Совершенствование технологии разработки скальных урановых руд стрельцовской группы месторождений

Решетников, Александр Алексеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Совершенствование технологии разработки скальных урановых руд стрельцовской группы месторождений
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии разработки скальных урановых руд стрельцовской группы месторождений"

На правах рукописи

Решетников Александр Алексеевич

СОВЕРШЕНСТВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ СКАЛЬНЫХ УРАНОВЫХ РУД СТРЕЛЬЦОВСКОЙ ГРУППЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Специальность 25.00.22 - Геотехнология подземная, открытая и строительная

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Чита - 2006

Диссертация выполнена в ОАО «Приаргунское производственное горно-химическое объединение» Федерального агентства РФ по атомной энергии и Читинском государственном университете

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Овсейчук Василий Афанасьевич

заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Воронов Евгений Тимофеевич

кандидат технических наук Ермоленко Евгений Андреевич

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ И АТОМНОМУ НАДЗОРУ Читинское межрегиональное управление по технологическому и экологическому надзору Ростехнадзора

Защита диссертации состоится 02 ¿/AQHfi 2006 г. в /у часов на заседании диссертационного совета Д 212.299.01 при Читинском государственном университете по адресу: г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30, зал заседаний ученого совета.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, подписанные и заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30, ЧитГУ, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.299.01 Н.П. Котовой.

Факс: (3022) 26-43-93; Web-server: www.chitgu.ru; e-mail: root@chitgu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Читинского государственного университета.

Автореферат разослан « » а и Q 2006 г.

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

Ученый секретарь диссертационного совета, ^ .— О канд. геол.-минерал. наук ft^H^-Oj Н.П. Котова

20ОСА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Являясь крупнейшим производителем природного урана в России, Открытое акционерное общество «Приаргунское производственное горно-химическое объединение» (ОАО «ППГХО») представляет фактически горнодобывающую урановую отрасль страны.

Одной из главных проблем рудников «ППГХО» является относительно высокая себестоимость добываемого урана. Это вызвано увеличением доли отрабатываемых маломощных рудных тел с 12% до 50%, что привело к увеличению разубоживания руды в целом с 25% до 38%, сложности производства закладочных работ для обеспечения безопасных условий труда под искусственной кровлей. Применяемая забойная техника отечественного производства из-за больших габаритов не обеспечивает снижение разубоживания при отбойке маломощных рудных тел, а их сложные конфигурации не позволяют в достаточной мере эффективно использовать системы отработки с подэтажной отбойкой и способ подземного выщелачивания.

Таким образом, возникли актуальные научно-технические задачи потребовавшие создания новых элементов управления технологическими процессами при добыче скальных урановых руд, разработки технологии добычи, позволяющей снизить эксплуатационные затраты при ведении очистных работ и повысить качество добываемой руды.

Объектом исследований являются месторождения скальных урановых руд Стрельцовского рудного поля.

Предмет исследований: системы разработки урановых руд, технология закладочных работ, комплексы машин и механизмов для очистной выемки.

Целью работы является совершенствование технологии разработки маломощных скальных рудных тел, позволяющей снизить себестоимость ведения очистных работ.

Идея работы.

Повышение эффективности разработки скальных урановых руд достигается путем использования нового способа отработки крутопадающих маломощных рудных тел сдвоенными по высоте слоями, применением комплекса управления закладочными работами и обеспечением устойчивости искусственной кровли, эксплуатацией на очистных работах рациональной забойной самоходной техники и определяется конструктивными особенностями применяемой системы разработки.

Основные задачи исследования:

1. Обоснование и разработка способа добычи скальных урановых руд при отработке маломощных рудных тел, позволяющего снизить эксплуатационные затраты.

2. Разработка конструктивных элементов нового способа системы

отработки скальных урановых руд.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.-Петербувг

3. Совершенствование технологии закладочных работ.

4. Разработка методики выбора погрузочно-доставочной и буровой техники применительно к конструктивным элементам предлагаемой системы разработки.

Методы исследования. Сбор, систематизация и анализ результатов отработки скальных урановых руд различными системами разработки, выбор наиболее экономичных способов добычи. Постановка, лабораторных и промышленно-экспериментальных работ по отработке урановых руд месторождений Стрельцовского рудного поля различными системами и с применением различных типов бурового и погрузочно-доставочного оборудования, лабораторные и промышленно-экспериментальные работы по совершенствованию параметров закладочных работ. Проверка результатов аналитических исследований осуществлялась путем сопоставления расчетных данных с экспериментальными и фактическими данными по эксплуатации. При математическом планировании экспериментов использовался метод крутого восхождения. Анализ результатов исследований выполнялся с использованием аппарата математической статистики. При выполнении работы использован метод экономико-математического моделирования.

Защищаемые научные положения.

1. Новый способ отработки крутопадающих маломощных рудных тел в устойчивых и средней устойчивости породах сдвоенными по высоте слоями позволяет снизить эксплуатационные затраты за счет уменьшения разубоживания, объемов нарезных и закладочных работ.

2. Комплекс управления процессом ведения закладочных работ, включающий подготовку песчано-гравийной смеси, приготовление закладочной смеси, ее транспортировку и укладку с рекомендуемыми параметрами обеспечивающий безопасность горных работ и снижение затрат на выемку руды.

3. Рациональный комплекс самоходного горношахтного оборудования определяется конструктивными особенностями применяемой системы разработки и схемой подготовки и отработки руд, позволяющей повысить коэффициент использования оборудования и снизить эксплуатационные затраты.

Достоверность научных выводов, положений и рекомендаций

подтверждается:

• представительностью исходных данных: проведен анализ отработки рудных тел различными системами разработки по 86 (420 слоев и подэтажей) эксплуатационных блоков;

• результатами опытно-промышленных и экспериментальных исследований проведенных по 12 эксплуатационным блокам за период 1997 -2001 гг.;

• большим объемом эксплуатационных работ по добыче руд новым способом за период 2001 - 2005 гг. достигшим 26 тыс. м3/год;

• результатами экономического анализа проведенных опытно-промышленных и промышленных работ.

Научная новизна работы.

Научно обоснован, разработан и реализован в масштабах крупного горнодобывающего предприятия новый способ отработки крутопадающих маломощных рудных тел в устойчивых и средней устойчивости породах сдвоенными по высоте слоями, отличающийся тем, что заходки проходятся по простиранию рудных залежей с выемкой рудных тел из незаложенных очистных заходок нижнего слоя.

По технологии закладочных работ впервые установлены эмпирические зависимости:

• содержания глинистых включений в заполнителе закладочной смеси при ее намыве от геометрических параметров гидроотвала (расстояния до водосборного колодца гидроотвала при различной высоте намываемых линз);

• прочности закладочной смеси и ее реологических свойств (водоотделения, предельного сопротвления сдвига, коэффициента расслаиваемости) от удельных расходов цемента и золы ТЭЦ;

• нормативной прочности закладки от ширины обнажения искусственной кровли для равнопрочного и разнопрочного массивов и изменения коэффициента неоднородности формирования закладочного массива от длины закладываемых секций;

• коэффициента слоистости закладочного массива от количества плоскостей ослабления;

• плотности установки крепления и его допустимого отставания от груди забоя от коэффициента устойчивости искусственной кровли;

• расхода цемента при заданном расходе золы-унос ТЭЦ для равнопрочной и разнопрочной закладки.

По технологии очистных работ:

• разработана формула определения толщины затяжки при креплении кровли очистных выработок для КДВ;

• предложена формула определения экономической целесообразности применяемых параметров системы разработки;

• разработана классификация очистных комплексов для отработки скальных руд месторождений Стрельцовского рудного поля.

Практическую значимость представляют:

• внедренный в производство способ комбинированной двухслойной выемки (КДВ) маломощных рудных тел;

• рекомендации по определению горно-геологических условий применения КДВ;

• рекомендации по созданию технологий механической и химической активации золы-унос ТЭЦ при проектировании закладочных комплексов;

• схема оптимального комплекса управления процессом ведения закладочных работ;

• технологические параметры закладочных работ и составы твердеющей

закладки с использованием местных сырьевых материалов, позволяющие обеспечить устойчивую искусственную кровлю для системы разработки нисходящими горизонтальными слоями с твердеющей закладкой.

• схема поддержания устойчивости искусственной кровли;

• рекомендуемые составы очистных комплексов горных машин применительно к условиям рудников ОАО «11111 ХО»;

• способ подготовки эксплуатационных блоков под нисходящую слоевую выемку с использованием самоходного горно-шахтного оборудования.

Реализация исследований. Результаты исследований автора внедрены в практику проектирования и строительства рудников, а также используются при эксплуатации и освоении месторождений Стрельцовского рудного поля. По результатам проведенных расчетов выполнено перспективное планирование производства природного урана на период до 2010 года по ОАО Приаргунскому производственному горно-химическому объединению.

Производственные показатели ОАО «ПГ7ГХО» 2001 - 2005 г.г показали, что внедрение полученных автором результатов исследований позволило получить экономию в 40,6 млн. р./год по сравнению с традиционной технологией.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались:

в 2001 - 2005 г. на ежегодных научно-технических советах ОАО «ППГХО» по рассмотрению итогов исследовательских работ по совершенствованию систем разработки урановых руд Стрельцовского рудного поля;

на научно-практической конференции Читинского геологического управления Комитета природных ресурсов по Читинской области и Агинскому Бурятскому автономному округу в 1999 г.;

на четвертой научно-технической конференции Горного института Читинского государственного технического университета в 2003 г.;

на шестой научно-технической конференции Горного института Читинского государственного технического университета в 2005 г.

Публикации. По результатам выполненных работ опубликовано 17 статей (в т.ч. получено 3 патента и 1 авторское свидетельство на изобретения).

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и заключения, содержит 171 страницу машинописного текста, 18 таблиц, 63 рисунка, список использованной литературы из 94 наименований, 23 приложения.

Работа выполнена в процессе комплексного изучения результатов разработки сложноструктурных месторождений урановых руд Стрельцовского рудного поля под руководством д.т.н. Овсейчука В.А. в 1998-2005 г.г. по целевой программе «Уран России» и государственному контракту № 528.02.3.1.29/10-05/2634, утвержденному Министерством атомной энергии.

В вопросах технико-экономической оценки систем разработки урановых руд, строительства урановых рудников использованы рекомендации и

консультации к.т.н. Култышева В.И., Мишарина А.И.

Автор приносит искреннюю благодарность всем, кто помог в проведении исследований, сборе информации, оформлении материалов по тематике диссертации.

Личный вклад автора состоит в:

-обобщении отечественного и зарубежного опыта совершенствования технологии добычи скальных руд;

-участии в разработке методик, проведении, обработке и анализе результатов исследований по разработке способа отработки крутопадающих маломощных рудных тел, комплекса управления процессом ведения закдадочных работ, выбором оптимального комплекса горношахтного оборудования для условий Стрельцовского рудного поля;

-разработке нормативно-технической документации, обосновании области применения, внедрении и технико-экономической оценке технологических схем совершенствования технологии добычи скальных урановых руд.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Изученность вопроса. Совершенствованием систем подземной разработки месторождений полезных ископаемых с твердеющей закладкой уделено большое внимание в работах Агошкова М.И., Бронникова Д.М., Цыгалова Н.М., Каплунова Д.Р., Нуждина И.И., Овсейчука В.А., Лизункина В.М., Именитова В.Р., Чеснокова Н.И., Скорнякова Ю.Г., Тюпина В.Н., Галинова Ю.Н., Култышева В.И., Терентьева М.В., Бакулина В.А. и др. На основе обобщения и анализа результатов научных исследований установлено, что для условий месторождений Стрельцовского рудного поля необходимо продолжить исследования по совершенствованию технологии отработки скальных урановых руд системой нисходящих горизонтальных слоев с твердеющей закладкой.

Урановое оруденение в Стрельцовском рудном поле в основном является скрытым - не выходящим на дневную поверхность. В целом оно представлено тремя структурно-морфологическими типами рудных залежей: сложнопостроенные штокверкоподобные залежи, линейно вытянутые жилообразные залежи и пластообразные рудные залежи, приуроченные к пологим тектоническим срывам. В настоящее время, в связи с интенсивной отработкой мощных рудных залежей, доля маломощных рудных тел существенно возросла и составляет до 50% эксплуатируемых подготовленных запасов. Появилась необходимость поиска более эффективных способов добычи урановых руд. Для снижения себестоимости урана, получаемого при его добыче нисходящей слоевой системой автором предложен новый способ отработки рудных тел.

1. Новый способ отработки крутопадающих маломощных рудных тел в устойчивых и средней устойчивости породах сдвоенными по высоте слоями позволяет снизить эксплуатационные затраты за счет уменьшения разубоживання, объемов нарезных и закладочных работ.

Способ осуществляют следующим образом (рис. 1 - 4):

Рис 1. Разрез вкрест простирания крутопадающих маломощных рудных тел в стадии отработки очистных заходок

Рис 2 Разрез А-А по простиранию рудного тела Стадия бурения и взрывания шпуров 1 и двух лент, крепления очистного пространства верхнего слоя расстрелами в возможных местах образованш заколов

Участок совместно залегающих крутопадающих маломощных рудных тел в устойчивых и средней устойчивости породах по высоте этажа отрабатывают слоевой выемкой сдвоенными по высоте слоями в нисходящем порядке, для чего после отработки запасов верхнего слоя между восстающими (1) и рудоспусками (2) вкрест простирания рудных тел проводят нарезную выработку (3) ниже почвы отработанного слоя на расстоянии, равном двойной высоте слоя с высотой нарезной выработки, равной высоте очистной заходки (4). Рудное тело 5 верхнего слоя отбивают селективно из выработанного пространства очист- ных заходок (4) взрыванием шпуров (6) и временно оставляют в выработанном пространстве очистных заходок (4). Крепление кровли нижнего слоя производят после отбойки запасов верхнего слоя с навала

отбитой и временно оставленной горнорудной массы (7) применением «расстрелов» или подвесной крепи (8) на крючьях со сплошной затяжкой. Временно оставленную горнорудную массу (7) отгружают погрузочно-доставочной машиной (10) под защитой предохранительной крепи (8). Далее устанавливают закладочные перемычки (11), и через закладочные трубопроводы заполняют выработанное пространство очистных заходок твердеющей смесью (12). В последнюю очередь вынимают рудный целик (9). верхнего слоя, оставляемый над нарезной выработкой (3). Ширину (В) рудного целика (9) определяют из выражения:

9 \ 6:6 /8

w w^

^ч JteiiÄI

ЩШШ

-¿-а,/2 ■

Рис. 3. Разрез Б-Б. Стадия крепления очистного пространства и отгрузки горной массы

Рис. 4. Разрез В-В. Стадия погашения выработанного пространства нижнего слоя и отбойки запасов рудного целика над слоевым ортом

[b+2(l+h * tga)J <В <Ьбл, м, (1)

где Ъ - ширина нарезной выработки, м; 2 - коэффициент, учитывающий расположение нарезной выработки посередине целика; / - длина применяемой погрузочно-доставочной машины, м; И - высота отрабатываемого слоя, м; а -угол естественного откоса навала отбитой горнорудной массы, градус; В -ширина рудного целика, м; 16л - длина очистного блока, м.

Установка предохранительной крепи на границе двух слоев производится с навала отбитой горнорудной массы. На предложенный «Способ разработки

совместно залегающих крутопадающих маломощных рудных тел в устойчивых и средней устойчивости породах» на получен патент РФ №2209972.

При опытно-промышленных работах определены горно-геологические условия применения КДВ: для выемки жильных и жилообразных рудных тел средней устойчивости с углом падения от 55° - 90° при вмещающих продах от средней устойчивости до весьма устойчивых с крепостью по шкале проф. М.М. Протодьяконова от 10 и выше при глубине разработки до 800 м на участках не опасных по горным ударам.

Годовой экономический эффект при использовании нового способа разработки крутопадающих рудных тел на рудниках «ППГХО» составил 22,8 млн. р.

Важнейшим значением в системах разработки с твердеющей закладкой является обеспечение устойчивости искусственной кровли, для чего проведена оптимизация процессов закладочных работ.

Для приготовления твердеющих закладочных смесей используется песчано-гравийная смесь (ПГС) добываемая земснарядом 350-50Л и складируемая в гидроотвалы. Установлено, что высокое содержание глинистых частиц в заполнителе твердеющей закладки приводит к смерзаемости материала в зимний период и повышенному расходу цемента.

Проведенными исследованиями определены оптимальные параметры гидроотвалообразования (уклон поверхности намываемого отвала 1,5° - 2,0°, высота намываемых линз 2,0 - 2,5 м при длине растекания пульпы до 80 м) для снижения содержания глинистых и илистых включений в ПГС. Для указанных параметров установленная эмпирическая зависимость содержания глинистых включений в ПГС (с, %), от расстояния растекания пульпы по поверхности гидроотвала (/, м) представлена выражением:

с = 8,124-1,211*\п1,% (2)

Применение в практике установленных параметров гидроотвалообразования снижает содержание глины в ПГС с 15 до 8%, что обеспечивает качественное дозирование ингредиентов при приготовлении твердеющих закладочных смесей.

Наиболее перспективным направлением снижения расхода цемента на приготовление твердеющей закладки является использование золы-уноса ТЭЦ от сжигания энергетических улей, улавливаемой электофильтрами.

Проведены исследования прочностных и реологических свойств закладки с добавкой золы-уноса (коэффициента сдвига, водоотделения, расслаиваемости), удовлетворяющим условиям транспортирования по трубопроводу в самотечно-пневматическом режиме. При этом получены эмпирические зависимости (табл. 1).

Таблица 1

Зависимости удельного расхода цемента от заданной прочности закладки при _различных видах и расходах золы-уноса ТЭЦ_

Диапазон изменения прочности закладки (с) в возрасте 28 сут., МПа Тип золы уноса Удельный расход золы-уноса, кг/м3 Удельный расход воды, л/м3 Функциональная зависимость удельного расхода цемента {цчем, кг/м3) от заданной прочности твердеющей закладки в возрасте 28 сут., (а, МПа)

1,0 - 6,5 Без золы Нет 350 Чщш = (4631,5*а)0'5"

1,0-6,5 У 100 320 Я чем = (2742,б*«!)"'3'4

1,0-6,0 У 240 320 Чием = (998,9*«?)"'1"'

1,0-6,0 У 120 320 Чием = (3538,4*о)и""1

1,0-6,0 И 190 320 = (90,122*сГ"ь

Примечания: У - зола-унос, получаемая при сжигании углей Уртуйского месторождения; И - зола-унос, получаемая при сжигании углей Ирша-Бородинского месторождения (Красноярская ТЭЦ-1).

На основании результатов проведенных исследований разработана нормативная документация для рудников «ППГХО» по приготовлению оптимальных составов твердеющих закладочных смесей.

Установлена эмпирическая зависимость нормативной прочности закладки от ширины обнажения искусственной кровли:

и/ = 0,714* In (2В-5) + 2,5 (для равнопрочного массива) (3)

а2 = а *ехр[0.22 *(2Я-3)] (для разнопрочного массива) (4)

при 3,5 <В< 5,0; где В - ширина обнажения искусственной кровли, м; а, и а2 - нормативные прочности закладки для равнопрочного и разнопрочного закладочного массива соответственно, МПа.

Коэффициент ослабления равнопрочного и нижней пачки несущего слоя разнопрочного закладочного массива определяется по эмпирической формуле

(5)

Х=Кк*Кф*Квв, (5)

где Кк - коэффициент колебания качества закладочных смесей; Кф — коэффициент неоднородности закладочного массива в результате комплексного проявления формирующих факторов растекания (седиментации компонентов и гидростатического давления в закладываемой секции); Квв - коэффициент влияния взрывных работ на закладочный массив {Квв = 0,8).

Коэффициент Ксл, учитывающий слоистость закладочного массива определяется по установленной эмпирической формуле:

Кед ~ ехр(-0,4и°73), (6)

где п - количество плоскостей ослабления. Коэффициент Кк определяется по эмпирической формуле (7):

Кк - 1 - ДСгфлкт мах, (7)

где AG<pa!<t мах - максимальное отклонение отдельных значений

определяемой прочности закладки от их среднего значения в выборке, дол. ед.

Установленные эмпирические зависимости изменения коэффициента неоднородности формирования закладочного массива (Кф) от длины закладываемой секции (/, м) выражаются формулами: Для составов закладки с расходом золы ТЭЦ 240 кг/м3:

Кф = -0,02*/, + 1,3, дол. ед., (8)

для 15 < Ь < 40. При Ь < 15 - Кф принимается равным единице. Для составов закладки с расходом золы ТЭЦ до 100 кг/м3 или без использования золы:

Кф = -0,024*/, + 1,26, дол. ед., (9)

для 15 < Ь < 40. При Ь < 15 -Кф принимается равным 0,9 ед. На рис. 5 представлена эмпирическая зависимость необходимого оптимального расстояния между рамами крепления (НКР) (3, м) в зависимости от фактического коэффициента устойчивости искусственной кровли (Ку), установленная автором по многолетним практическим результатам отработки руды под искусственной кровлей.

Коэффициент устойчивости искусственной кровли, (Ку)

Рис 5 График зависимости нормативной плотности установки рам НКР (д) от величины коэффициента устойчивости (Ку)

Эмпирическая корреляционная связь между коэфф. устойчивости искусственной кровли (Ку) и допустимым расстоянием отставания крепления от груди забоя (Д м) выражается формулой (10) и справедлива для диапазона изменения коэффициента устойчивости от 0,3 до 1,3:

О = 0,94*ехр(0,14*Ку), м (10)

Используя формулы (табл. 1), и зависимости Дейнера В.В. (приведены в диссертации) получен алгоритм расчета необходимого расхода цемента для приготовления закладочной смеси. Формулы (11 и 12) определяют

необходимый расход цемента в закладочной смеси при расходе золы-уноса ТЭЦ в количестве 240 кг/м3. Для равнопрочной закладки:

-Ч—^—+0,3

Л 33,64* АЛ,* И

, кг/м (11)

9,,,., =998* Для разнопрочной закладки:

. -10 615

, кг/м3 (12)

1Л Ьт„

а =99811

_Я (,33,64*И'„*Н

Аналогичным образом, в соответствии с табл. 1, рассчитываются необходимые расходы цемента и для других составов закладки (рекомендации приведены в диссертации).

Схема разработанного комплекса управления процессом ведения закладочных работ приведена на рис. 6.

Для отработки рудных тел Стрельцовского рудного поля необходимо провести обоснование рационального комплекса горношахтного оборудования.

Рациональный комплекс забойного оборудования и параметры системы разработки определяли из условия выполнения неравенства:

где Згюдбл ~ суммарные удельные затраты на подготовку блока, руб./кг урана (проходка ортов, восстающих, рудоспусков, вспомогательных выработок и др.); АЗэксп, - суммарное увеличение удельных эксплуатационных затрат при изменении параметра системы разработки, р./кг урана по изменяемым показателям (отгрузка и транспортировка, вентиляция, доставка материалов в пределах блока и др.).

Для отработки рудных тел месторождений Стрельцовского рудного поля составлена классификация очистных комплексов (табл. 2). Эти комплексы обеспечивают до 100% добычи скальных урановых руд на предприятии.

На основании классификации очистных комплексов для отработки скальных руд месторождений Стрельцовского рудного поля определены типы и марки оборудования для комплектации составов очистных комплексов (приведены в диссертации).

Повышение эффективности применения самоходного горного оборудования достигается изменением способа подготовки очистных блоков.

Введенные в схему (рис. 7) подготовки смежных очистных блоков уклоны, имеющие сбойки на отдельных участках, образуют единую транспортную сеть

для перемещения забойного оборудования. Этим достигается увеличение забойной площади на единицу техники.

Подготовка качественного инертного заполнителя закладочной смеси

Управление геометрическими параметрами гидроотвала при добыче ПГС земснарядом 350-50Л: -поддержание угла наклона поверхн. гидроотвала в пределах 1,5 - 2,0 градус.; -обеспечение высоты порога слива оборотной воды в пределах 0,3 - 0,4 м. Повышение качества ПГС достигается за счет намыва ПГС с содержанием глинистых частиц не более 8%.

утиц не 6oj

Приготовление составов твердеющей зкладочной смеси по заданной нормативной прочности твердеющей закладки, обеспечивающих: - утилизацию отходов ТЭЦ (золы уноса); - снижение расхода цемента со 180 до 140 кг/м3; ■ транспортирование по трубопроводу в самотечно-пневматическом режиме;

- наибольшее заполнение выработанного пространства; - создание искусственных массивов с заданной прочностью от 1 до в МПа;

- обеспечение нормативной устойчивости искусственной кровли. Удельный расход цемента определяется по установленным эмпирическим зависимостям для равнопрочных и разнопрочных искусственных массивов с учетом прогноз^ог^пролета обнажения искусстверццй кровли.

Формирование искусственных массивов заданной прочности

I разнопрочных

Определение фактической устойчивости искусственной кровли

с учетом:

- колебания качества приготовленной закладки; - слоистости искусственного массива и его неоднородности по длине секции; - мощности несущего слоя искусственного массива; - высоты сформированного искусственного массива; - фактического пролета обнажения искусственной кровли.

Определение вида и плотности крепления

рамами НКР предохранительными стойками

Определение предельного отставания крепления от груди забоя

Рис. 6. Схема комплекса управления процессом ведения закладочных работ, позволяющего обеспечить безопасные условия труда при добыче руд нисходящей слоевой выемкой с закладкой выработанного пространства твердеющей смесью

Таблица 2

Классификация очистных комплексов для отработки скальных руд месторождений Стрельцовского рудного поля

Класс комплекса Мощность рудного тела, м Ширина очистных выработок, м Высота очистных заходок, м Ширина самоходного оборуд., м Тип привода Предельные размеры блока (длинах ширинах в ысота), м

Для к] эутопадающих рудных тел

1 Более 3,5 От 3,5 до предельного пролета обнажения кровли 3,0-3,5 1,6-2,5 Электр. 250x100x60

Дизельн. 300x150x120

2 2,5-3,5 2,5-3,5 3,0-3,5 1,1-1,6 Электр. 250x100x60

Дизельн. 300x150x120

3 Менее 2,5 Менее 2,5 3,0-3,5 До 1,1 Электр. 200x100x60

Дизельн. 300x150x120

Для пластообразных рудных тел

4 До 1,6 До предельного пролета обнажения кровли очистной заходки Не менее мощности рудного тела, но не более высоты рабочего пространства самоходного оборудования До 2,5 Электр. 200x150*60

Дизельн. 300*150x60

Для подготовки очистных блоков из полевого откаточного штрека (10) проходятся откаточные (9) и закладочные (3) орты в крест простирания рудных тел. На вышерасположенном горизонте из полевого вентиляционного штрека (4) проходятся вентиляционные (5) и закладочные (3) орты, причем расположение ортов верхнего и нижнего горизонтов предусматривается в одной вертикальной плоскости. Откаточные (9) и вентиляционные орты (5) сбиваются между собой вентиляционно-ходовыми восстающими (7) и рудоспусками (6), которые проходятся с помощью бурового комбайна типа 2КВ.

Из откаточных ортов проходится спиральный уклон (1), из которого будет осуществляться зарезка рабочих слоев. Спиральный уклон сбивается с вентиляционным ортом и служит для перемещения горного оборудования в пределах блока. Далее спиральный уклон проходится выше вентиляционного горизонта и с его использованием осуществляется проходка полевого закладочного штрека (2) до сбойки с закладочной скважиной (1).

Закладочный штрек имеет протяженность, соответствующую длине рудных залежей. Из закладочного штрека проходятся закладочные орты (3).

Закладочные орты закладочного горизонта сбиваются с закладочными ортами откаточного горизонта вентиляционно-закладочными восстающими (8). В закладочных ортах, расположенных на уровне откаточного горизонта в районе вентиляционно-закладочных восстающих оборудуются камеры сброса для аварийного выпуска закладки (13).

Спиральные уклоны двух смежных блоков сбиваются между собой, и на сбойке устанавливается вентиляционная перемычка (12), которая предназначена для обеспечения раздельной вентиляции каждого блока. В откаточных ортах размещаются перегрузочные механизированные площадки для выполнения работ по выгрузке материалов доставленных электровозными составами и перегрузке на самоходную пневмоколесную технику.

Вскрытие смежных блоков уклонами, соединенными между собой сбойками позволяет:

• обеспечить перемещение самоходной горной техники в пределах нескольких смежных блоков;

• повысить коэффициент использования самоходной горной техники за счет увеличения количества забойной площади на единицу оборудования;

• подать необходимое количество свежего воздуха по уклону;

• транспортировать материалы (лес, буровые штанги и др.) с помощью самоходной техники по уклону исключив тем самым опасные работы по их доставке через материальные восстающие;

• исключить из подготовительных выработок блока второй вентиляционно-ходовой восстающий, потому что уклон служит запасным выходом;

• повысить уровень механизации работ по проходке закладочного штрека за счет использования самоходного оборудования;

Блок N8 1 А^А Блок N9 2

1 закладочная скважина 2 закладочный штрек 3 закладочный орт 4 вентиляционные штрек 5 вентиляционный орт 6 рудоспуск 7 вентипяционно-ходовои восстающим 8 вентиляционно-закладочный восстающий 9 откаточный орт 10 откаточный штрек 11-уклон 12 вентиляционная перемычка на сбойке уклонов 13 камера сброса для аварийного выпуска закладки 14-перегрузочная площадка 15 вмещающие породы 16-рудное тело

Рисунок 7 Схема подготовка смежных очистных блоков с использованием самоходной техники

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненных исследований решены актуальные задачи по совершенствованию технологии разработки скальных урановых руд Стрельцовского рудного поля.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Выполнено обоснование и разработана технология добычи скальных урановых руд при отработке маломощных рудных тел защищенная патентом РФ №2209972, позволяющая снизить эксплуатационные затраты;

2. Разработаны конструктивные элементы новой системы отработки маломощных крутопадающих скальных урановых руд и определена область ее эффективного использования в зависимости от горногеологических и горнотехнических факторов.

3. Разработан комплекс управления процессом ведения закладочных работ, обеспечивающий безопасные условия труда при добыче руды нисходящей слоевой выемкой с закладкой выработанного пространства твердеющей рмесью, включающий:

• технологические параметры намыва инертного заполнителя твердеющей закладочной смеси при его гидродобыче с использованием установленных эмпирических зависимостей содержания глинистых частиц в песчано-гравийной смеси от геометрических параметров гидроотвала;

• научно-обоснованные составы твердеющих закладочных смесей с использованием местных сырьевых материалов, способные транспортироваться по трубопроводу в самотечно-пневматическом режиме, установленные на основе корреляционных зависимостей удельных расходов цемента и золы-уноса ТЭЦ для обеспечения заданной прочности;

• методику оценки устойчивости искусственной кровли и выбора типа и плотности ее крепления с целью обеспечения безопасных условий труда на основе установленных корреляционных зависимостей нормативной прочности закладки от ширины ее обнажения, коэффициента колебания качества при приготовлении закладочных смесей, коэффициента неоднородности закладочного массива по длине закладываемой секции, коэффициента, учитывающего влияние взрывных работ на закладочный массив, коэффициента слоистости закладочного массива в зависимости от количества плоскостей ослабления;

• методику определения допустимого расстояния отставания крепления от груди забоя в зависимости от коэффициента устойчивости искусственной кровли.

4. Разработана методика выбора погрузочно-доставочной и буровой техники применительно к конструктивным элементам предлагаемой системы разработки с учетом схемы подготовки блоков.

5. Разработана классификация очистных комплексов горношахтного оборудования, позволяющая осуществлять оптимальный выбор типоразмеров

горной техники для условий отработки месторождений Стрельцовского рудного поля.

6. Предложен способ подготовки очистных блоков с использованием самоходного оборудования, позволяющий увеличить производительность очистных комплексов за счет повышения коэффициента их использования.

7. На основе результатов проведенных научных исследований разработана нормативная документация (10 стандартов предприятия) по обеспечению эффективного ведения горных работ.

Внедрение результатов исследований автора на Урановом горно-рудном управлении позволило получить годовой экономический эффект в размере 40,6 млн. р.

Список основных публикаций по теме диссертации

1. Решетников, A.A. Опыт применения тепловых покрытий и химических препаратов при производстве закладочных работ в зимний период / Решетников

A.A., Култышев В.И., Терентьев М.В. // Технический прогресс в атомной промышленности. Серия: горно-металлургическое производство,: выпуск №7. 1987, с. 10-11.

2. Решетников, A.A. Производство закладочных работ при доработке запасов в бортах карьера / Решетников A.A., Зайцев В.Ф., Павлов H.H., Терентьев М.В. // Технический прогресс в атомной промышленности. Серия: горно-металлургическое производство,: выпуск №8. 1987, С. 3-4.

3. Решетников, A.A. Совершенствование технологии подготовки заполнителя и производство закладочных работ при комбинированном способе добычи полезного ископаемого в зимнее время / Решетников A.A., Зайцев В.Ф., Култышев В.И., Терентьев М.В. // Технический прогресс в атомной промышленности. Серия: горно-мёталлургическое производство,: выпуск №9. 1987, С.11-12.

4. Решетников, A.A. Приготовление твердеющей закладки с использованием золы-уноса ТЭЦ / Решетников A.A., Зайцев В Ф., Култышев

B.И., Терентьев М.В. // Технический прогресс в атомной промышленности. Серия: горно-металлургическое производство,: выпуск №5. Москва, 1989.

5. Решетников, A.A. Система контроля и управления трубопроводным транспортом / Решетников A.A., Кретинин В.А. // Межотраслевой реферативный сборник "Передовой производственно-технический опыт". 1989, Шифр публикации 89.ППТО.Т8.06.85194.

6. Решетников, A.A. Опыт формирования искусственного массива твердеющей закладки в условиях отрицательных температур при комбинированной отработке месторождения / Решетников A.A., Кретинин В.А., Култышев В.И., Терентьев М.В. // Межотраслевой реферативный сборник "Передовой производственно-технический опыт". 1989, Шифр публикации 89.ППТО.НОИ.02.22247.

7. Решетников, A.A. Управление процессом намыва песчано-гравийной смеси, используемой для приготовления твердеющей закладки /

Решетников A.A., Галинов Ю.Н., Яшенко B.B. // Технический прогресс в атомной промышленности. Серия: горно-металлургическое производство,: выпуск №1. Москва, 1991. сЗ-6.

8. Решетников, A.A. Твердеющая закладка при разработке месторождений урановых руд / Решетников A.A., Галинов Ю.Н., Култышев В.И. // Горный журнал. - 1993 г. №3, С.23-28.

9. Решетников, A.A. Совершенствование закладочных работ / Решетников A.A., Галинов Ю.Н., Култышев В.И., Рубашкина Т.И. // Горный вестник. 1998 г. №3, С.38-39.

10. Решетников, A.A. Особенности разработки сложноструктурных урановых месторождений Забайкалья / Решетников A.A., Култышев В.И., Овсейчук В.А. // Горный журнал, 1999 г. №12, с.26-30.

11. Решетников, A.A. Компьютерные методы оптимизации параметров горно-химического производства для снижения себестоимости готовой продукции // В сб.: Состояние и перспективы развития горно-промышленного комплекса Читинской области: Материалы научно-практической конференции (8-9 декабря 1999 г.) - Чита, 1999 г.

12. Решетников, A.A. Оптимизация качества товарных руд при разработке урановых месторождений Стрельцовского типа / Решетников A.A., Овсейчук В.А., Пшенников В.А. // Горный журнал, 1999 г. №12, с.37-38.

13. Решетников, A.A. Цветная металлургия - перспективный путь развития Приаргунского производственного горно-химического объединения / Решетников A.A., Галинов Ю.Н., ЛизункинВ.М. // Четвертая научно-техническая конференция Горного института: материалы конференции, часть 1. - Чита: ЧитГТУ, 2003 г. с. 53-60.

14. А. С. 1686190 СССР, МКИ5 Е 21 F 15/00. Закладочная смесь / Решетников A.A. (СССР) [и др.]; № 4638968/33; заявл. 26.07.88; опубл. 23.10.91. Бюл. №29.

15. Пат. 2209972 Российская Федерация, МПК 7 Е 21 С 41/42. Способ разработки совместно залегающих крутопадающих маломощных рудных тел в устойчивых и средней устойчивости породах / Решетников A.A. [и др.]; заявитель и патентообладатель ОАО «ППГХО» - №2001118598/03; заявл. 04.07.2001; опубл. 10.08.2003, Бюл. № 22.

16. Пат. 2247834 Российская Федерация, МПК 7 Е 21 В 43/28. Способ разработки урановых руд, залегающих в устойчивых породах, подземным выщелачиванием в камерах. / Решетников A.A. [и др.]; заявитель и патентообладатель ОАО «ППГХО» - №2003126998/03; заявл. 04.09.2003; опубл. 10.03.2005, Бюл. №7.

17. Способ подготовки очистного блока для его отработки с разделением на два подэтажа / Решетников A.A., Капитонов М.И., Фофанов Н.П.// Решение ФИПС о выдаче патента, заявка №2004131906/03(034585), начало действия патента 01.11.2004.

Лицензия ЛР № 020525 от 02.06.97 Подписано в печать формат 60x84/16

Усл. Печ. л. 1,0_Тираж 100 экз._Заказ № 65

Читинский государственный университет Ул. Александро-Заводская, 30, г. Чита, 672039

аоо&А

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Решетников, Александр Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА И АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ВЫБОР ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ.

1.1. Геологическая характеристика месторождений Стрельцовского рудного поля.

1.2. Состояние изученности проблемы.

1.2.1. Анализ факторов, определяющих оптимальную технологию разработки.

1.2.2. Анализ использования комплексов горношахтного оборудования и схем отработки при добыче скальных урановых руд.

1.3. Постановка задач исследования.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДОБЫЧИ СКАЛЬНЫХ УРАНОВЫХ РУД НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ СТРЕЛЬЦОВСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ.

2.1. Методика оценки вариантов производства природного урана.

2.2. Результаты сравнения вариантов и выбор областей применения наиболее эффективных вариантов производства природного урана.

2.3. Совершенствование нисходящей слоевой выемки с закладкой выработанного пространства твердеющей смесью.

ГЛАВА 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЗАКЛАДОЧНЫХ РАБОТ.

3.1. Управление процессом намыва песчано-гравийной смеси, используемой для приготовления твердеющей закладки.

3.2. Приготовление твердеющей закладки с использованиемзолы-уноса ТЭЦ.

3.3. Оценка устойчивости искусственной кровли и выбор вида и параметров крепи.

ГЛАВА 4. ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ОЧИСТНОГО

ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОТРАБОТКИ РУДНЫХ ТЕЛ.

4.1. Определение основных параметров способа разработки крутопадающих маломощных рудных тел системой нисходящих горизонтальных или слабо наклонных слоев с твердеющей закладкой.

4.2. Обоснование параметров крепи кровли нижнего слоя при КДВ.

4.3. Оценка разубоживания руды для комбинированной двухслойной выемки при использовании различных типоразмеров горного оборудования.

4.4. Определение типоразмера горного оборудования при отработке мощных рудных тел горизонтальными слоями с твердеющей закладкой по условию устойчивости кровли.

4.5. Определение параметров системы разработки влияющих на выбор комплекса забойного оборудования при отработке маломощных рудных тел по экономическим критериям.

4.5.1. Основные параметры системы разработки нисходящими горизонтальными слоями с твердеющей закладкой.

4.5.2. Определение критериев показателей системы разработки по предельным затратам подготовки блока и эксплуатационным расходам

4.6. Особенности отработки маломощных пологих залежей.

4.7. Методика выбора оптимального комплекса горношахтного оборудования применительно к условиям разработки скальных урановых руд месторождений Стрельцовского рудного поля.

4.8. Составы очистных комплексов для отработки маломощных рудных тел в скальных породах месторождений Стрельцовского рудного поля.

4.9. Способ подготовки блока с использованием самоходного оборудования.

4.10. Результаты практического внедрения образцов передовой техники на рудниках Объединения.

4.10.1. Технические особенности внедрения новой техники. на рудниках Объединения.

4.10.2. Обеспечение радиационной безопасности рабочих при добыче урановой руды за счет использования новой техники.

4.10.3. Оценка эффективности применения новых очистных комплексов на Урановом горнорудном управлении.

4.10.4. Расчет необходимого количества узкозахватных очистных комплексов оборудования для условий 2006 г.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Совершенствование технологии разработки скальных урановых руд стрельцовской группы месторождений"

Являясь сегодня крупнейшим производителем природного урана в России, Открытое акционерное общество «Приаргунское производственное горно-химическое объединение» (ОАО «ППГХО») представляет фактически горнодобывающую урановую отрасль страны. Поэтому сохранение предприятия отвечает интересам государства в целом.

Переход от плановой экономики к рыночным отношениям потребовал пересмотра концепции рентабельности производства. Вхождение России в мировой рынок налагает на производителя жесткие требования к качеству производимой продукции и диктует уровень цены, а значит и уровень себестоимости этой продукции. Невыполнение этих условий чревато производителю банкротством. Особенно это касается горных и рудоперерабатывающих предприятий, многие из которых при плановой экономике были планово-убыточными и поддерживались государством. В условиях рыночных отношений любое предприятие может рассчитывать только на собственные силы, а потому, чтобы выжить, вынуждено искать пути снижения себестоимости производства товарной продукции.

Широко применяемая на ОАО «ППГХО» технология добычи руды, основанная на применении нисходящей слоевой выемки с закладкой выработанного пространства имеет свои положительные стороны:

• гибкость, позволяющая отрабатывать сложные по строению рудные тела с минимальными потерями;

• создание безопасных условий труда при отработке неустойчивых руд;

• снижение радоновыделения за счет изоляции выработанного пространства твердеющей закладкой.

В то же время добыча руды данной системой ведется с высокой себестоимостью, так как затраты на закладку выработанного пространства составляют до 45 % от общих затрат на ведение очистных работ. Кроме этого, применяемая при погрузочно-доставочных работах техника отечественного производства не позволяет снизить разубоживание при отбойке маломощных рудных тел.

Таким образом, возникла сложная и безусловно актуальная научно-техническая проблема, имеющая большое значение и потребовавшая создания новых принципов управления технологическими процессами при добыче скальных урановых руд, разработки технологии добычи, позволяющей снизить эксплуатационные затраты при ведении очистных работ.

Объектом исследований являются месторождения скальных урановых руд Стрельцовского рудного поля

Идея работы. Повышение эффективности разработки скальных урановых руд достигается путем использования нового способа отработки крутопадающих маломощных рудных тел сдвоенными по высоте слоями, применением комплекса управления закладочными работами и обеспечением устойчивости искусственной кровли, эксплуатацией на очистиых работах рациональной забойной самоходной техники; и определяется конструктивными особенностями применяемой системы разработки.

Основные задачи исследования:

2. Разработка конструктивных элементов нового способа системы отработки скальных урановых руд.

3. Совершенствование технологии закладочных работ.

4. Обоснование выбора погрузочно-доставочной и буровой техники применительно к конструктивным элементам предлагаемой системы разработки.

Методы исследования.

Сбор, систематизация и анализ результатов отработки скальных урановых руд различными системами разработки, выбор наиболее экономичных способов добычи и закладки.

Постановка, лабораторных и промышленно-эксперементальных работ по отработке урановых руд месторождений Стрельцовского рудного поля различными системами и с применением различных типов бурового и погрузочно-доставочного оборудования, лабораторные и промышленно-экспериментальные работы по совершенствованию параметров закладочных работ.

Широко использован метод аналитических исследований. Проверка результатов аналитических исследований осуществлялась путем сопоставления расчетных данных с экспериментальными и фактическими данными по эксплуатации. При математическом планировании экспериментов использовался метод крутого восхождения. При выполнении работы использованы методы математической статистики и экономико-математического моделирования.

Защищаемые научные положения.

1. Новый способ отработки круто падающих маломощных рудных тел в устойчивых и средней устойчивости породах сдвоенными по высоте слоями позволяет снизить эксплуатационные затраты за счет уменьшения разубоживания, объемов нарезных и закладочных работ.

ДОСТОВЕРНОСТЬ НАУЧНЫХ ВЫВОДОВ, ПОЛОЖЕНИЙ И РЕКОМЕНДАЦИЙ подтверждается:

- представительностью исходных данных: проведен анализ отработки рудных тел различными системами разработки по 86 (420 слоев и подэтажей) эксплуатационных блоков; результатами опытно-промышленных и экспериментальных исследований проведенных по 12 эксплуатационным блокам за период 1997 -2001 гг.;

- большим объемом эксплуатационных работ по добыче руд предлагаемой технологией (25 тыс. м /год) за период 2001 - 2005 гг.; результатами экономического анализа проведенных опытно-промышленных и промышленных работ.

Научная новизна работы.

По технологии закладочных работ впервые установлены эмпирические зависимости:

• содержания глинистых и илистых включений в инертном заполнителе закладочной смеси при ее намыве от геометрических параметров гидроотвала, расстояния до водосборного колодца гидроотвала при его намыве;

• прочности закладочной смеси и ее реологических свойств (водоотделения, предельного сопротивления сдвига, коэффициента расслаиваемости) от удельных расходов цемента и золы ТЭЦ;

• коэффициента слоистости закладочного массива от количества плоскостей ослабления;

• расхода цемента при заданном расходе золы-уноса ТЭЦ для равнопрочной и разнопрочной закладки.

По технологии очистных работ:

• разработана формула определения толщины затяжки при креплении кровли очистных выработок для КДВ;

Практическую значимость представляет:

- внедренный в производство способ комбинированной двухслойной выемки (КДВ) маломощных рудных тел;

- рекомендации по определению горно-геологических условий применения КДВ;

- доказано, что тепловое покрытие быстротвердеющими полимерными смолами можно применять в качестве средства от промерзания ПГС на гидроотвалах;

- рекомендации по созданию технологий механической и химической активации золы-уноса ТЭЦ при проектировании закладочных комплексов;

- схема оптимального комплекса управления процессом ведения закладочных работ;

- технологические параметры закладочных работ и составы твердеющей закладки с использованием местных сырьевых материалов, позволяющие обеспечить устойчивую искусственную кровлю для системы разработки нисходящими горизонтальными слоями с твердеющей закладкой.

- схема поддержания устойчивости искусственной кровли; рекомендуемые составы очистных комплексов горных машин применительно к условиям рудников ОАО «ППГХО»;

- способ подготовки эксплуатационных блоков под нисходящую слоевую выемку с использованием самоходного горношахтного оборудования.

По результатам проведенных расчетов выполнено перспективное планирование производства природного урана на период до 2010 года по ОАО Приаргунскому производственному горно-химическому объединению.

Полученные в 2001 - 2005 гг. результаты производственной деятельности по выпуску урановой продукции показали, что внедрение новой технологии добычи урановых руд позволили получить экономию в 40,6 млн. р. по сравнению с традиционной технологией.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались: в 2001 - 2005 г. на ежегодных научно-технических советах ОАО «ППГХО» по рассмотрению итогов исследовательских работ по совершенствованию систем разработки урановых руд Стрельцовского рудного поля; на научно-практической конференции Читинского геологического управления Комитета природных ресурсов по Читинской области и Агинскому Бурятскому автономному округу в 1999 г. на четвертой научно-технической конференции Горного института Читинского государственного технического университета в 2003 г.; на шестой научно-технической конференции Горного института Читинского государственного технического университета в 2005 г.;

Публикации. По результатам выполненных работ опубликовано 17 статей (в т.ч. получено 2 патента и 1 авторское свидетельство на изобретения, а также решение ФИПС о выдаче патента), написано 11 отчетов, составлено 10 стандартов предприятия.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Решетников, Александр Алексеевич

Выводы:

1. Доказано, что повышение производительности самоходного бурового и погрузочно-доставочного оборудования достигается применением рациональных комплексов забойной техники, определяемых с учетом мощности рудных тел, схемой подготовки, обеспечивающей работу оборудования в смежных блоках, и определяется конструктивными особенностями применяемой системы разработки.

2. Впервые разработана классификация очистных комплексов для отработки скальных руд месторождений Стрельцовского рудного поля.

3. Установлено, что основополагающим фактором для выбора оптимального комплекса горношахтного оборудования при отработке маломощных рудных тел на месторождениях Стрельцовского рудного поля является ширина горной техники, от которой зависит ширина очистного пространства.

4. Выполнено обоснование минимальной ширины очистного пространства как в целом для системы нисходящих горизонтальных слоев с твердеющей закладкой, так и для варианта КДВ по следующим условиям:

• устойчивости кровли очистных заходок;

• минимальной ширины типовых сечений очистных заходок.

5. Разработана методика расчета параметров крепи кровли нижнего слоя при КДВ.

6. Проведена оценка разубоживания руды для КДВ при использовании различных типоразмеров горного оборудования.

7. Разработан новый способ подготовки блоков для увеличения коэффициента использования самоходной горной техники.

8. Разработана методика выбора оптимального комплекса горношахтного оборудования применительно к условиям отработки скальных урановых руд Стрельцовского рудного поля.

9. Составлена классификация очистных комплексов для отработки урановых руд Стрельцовского рудного поля и определены составы очистных комплексов.

10. Проведены испытания новых очистных комплексов на рудниках Объединения и обоснованы фактическая и прогнозная эффективность их использования.

11. На основании разработанной методики выбора оптимального комплекса выполнен расчет необходимого количества очистных комплексов различных типоразмеров для условий 2006 г.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

• научно-обоснованные составы твердеющих закладочных смесей с использованием местных сырьевых материалов, способных транспортироваться по трубопроводу в самотечно-пневматическом режиме, на основе установленных корреляционных зависимостей удельных расходов цемента и золы-уноса ТЭЦ для обеспечения заданной прочности;

4. Выполнено обоснование выбора погрузочно-доставочной и буровой техники применительно к конструктивным элементам предлагаемой системы разработки с учетом схемы подготовки блоков.

5. Разработана классификация очистных комплексов горношахтного оборудования, позволяющая осуществлять оптимальный выбор типоразмеров горной техники для условий отработки месторождений Стрельцовского рудного поля.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Решетников, Александр Алексеевич, Чита

1. Вольфсон, Ф.И. Условия локализации редкометального оруденения в сложных толщах верхнего структурного этажа / Вольфсон Ф.И., Ищукова Л.П. и др. // Изв. АН СССР, серия геологическая, 1967, № 2.

2. Особенности геологии урановых месторождений Стрельцовского рудного поля / Вольфсон Ф.И. и др. // Чита: ЗабНИИ, 1970. Т. 1,2.

3. Ищукова, Л.П. Геология Урулюнгуевского рудного района и молибденурановых месторождений Стрельцовского рудного поля / Ищукова Л.П. Игошин Ю.А., Авдеев Б.В. и др. -М., ЗАО «Геоинформмарк», 1998 г.

4. Ищукова, Л.П. Геологоструктурные особенности «С» группы месторождений // Сборник по геологии месторождений. ВИМС, 1978, №51.

5. Косяков^ В.В. Структурно-морфологические типы рудных залежей на месторождениях «С» рудного поля / Косяков В.В., Бевский В.А., Шлейдер В.А., Роднов Е.А. // Сборник «Материалы по геологии месторожденийредких металлов». ВИМС, № 50, 1978 г.

6. Овсейчук^ В.А. Геологоструктурные особенности локализации• оруденения на верхних горизонтах «С» месторождения (по данным отработки) / Овсейчук В.А., Роднов Е.А., Хоментовский Б.Н. Инф. Сб. «Материалы по геологии редких металлов», М., ВИМС, 1985 г. № 95.

7. Хоментовский, Б.Н. Условия локализации и морфология, вещественный состав рудных тел Стрельцовского и Тулукуевского месторождений: отчет / Хоментовский Б.Н., Роднов Е.А. и др. Фонды предприятия п/я А-1768.

8. Овсейчук? В.А. Оптимизация показателей извлечения руды при подземной разработке сложноструктурных богатых месторождений урановых руд на примере Стрельцовского рудного поля: дисс. .канд. техн. наук. Москва - 1987 г.

9. Хоментовский> Б.Н. Условия локализации и морфология, вещественный состав рудных тел Стрельцовского и Тулукуевского месторождений: отчет / Хоментовский Б.Н., Роднов Е.А и др. Фонды ОАО «ППГХО».

10. Суражский, Д.Я. Урановые рудные системы. Опыт морфогенетической группировки // Атомная энергия. 1977 г., № 6.

11. Агошков, М.И. Подземная разработка рудных месторождений / Агошков М.И., Малахов Г.М. М., «Недра», 1966.

12. Агошков^ М.И. Технико-экономическая оценка извлечения полезных запасов из недр / Агошков М.И., Никаноров В.И., Панфилов Е.И. и др. -М., «Недра», 1974, 312 с.

13. Овсейчук? В.А. Формирование сырьевой базы уранодобывающего предприятия в условиях рыночной экономики: дисс. докт. техн. наук. -Москва 1997 г.

14. Решетников^ А.А. Изменение параметров крупно порционного обогащения урановой руды с целью снижения себестоимости конечной продукции: отчет / Решетников А.А., Култышев В.И. и др. Фонды «ППГХО», инв. № 2055с, 2000 г.

15. Решетников^ А.А. Аннотационный отчет по научно-исследовательским работам ЦНИЛ, выполненным в 1999 г. Горная часть. / Решетников А.А., Овсейчук В.А., Култышев В.И. и др. Фонды ППГХО 2000 г., инв. № 2055с, 2000 г.

16. Решетников, А.А. Расчет экономического эффекта от изменения схемы сортировки урановой руды на выдачных комплексах УГРУ: Отчет по НИР / Решетников А.А., Овсейчук В.А., Култышев В.И. и др. Фонды ППГХО, инв. № 2060с, 2000 г.

17. Решетников, А.А. Аннотационный отчет ЦНИЛ по научно-исследовательским работам, выполненным в 2000 году. Горная часть. / Решетников А.А., Овсейчук В.А., Култышев В.И. и др. Фонды ППГХО, Инв. № 2061с, 2001 г.

18. Решетников^ А.А. Расчет экономического эффекта от изменения схемы сортировки урановой руды на выдачных комплексах УГРУ: отчет по НИР / Решетников А.А., Овсейчук В.А., Култышев В.И. и др. Фонды ППГХО, Инв. № 2062с, 2001 г.

19. Решетников., А.А. Технико-экономическая оценка целесообразности обогащения руд с комбинированием процессов крупнопорционной сортировки и сепарации на модулях (РСМ): отчет по НИР / Решетников

20. A.А., Овсейчук В.А., Рубашкина Т.И. Фонды ППГХО, Инв. № 2063с, 2001 г.

21. Решетников, А.А. Технико-экономическая оценка целесообразности подземного обогащения руд на сепарационных модулях (РСМ) (при подземном их расположении): отчет по НИР / Решетников А.А., Овсейчук

22. B.А., Рубашкина Т.И. Фонды ППГХО, Инв. № 2064с, 2001 г.

23. A.А., Овсейчук В.А. и др. Фонды ППГХО, Инв. № 2065с, 2002 г.

24. Решетников^ А.А. Аннотационный отчет ЦНИЛ по научно-исследовательским работам горно-геологического направления, выполненным в 2001 году / Решетников А.А., Овсейчук В.А., Култышев

25. B.И. и др. Фонды ППГХО, Инв. № 2067с, 2002 г.

26. Решетников, А.А., Овсейчук В.А., Пшенников В.А. Оптимизация качества товарных руд при разработке урановых месторождений Стрельцовского типа // Горный журнал, 1999 г. №12, с.37-38.

27. Бронников^ Д.М. Закладочные работы в шахтах: справ. / под ред. Д. М. Бронникова, М. Н. Цыгалова. М.: Недра, 1989.—с. 330

28. Чесноков? Н. И. Системы разработки месторождений урана с твердеющей закладкой / Чесноков Н. И., Петросов А. А, Шевченко Б. Ф. М., Атомиздат, 1975, с. 235.

29. СТП 0106-120-2001 СУКП ГДП. Система разработки горизонтальными слоями в нисходящем порядке и твердеющей закладкой. Общие положения // Стандарты предприятия / Состав.: Решетников А.А. и др. г. Краснокаменск, фонды ППГХО, 2001 г.

30. СТП 0106-192-2003 КСУКП. Руды урановые и комплексные молибден-урановые. Технические требования к ним. Методы контроля // Стандарты предприятия / Состав.: Решетников А.А. и др. г. Краснокаменск, фонды ППГХО, 2003 г.

31. Решетников, А.А., Зайцев В.Ф., Култышев В.И., Терентьев М.В. Приготовление твердеющей закладки с использованием золы-уноса ТЭЦ // Технический прогресс в атомной промышленности. Серия: горнометаллургическое производство,: выпуск №5. Москва, 1989.

32. Решетников?А.А., Галинов Ю.Н., Култышев В.И. Твердеющая закладка при разработке месторождений урановых руд // Горный журнал, 1993 г. №3, с.23-28.

33. Решетников, А.А., Галинов Ю.Н., Култышев В.И., Рубашкина Т.Н. Совершенствование закладочных работ // Горный вестник. 1998 г. №3, с.38-39.

34. Алиев?Т.А. Экспериментальный анализ / М.,: Машиностроение, 1991. - 272с.

35. СТП 0106-171/3-2003 КСУК ГДП. Учет, отчетность и контроль добычи и вскрыши при разработке месторождений песчано-гравийной смеси земснарядами // Стандарты предприятия / Состав.: Решетников А.А. и др. г. Краснокаменск, фонды ППГХО, 2003 г.

36. Решетников^ А.А., Зайцев В.Ф., Павлов Н.Н., Терентьев М.В. Производство закладочных работ при доработке запасов в бортах карьера // Технический прогресс в атомной промышленности. Серия: горнометаллургическое производство,: выпуск №8. 1987, с.3-4.

37. А. С. 1686190 СССР, МКИ5 Е 21 F 15/00. Закладочная смесь / Решетников А.А. (СССР) и др.; № 4638968/33; заявл. 26.07.88; опубл. 23.10.91. Бюл. №29.

38. СТП 0106-087-2002. Твердеющая закладка. Требования к закладочным материалам. Составы твердеющих закладочных смесей // Стандарты предприятия / Состав.: Решетников А.А. и др. г. Краснокаменск, фонды ППГХО, 2002 г.

39. СТП 0106-198-2002. Сырьевая смесь для набрызг-бетонной крепи горных выработок // Стандарты предприятия / Состав.: Решетников А.А. и др. г. Краснокаменск, фонды ППГХО, 2002 г.

40. РД 0106-033-2001. Сборник составов бетонных смесей для приготовления на РБУ П-8 // Стандарты предприятия / Состав.: Решетников А.А. и др. г. Краснокаменск, фонды ППГХО, 2001 г.

41. Решетников^ А.А., Кретинин В.А. Система контроля и управления трубопроводным транспортом // Межотраслевой реферативный сборник "Передовой производственно-технический опыт"., Шифр публикации 89.ППТО.Т8.06.85194, 1989 г.

42. СТП 0106-209-2005. Способ ускоренного определения фактической активности цемента // Стандарты предприятия / Состав.: Решетников А.А. и др. г. Краснокаменск, фонды ППГХО, 2005 г.

43. СТП 1006-110-2002. Нисходящая слоевая система разработки с твердеющей закладкой. Оценка устойчивости искусственной кровли. Выбор вида и параметров крепи // Стандарты предприятия / Состав.: Решетников А.А. и др. г. Краснокаменск, фонды ППГХО, 2002 г.

44. Дейнер^ В.В. Контроль прочности твердеющей закладки при нисходящей слоевой выемке // Сб.: Технический прогресс в атомной промышленности. Сер. Горно-металлургическое производство. 1983 г. Вып. 1, стр. 14-18.

45. Правила технической эксплуатации рудников, приисков и шахт, разрабатывающих месторождения цветных, редких и драгоценных металлов / М., "Недра", 1980г.

46. Физико-механические свойства и устойчивость горных пород «С» группы месторождений при подземной разработке: отчет по НИР / Краснокаменск, фонды ППГХО 1980 г

47. Технические решения по выбору вида и параметров крепи в подземных горных выработках, проходимых в борту карьера: отчет по НИР / Фонды предприятия п/я А-1922, 1988 г.

48. Протодьяконов М.М. Трещиноватость и свойства трещиноватых горных пород / Протодьяконов М.М., Чернышев С.Н. М., «Недра», 1970 г.

49. Справочник по горнорудному делу. /Под ред. В. А Гребешока, Я. С Пыжьянова, И. Е Ерофеева. М., Недра. 1983 г.

50. Агошков^ М.И. Разработка рудных и нерудных месторождений / Агошков М.И., Борисов С.С., Боярский В.А. Изд. 2-е, М., «Недра», 1970, стр. 456.

51. Скорняков^Ю.Г. Системы разработки и комплексы самоходных машин при подземной добыче руд / М., «Недра», 1978. 232 с.

52. Воронюк^ А.С. Вскрытие рудных месторождений подземными наклонными и спиральными выработками для самоходного оборудования / М., «Цветметинформация», 1971, 108 с.

53. Хомяков; В.И. Зарубежный опыт закладки на рудниках / М., Недра, 1984. 224 с.

54. Кутузов^ Д.С. Современное состояние горнодобывающей промышленности Канады / Кутузов Д.С., Головачев Н.К. М - «Цветная металлургия», 1970, №24, с. 14-18.

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

56. Ариоглу Э. Разработка месторождений с закладкой: Пер. с англ. / Ариоглу Э., Лю Кэчжень, Сунь Кайнянь и др. Под ред. С. Гранхольма. -М.: Мир, 1987.-519 е., ил.

57. Липовой? А.И. Ковшовые погрузочно-доставочные машины на подземных рудниках /- М.: Недра, 1988. 200с.

58. Бронников^ Д.М. Технология подземной разработки рудных месторождений с применением самоходного оборудования / Бронников Д.М., Замесов Н.Ф., Богданов Г.И. М., «Цветметинформация», 1970, 36 с.

59. Байконуров, О.А. Комплексная механизация очистных работ при подземной разработке рудных месторождений / Байконуров О.А., Филимонов А.Т. Алма-Ата, «Наука», 1973, с.302.

60. Михаилов^ Ю.И. Горные машины и комплексы / Михаилов Ю.И., Кантович Л.И. М., «Недра», 1975. 423 с.

61. Овсейчук, В. А. Особенности подземной добычи руд радиоактивных металлов: Учеб. Пособие / -Чита. Чит.ГТУ, 2000.- 111 с.

62. Скорняков^ Ю.Г. Подземная добыча руд комплексами самоходных машин / М., Недра, 1986.

63. Ивановский, Э.С. Опыт эксплуатации шин самоходных машин / Ивановский Э.С., Зырянов А.Г. М., - Цветная металлургия, 1980, №4, с. 14-16.

64. Ивановский, Э.С. Подземные дороги для самоходного оборудования на зарубежных рудниках // Горный журнал, 1980, №12, с. 53-54.

65. Каплунов, Д.Р. Основные вопросы развития техники и технологии подземных рудников. В кн.Совершенствование техники подземных рудников СССР / - М., Наука, 1980, с. 5-14.

66. Корляков, П.А. Ковшовые погрузочно-транспортные машины / М., Недра, 1980.

67. Юн? Р.Б., Аханов Т. М., Имангалиев А. И., Мальшакова Н. И. Повторная разработка наклонных залежей с закладкой выработанного пространства//Горный журнал, 2005 г. №5, с. 24-28

68. Бегляровг М. А., Литвинов Ю. Н., Авальян В. Г. Техническое перевооружение подземных рудников Жезказгана / Горный журнал, 2005 г. №5, с. 29-32

69. Шакиров;Н. X., Шальтыкова Р. М., Куанышбайулы С., Умбет А. Ж. Новые схемы вскрытия и транспорта в проектах подземной отработки рудных месторождений // Горный журнал, 2005 г. №5, с. 29-32.

70. Кожбанов^К. X. Технология закладочных работ на Орловском руднике // Горный журнал, 2005 г. №5, с. 43-45.

71. Электронный ресурс. Режим доступа: www.sgOl.atlascopco.com

72. Электронный ресурс. Режим доступа: www.atlascopco.ru

73. Электронный ресурс. Режим доступа: www.boartlongyear.com

74. Электронный ресурс. Режим доступа: www.ejc.sandvik.com

75. Электронный ресурс. Режим доступа: www.toro.sandvik.com

76. Электронный ресурс. Режим доступа: www.primexpo.ru/mining

77. СТП 0106-155-2002. Проветривание блоков при системе разработки нисходящими слоями с твердеющей закладкой // Стандарты предприятия / Краснокаменск. Фонды ППГХО, 2002 г.

78. Воздушно-депрессионная съемка вентиляционной сети рудника №1 ППГХО: отчет по хоздоговорной теме / МАНЭБ, Забайкальское отделения, Чита, 2000 г.

79. Воздушно-депрессионная съемка вентиляционной сети рудников №1 и «Глубокий» УГРУ АОА «ППГХО»: отчет / МАНЭБ, Забайкальское отделения, Чита, 2004 г.

80. Воздушно-депрессионная съемка вентиляционной сети рудника №2 ППГХО»: отчет по хоздоговорной теме / МАНЭБ, Забайкальское отделения, Чита, 2000 г.

81. Безносов^ Н.В. Пособие для расчета экономического эффекта от использования изобретений и рационализаторских предложений / Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий, ВНИИПИ, Москва, 1983.

Информация о работе

Решетников, Александр Алексеевич
кандидата технических наук
Чита, 2006
ВАК 25.00.22

Диссертация

Совершенствование технологии разработки скальных урановых руд стрельцовской группы месторождений - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы