красноярск, 2003.- 156 с.

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

117. 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.

118. 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.

119. Синьчковский В.Н. Технология открытых горных работ. Красноярск.: КГУ, 1989.-376с.

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

121. 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.

Информация о работе

Невежин, Александр Юрьевич
кандидата технических наук
Красноярск, 2006
ВАК 25.00.22

Диссертация

Обоснование технологии разработки месторождений облицовочного мрамора комбинированным способом - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы