Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Совершенствование технологии выемки маломощных крутопадающих жил на основе малогабаритных самоходных машин
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)
Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии выемки маломощных крутопадающих жил на основе малогабаритных самоходных машин"
У045У9688
На правах рукописи
Пакулов Владимир Васильевич
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВЫЕМКИ МАЛОМОЩНЫХ КРУТОПАДАЮЩИХ ЖИЛ НА ОСНОВЕ МАЛОГАБАРИТНЫХ САМОХОДНЫХ МАШИН (на примере Дарасунского золоторудного месторождения)
Специальность 25.00.22 - Геотехнология (подземная, открытая и строительная)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
2 5 МАР 2010
Чита 2010
004599688
Работа выполнена на кафедре «Подземной разработки месторождений полезных ископаемых» ГОУ ВПО «Читинский государственный университет»
Научный руководитель
доктор технических наук, доцент Пирогов Геннадий Георгиевич
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, доцент Глотов Валерий Васильевич;
кандидат технических наук Гораш Юрий Юрьевич
Ведущая. организация ОАО "Приаргунское производственное горнохимическое объединение" (ОАО "ППГХО")
Защита состоится «16» апреля 2010 года в 10:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.299.01 при Читинском государственном университете по адресу: 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30, зал заседаний ученого совета
Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направить по адресу: 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30, ЧитГУ, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.299.01
Факс: (302-2) 41-64-44; E-mail: root@chitgu.ru
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Читинский государственный университет»
Автореферат разослан «т^» марта 2010 г.
Ученый секретарь диссертационного совета канд. геол.-минерал, наук
Котова Н.П.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Технология разработки маломощных крутопадающих жил базируется в основном на системе разработки с магазиниро-ванием руды в блоках и характеризуется низкой производительностью труда забойного рабочего (7... 10 т/чел.-смену) и высокой долей работ, выполняемых вручную. При системе разработки с магазинированием руды блоками невозможно осуществлять раздельную выдачу породы из породных включений, а также разрабатывать руды, склонные к слеживанию и самовозгоранию, что ограничивает условия ее эффективного применения. После полного выпуска замагазинированной руды остается открытое выработанное пространство. При этом по мере понижения горных работ образуются значительные площади подработанных вмещающих пород и возрастают высокие концентрации напряжений в краевых частях рудного массива.
В последние десятилетия XX в. разрабатывались технологии выемки маломощных крутопадающих жил на основе комплексов ПКЖ, КМЖ и КОВ-25, но они не получили дальнейшего развития по разным причинам, преимущественно финансовым.
В настоящее время в мировой горнорудной практике появились малогабаритные самоходные машины для выполнения основных и вспомогательных производственных процессов. Однако при разработке маломощных крутопадающих жил они применяются в недостаточной мере вследствие отсутствия соответствующих технологий.
Целью работы является повышение эффективности отработки маломощных крутопадающих жил на основе применения комплекса малогабаритных самоходных машин и закладки выработанного пространства хвостами обогащения.
Идея работы состоит в создании и научном обосновании технологии разработки маломощных крутопадающих жил слабонаклонными слоями с закладкой выработанного пространства на основе хвостов обогащения и применением комплекса малогабаритных самоходных машин.
Объект исследований: технология выемки маломощных крутопадающих жил.
Предмет исследований: горнотехнический комплекс, включающий производственные процессы очистной выемки, закладочные смеси и комплексы самоходных машин.
Основные задачи исследований:
1. Выполнить критический анализ современного состояния технологии отработки маломощных крутопадающих жил в мировой и отечественной горнорудной практике и обосновать перспективные направления ее совершенствования.
2. Разработать эффективную технологию выемки маломощных крутопадающих жил на выявленных тенденциях.
3
3. Исследовать гранулометрический состав хвостов обогащения, физико-механические свойства закладки. Обосновать рациональную закладочную смесь на основе тонкодиспергированных хвостов обогащения.
4. Произвести технико-экономическую оценку предлагаемой технологии разработки крутопадающих маломощных жил и определить область ее применения.
Методы исследований. Поставленные задачи решены с использованием комплекса методов исследований: анализ и обобщение литературных источников, технико-экономический анализ технологии и систем разработки, сравнительные экономические расчеты, метод оптимизации, лабораторные исследования, математическая статистика при обработке экспериментальных данных, математическое планирование эксперимента.
Достоверность результатов исследований подтверждается использованием фактических горно-геологических материалов, апробацией результатов исследований в печати, отсутствием противоречий между полученными данными и известными из публикаций, патентом на способ разработки маломощных крутопадающих жил, достаточным и представительным объемом лабораторных исследований.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Повышение эффективности разработки маломощных крутопадающих жил достигается технологией валовой выемки слабонаклонными слоями с закладкой выработанного пространства на основе хвостов обогащения и применением комплекса малогабаритных самоходных машин.
2. Управление горным давлением, снижение накопления на земной поверхности хвостов, содержащих токсичные вещества и большое количество тонкоизмельченных частиц, достигается применением гидравлической гранулированной закладки на основе тонкодиспергированных хвостов обогащения.
Научная новизна работы:
1. Разработана технология валовой выемки руды слабонаклонными слоями с применением комплекса малогабаритных самоходных машин и заполнением выработанного пространства гидравлической гранулированной закладкой из хвостов обогащения (Патент РФ № 2371579. Способ разработки маломощных крутопадающих жил).
2. Установлены зависимости изменения производительности, трудоемкости и себестоимости добычи от типа применяемого оборудования и выемочной мощности.
3. Обоснован рациональный состав комплексов малогабаритного самоходного оборудования применительно к определенным горногеологическим условиям. Определена для каждого комплекса оптимальная длина доставки руды.
4. Определен гранулометрический состав хвостов обогащения Бу-гдаинской, Орловской и Шерловогорской обогатительных фабрик и обос-
нована возможность их применения в качестве гидравлической гранулированной закладки.
5. Установлены зависимости изменения прочности закладки из хвостов обогащения от расхода цемента, объемного соотношения размеров фракций и сроков твердения.
6. Определено влияние цены и содержания металла в руде, технических показателей комплексов и производительности предприятий на технико-экономические показатели, и на их основе установлена область применения предлагаемой технологии.
Практическое значение работы.
Предложенная технология, рекомендованные комплексы малогабаритных самоходных машин, параметры систем разработки, гидравлическая гранулированная закладка из хвостов обогащения позволяют улучшить технико-экономические показатели работы горнорудных предприятий и могут быть использованы при проектировании и отработке аналогичных месторождений.
Личный вклад автора заключается в анализе и обобщении существующего опыта и основных направлений совершенствования технологии разработки маломощных крутопадающих жил, создании и научном обосновании новой технологии, исследовании и теоретическом обосновании параметров новой технологии выемки жил и проведении лабораторных исследований.
Реализация результатов исследования. Рекомендуемая технология и ее параметры приняты ОАО "ППГХО", ОАО "ЗабайкалцветметНИИ-проект" для проектирования новых рудников с ожидаемым экономическим эффектом 20,8 млн руб/год при производительности рудника 100 тыс. т/год и используются в учебном процессе на кафедре "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых" ЧитГУ при подготовке горных инженеров.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на XIII Международной молодежной научно-практической конференции «Молодежь Забайкалья: мир человека и человек мира» (Чита, 2009), VIII Всероссийской научно-практической конференции «Кулагин-ские чтения» (Чита, 2008), научно-технических конференциях Горного института ЧитГУ (Чита, 2003, 2004,2005) и заседаниях НТС ОАО "ППГХО".
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в т.ч. 1 - статья в издании, рекомендованном ВАК РФ, получен 1 патент РФ на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 79 наименований, 8 приложений и включает 138 страниц машинописного текста, в т.ч. 23 таблицы, 38 рисунков.
Автор выражает благодарность научному руководителю д-ру техн. наук, профессору кафедры "Подземной разработки месторождений полез-
ных ископаемых" ЧитГУ Г.Г. Пирогову, а также заведующему кафедрой "Подземной разработки месторождений полезных ископаемых" ЧитГУ, д-ру техн. наук, профессору В.М. Лизункину за ценные замечания.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Большой вклад в теорию и практику технологии разработки крутопадающих маломощных жильных месторождений внесли советские и российские ученые М.И. Агошков, В.Ф. Абрамов, В.Е. Аврамов, Р.В. Балах, В.А. Бакулин, Г.И. Богданов, Ю.П. Галченко, Б.М. Зайцев, Д.Р. Каплунов, В.В. Кравцов, В.И. Култышев, Г.А. Курсакин, В.М. Лизункин, А.И. Ляхов, Л.А. Мамсуров М.Е. Мухин, А.Ф. Назарчик, Ю.Д. Нечаев, В.А. Олейников, Е.И. Панфилов, Д.И. Рафиенко, Ю.Н. Сайфутдинов, А.И. Соболев, В.Д. Томилов, В.А. Фесенко, A.M. Фрейдин и многие другие.
Несмотря на достигнутые положительные результаты (применение эффективных способов, средств бурения шпуров и отбойки, шпуров малого диаметра, породной и твердеющей закладки на основе ПГС, самоходного оборудования, комплексов КОВ-25, ПКЖ, КМЖ, способов, средств выпуска руды из узких магазинов и ликвидаций зависаний), в современных условиях, в связи с изменением экономических отношений, ухудшением экологической обстановки, горно-геологических и горно-технических условий, вовлечением в отработку бедных месторождений в отдаленных районах, возникает необходимость создания и применения, отвечающих сложившимся условиям, новых или усовершенствованных существующих технологий. При этом перспективным направлением является использование современных малогабаритных буровых и погрузочно-доставочных машин, а также накопившихся в большом количестве хвостов обогащения, что позволит существенно повысить производительность труда, уменьшить потери и разубоживание, сократить затраты на закладочные работы, улучшить экологию в районе разработки месторождения.
Основные результаты проведенных исследований отражены в следующих защищаемых научных положениях.
1. Повышение эффективности разработки маломощных крутопадающих жил достигается технологией валовой выемки слабонаклонными слоями с закладкой выработанного пространства на основе хвостов обогащения и применением комплекса малогабаритных самоходных машин.
На основе выявленных тенденций нами предложена технология разработки маломощных крутопадающих жил с валовой выемкой слабонаклонными слоями, закладкой выработанного пространства и применением комплекса малогабаритных самоходных машин (рис. 1, получен
6
патент РФ № 2371579 на способ разработки маломощных крутопадающих жил). Технология исключает блоковую подготовку, проведение рудо-приемных и выпускных выработок.
Рис. 1. Технологическая схема валовой выемки маломощных крутопадающих жил слабонаклонными слоями с закладкой выработанного пространства и применением комплекса малогабаритных самоходных машин: 1 - вентиляционный штрек; 2 - гранулированная закладочная смесь; 3 - диагональный слой; 4 - полевой откаточный штрек; 5 - погрузочно-транспортная сбойка; б - ленточный перегружатель; 7 - рудный штрек
Подготовительно-нарезные работы включают проходку верхнего штрека 1 с оставлением надштрекового целика - потолочины (для вентиляции, подачи гидравлической гранулированной закладочной смеси) и двух нижних: рудного 7 - для подачи свежего воздуха и доставки рудной массы и полевого откаточного штрека 4.
Штреки 4 и 7 периодически соединяют между собой погрузочно-транспортной сбойкой 5, в которой устанавливают ленточный перегружатель 6. Очистную выемку руды осуществляют диагональными слабонаклонными слоями 3 с углом наклона слоя, равным минимальному преодолеваемому уклону машин, входящих в очистной комплекс. Комплекс малогабаритных машин включает самоходную бурильную установку, погру-зочно-транспортную машину и кровлеоборщик. Ленточный перегружатель используют для транспортировки руды до полевого откаточного штрека 4 и ее загрузки в шахтные вагоны электровозной откатки. В выработанном пространстве слоя 3 размещают гранулированную закладочную смесь из хвостов обогащения, доставляемую с закладочного комплекса (рис. 2), расположенного на земной поверхности. В закладочный комплекс входит серийно выпускаемый гранулятор. Верхний слой гранулированной закладочной смеси упрочняют инъекцией цементно-песчаного раствора на тол-
щину 70..Л00 мм для движения малогабаритных самоходных машин по поверхности закладки.
Рис. 2. Схема закладочного комплекса:
1 - бункер лежалых хвостов; 2 - привод регулируемой подачи хвостов на питатель; 3 -ленточный питатель; 4 - гранулятор; 5 - гидросмеситель; 6 - трубопровод подачи воды; 7 - вертикальный став закладочного трубопровода; 8 - закладочный массив; 9 - перемычка
Очистные работы развиваются от фланга жилы, на котором пройден рудный восстающий, служащий для отвода загрязненного воздуха и подачи закладочной' смеси (рис. 3). Длина очистных слоев увеличивается по мере развития очистной выемки от минимальной до проектной. При высоте этажа 50 м и углах наклона 10. ..12° проектная длина слоя достигает 200 м, что неприемлемо при коротких жилах. В этом случае разработку ведут 1...2 подэтажами с опережающей отработкой нижних подэтажей (рис. 4).
Рис. 3. Разработка жилы в пределах этажа:
1- фланговый рудный восстающий; 2 - вентиляционный штрек; 3- породные включения; 4 - упрочненный верхний слой гидрозакладки; 5 - гранулированная закладочная смесь
Для предлагаемой технологии была произведена технико-экономическая оценка применения валовой и селективной выемки, двух комплексов малогабаритных самоходных машин, состоящих из бурильной установки "микро-Пантофор" (Франция), погрузочно-доставочной машины "Млсгозсоор - 100 Е" (Франция) и бурильной установки "микро-Пантофор", погрузочно-доставочной машины "Того-151 Е" (Финляндия). Определена оптимальная длина доставки руды для каждого комплекса при
Рис. 4. Схема развития очистных работ при подэтажной выемке: 1 - надштрековый целик; 2 - подэтажи; 3 - рудоспуск
В качестве критерия оптимизации приняты суммарные затраты. Целевая функция имеет вид:
N
Б = Е С| —»шт, (1)
¡=1
система равенств:
3, = С,- Ь/1, (2)
32.= С2- Тсм-к„сп-'0 / (^ + 1/Угр. + 1/уПор. + 1разгр.), (3) где £ С, - суммарные затраты, связанные с доставкой руды, руб.; 1=1,2,3...И - виды затрат; Зь 32 - затраты, соответственно, на сооружение перегрузочных пунктов и на доставку руды, руб.; С], С2 - себестоимость, соответственно, сооружения погрузочно-транспортных сбоек и доставки руды, руб/т; Ь - максимальная длина доставки руды, м; 1 - переменная длина доставки руды, м; Тсм - продолжительность смены, мин.; Кисп. - коэффициент использования ПДМ, К„сп.= 0,7; в - грузоподъемность ПДМ, т;
1разгр. - соответственно, время загрузки и разгрузки ПДМ (рассчитано по известной методике), мин.; Угр., Упор. - соответственно, время движения груженой и порожней ПДМ, мин.
Граничные условия: расстояние между перегрузочными пунктами Я < 200 м и грузоподъемность погрузочно-доставочных машин в < 3 т, шаг изменения длины доставки Д1 равен 50 м.
На рис. 5 приведена зависимость изменения затрат от длины доставки руды для ПДМ "Мюгоэсоор - 100 Е" (а) и ПДМ "Того-151 Е" (б), из которых видно, что для первой ПДМ оптимальная длина доставки руды равна 100 м, а для второй - 130 м.
Экономическими расчетами вариантов валовой и селективной выемки (рис. 6) крутопадающей жилы мощностью 1,2 м получены зависимости себестоимости добычи, трудоемкости и производительности труда от выемочной мощности (рис. 9), которую изменяли 2...3 м с интервалом 0,5 м.
а)
б)
Длина доставки, м
Длина доставки, м
Рис. 5. Зависимости затрат от длины доставки руды:
1 - затраты на сооружение перегрузочных пунктов; 2 - затраты на доставку руды ПДМ "Мшговсоор - 100 Е" (а) и ПДМ"Того-151 Е" (б); 3 - суммарные затраты
а)
б)
Рис. 6. Схемы для расчета валовой (а) и селективной (б) выемки крутопадающих жил:
1- гидравлическая гранулированная закладка; 2 - выработанное пространство; 3 - жила; 4 - шпур; 5 - вмещающие породы
Анализ установленных зависимостей показал, что себестоимость добычи при валовой выемке меньше, чем при селективной. Трудоемкость и производительность труда при валовой выемке выше, чем при селективной. Более высокие показатели имеют место при валовой выемке и вы-
емочной мощности 2,0 м. При этом потери и разубоживание руды равны соответственно 9 % и 35 %. Источниками потерь являются потолочина, толщина которой принята 4,0 м, и рудная мелочь на поверхности упрочненного слоя.
Потери руды в потолочине могут быть сокращены последующей ее отработкой подэтажным обрушением и торцевым выпуском. Разубоживание вызывается прихватом боковых пород до проектной выемочной мощности (2,0 м).
Выемочная мощность, м
Рис. 7. Зависимости себестоимости добычи от выемочной мощности жилы:
Выемочная мощность, м
Рис. 8. Зависимости трудоемкости от выемочной мощности:
1, 2, 3 - трудоемкость заряжания, бурения и погрузки при селективной выемке жил; 4,
5,6- трудоемкость заряжания, бурения и погрузки при валовой выемке жил
Выемочная мощность, м
Рис. 9. Зависимости производительности труда от выемочной мощности: I, 3,4 - производительность труда при погрузке, бурении и заряжании при селективной выемке жил; 2, 5, 6 - производительность труда при погрузке, бурении и заряжании при валовой выемке жил
Сравнение существующей технологии и предлагаемой с установленными параметрами показало, что производительность труда рекомендованной технологии в 5 раз выше (34,7 т/чел.-смену) по сравнению с базовой технологией - системой разработки с магазинированием руды блоками и мелкошпуровой отбойкой (7... 10 т/чел.-смену).
Экономическую оценку рассматриваемой технологии производили по прибыли на 1 т погашенных балансовых запасов для различных значений годовой производительности рудника, среднего содержания металла в руде, цены 1 грамма золота (рис. 10... 12). Прибыль рассчитывали по формуле:
П = [с • Цди • И0 - (Сд + Ст + С0 + Е„ • К + Зр] ■ кн, (4) где с - среднее содержание металла в руде, с = 10... 12 г/т;
Цли - цена за 1 грамм золота, руб.;
И„- коэффициент извлечения металла при обогащении, доли ед.,
И0 = 0,85... 0,9;
Сд- себестоимость добычи руды, руб/т;
Ст - удельные затраты на транспортирование руды, руб/т;
С0 - себестоимость на обогащение руды, руб/т;
Ен- учетная ставка банка, доли ед., Е„ = 0,08;
К - капитальные вложения на 1 т балансовых запасов, руб/т;
кн — коэффициент извлечения металла из недр, доли ед., кн= 0,9.
Из графиков видно, что во всех случаях, независимо от годовой производительности рудника и цены 1 г золота, прибыль от применения предлагаемой технологии выше, чем при существующей. При этом наибольшее влияние на прибыль оказывает годовая производительность предприятия,
12
практически одинаковая цена и среднее содержание. Ожидаемая экономическая эффективность от внедрения технологии составляет 20,8 млн руб/год при годовой производительности рудника 100 тыс. т/год.
1900 -.-п---
50 100 150 200 250
Годовая производительность рудника, тыс. т
Рис. 10. Зависимость прибыли от годовой производительности рудника: 1 - предлагаемая технология; 2 - базовая технология
Среднее содержание металла в руде, г/т
Рис. 11. Зависимость прибыли от среднего содержания металла в руде: 1 - предлагаемая технология; 2 - базовая технология
Рис. 12. Зависимость прибыли от цены 1 грамма золота: 1 - предлагаемая технология; 2 - базовая технология
13
2. Управление горным давлением, снижение накопления на земной поверхности хвостов, содержащих токсичные вещества и большое количество тонкоизмельченных частиц, достигается применением гидравлической гранулированной закладки на основе тонкодисперги-рованных хвостов обогащения.
В мировой и отечественной практике хвосты обогащения применяются для закладки подземных выработанных пространств. Это осуществляется либо подачей их непосредственно в камеру (традиционная) после обезвоживания, либо производят из нее пастовую закладку.
Недостатками традиционной закладочной смеси являются необходимость обесшламливания хвостов, а также ее низкая фильтрационная способность.
Пастовая закладочная смесь позволяет использовать тонкоизмель-ченные хвосты полностью, однако при этом необходимо добавлять цемент (до 100 кг на 1 м3), что существенно удорожает закладочную смесь. Кроме того, она недостаточно эффективна при гидротраиспортировании.
Наиболее перспективной является . гранулированная закладочная смесь, состоящая из гранул диаметром 10...30 мм, образуемых с применением механических установок - грануляторов. Достоинствами смеси являются эффективность гидротранспортирования, возможность применения как с цементом, так и без него, а также, что важно в настоящее время, повторной переработки методами выщелачивания.
Известно,' что любой искусственный массив должен отвечать определенным требованиям, обеспечивающим надежное поддержание выработанного пространства. При этом определяющим является его прочность, зависящая от гранулометрического состава заполнителя и расхода вяжущего.
Анализ опыта применения хвостов обогащения в качестве закладки показал, что исследований и рекомендаций по обоснованию состава гранулированной закладки из хвостов обогащения не проводилось. Для предварительной оценки возможности применения хвостов обогащения в качестве закладки нами впервые предложена их систематизация (табл. 1).
Также в этой связи был изучен гранулометрический состав хвостов обогащения Бугдаинской, Орловской и Шерловогорской обогатительных фабрик, который определяли рассеиванием на ситах с размерами отверстий 2...0,071 мм (пробы 1 и 3 кг). Результаты исследований показаны на рис. 13... 15. Из графиков видно, что во всех случаях в хвостах обогащения до 45 % составляют фракции с размерами 0,63...0,071 мм и доля крупных фракций уменьшается по логарифмическому закону. Практически фракционный состав незначительно отличается друг от друга. Для определения состава твердеющей закладки были проведены лабораторные исследования на прочность образцов размерами 70x70x70 мм, приготовленных из хвостов Бугдаинской ОФ с помощью гидравлического пресса ПСУ-10.
Таблица 1
Систематизация хвостов обогащения, используемых в качестве закладочного материала - заполнителя
Индекс Классификационные признаки Типы хвостов Рекомендации по применению хвостов
А Ценность хвостов Повышенной ценности Гранулированная закладочная смесь с перспективой повторной переработки
Бедные Пастообразная(пасто-вая) закладочная смесь
В Токсичность хвостов Высокотоксичные Тщательная изоляция выработанного пространства от окружающей геологической среды
Умеренно токсичные То же
Малотоксичные То же
С Крупность зерен хвостов Крупнозернистые (свыше 1 мм) Традиционная закладочная смесь при условии содержания частиц крупностью 71-10" мм не менее 30 %
Среднезернистые (71*10 мм ...1 мм) Гранулированная закладочная смесь
Мелкозернистые (<71*10 мм) Пастовая закладочная смесь, гранулированная закладочная смесь
О Влажность хвостов Мокрые Обезвоживание хвостов
Влажные Добавление воды до требуемой консистенции
Сухие То же
Е Комплексность хвостов Мономинеральные хвосты Возможность повторной переработки в подземных условиях устанавливается специальным проектом
Полиминеральные хвосты
Р Физическое состояние хвостов Отвальные (лежалые) хвосты Подготовка хвостов включает погрузочно-разгрузочные и транспортные работы
Текущие хвосты Гидротранспортирование хвостов в состоянии пульпы. Особенно эффективно при расположении обогатительной фабрики на промпло-щадке рудника (в подземном пространстве)
Исследуемые факторы, уровни их варьирования, а также матрица планирования эксперимента (составлена по методу комбинационных квадратов) приведены соответственно в табл. 2 и 3. По результатам расчетов определены коэффициент корреляции и значимость зависимостей от исследуемых факторов. Выведено обобщенное уравнение по методу Про-тодъяконова, которое имеет следующий вид:
Уп= [(0,23 + 0,0072 ■ X,) ■ (0,49 + 0,032 ■ Х2) • (-9,98 + 0,045 ■ Х3) •
(-0,83 + 0,28 ■ Х4) ■ (4,45 + 0,05 • Х5)] / (4,36)4 (5)
15
хвостов Шерловогорской ОФ:
— Доверительные границы (по Стьюденту с вероятностью Р=0,95)
10,35789 + -9,38906 • 1с^(Х) + 40,53714 ■ log(X)2 Коэффициент корреляции по Стьюденту составляет 0,94, а погрешность аппроксимации - 13,23 %. .
Выход. X
хвостов Орловской ОФ:
— Доверительные границы (по Стьюденту с вероятностью Р=0,95) У:= 10,25967 + -9,55431 • ^(Х) + 41,52380 ■ 1оё(Х)2
Коэффициент корреляции по Стьюденту составляет 0,95, а погрешность аппроксима-циии-11,38%.
Выход, *'. 105
0 1-2 ^ 2 Крупность фракций, мм
Рис. 15. График характеристики крупности по суммарному выходу хвостов Бугдаинской ОФ:
— Доверительные гоаницы (по Стьюденту с вероятностью Р=0.95'| У:= 13,70678 + -15,07581- 1оё(Х) + 36,97759 ■ 1оё(Х)2
Коэффициент корреляции по Стьюденту составляет 0,84, а погрешность аппроксимации - 17,49 %.
Таблица 2
Исследуемые факторы и уровни их варьирования
Фактор Уровень
Индекс Обозначение 1 2 3 4 5
X, , цемент, г 100 150 200 250 300
х2 хвосты обогащения (-0,071 мм), % от общей массы заполнителя 20 40 60 80 100
X, вода, мл 320 340 360 380 400
х4 гранулометрический состав, мм 10 15 20 25 30
х5 период, сут 7 14 28 60 90
Таблица 3
Матрица планирования
Номера У ровни концентраций
опытов X, х2 X, х4 х5
1 4 , 2 ] 2 1
2 2 2 4 2 4
3 1 3 4 3 5
4 5 4 3 4 3
5 3 5 5 5 2
6 5 1 4 5 4
7 3 2 2 3 3
8 2 3 5 4 1
9 1 4 1 1 2
10 4 5 3 2 5
11 1 1 5 .2 3
12 4 2 4 4 2
13 3 3 3 1 4
14 2 4 2 5 5
Номера У ровни концентраций
опытов X, X? X, х4 X,
15 5 5 1 3 1
16 2 1 3 3 2
17 5 2 5 1 5
18 4 3 1 5 3
19 3 4 4 2 1
20 1 5 2 4 4
21 3 1 1 4 5
22 1 2 3 5 1
23 5 3 2 2 2
24 4 4 5 3 4
25 2 5 4 1 3
26 3 5 3 2 1
27 2 1 2 4 2
Для обобщенного уравнения рассчитан коэффициент корреляции, который составил 4,23 и значимость функции - 2,15. Ошибка обобщенного уравнения составила 19,4 абс. %, что позволяет сделать вывод об адекватности выполненных экспериментов.
На рис. 16... 17 показаны зависимости прочности на одноосное сжатие образцов от сроков твердения, расхода цемента и содержания класса крупности -0,071 мм в хвостах. Из графиков видно, что при различном расходе цемента, крупности фракций -0,071 мм и сроке твердения отмечаются закономерные увеличения прочности твердеющей закладки. Однако при малых значениях цемента прочность незначительно отличается. Существенное изменение прочности достигается при расходе цемента 250...300 г, что значительно удорожает работы по возведению искусственного массива. В связи с тем, что прочность гранулированной закладки без цемента (1500. ..1800 г/см2) незначительно отличается от прочности твердеющей закладки с небольшим расходом цемента, рекомендуется применение гидравлической гранулированной закладки без цемента. Эта прочность достаточна для поддержания выработанного пространства и вмещающих пород в условиях всестороннего объемного сжатия. Для сохранения ее от разрушения колесными машинами упрочняют верхний слой твердеющей закладкой на толщину 70... 100 мм либо инъекцированием цементно-песчаным раствором на эту же глубину.
7 14 28 60
Срок твердения, сут
—♦—Ц = 100 г -В—Ц = 150 г
--Ц = 200 г
Ц = 250 г -Ж- Ц = ЗООг
Рис. 16. Зависимость прочности образцов твердеющей закладочной смеси на одноосное сжатие от возраста твердения при различном содержании цемента
Содержание класса крупмостн-0,071 мм
—♦—Хв = 100 % ■
Хв = 80 %
Хв = 60 %
I -у-Хв = 40%
i —Ж— Хв = 20 %
О
100 150 200 250 300 Расход цемента, г
Рис. 17. Зависимость прочности образцов твердеющей закладочной смеси на одноосное сжатие от расхода цемента при различном содержании хвостов обогащения класса крупности -0,071 мм.
В диссертационной работе предложено новое решение актуальной научно-практической задачи создания эффективной технологии разработки маломощных крутопадающих жил слабонаклонными слоями с закладкой выработанного пространства на основе хвостов обогащения и применением комплекса малогабаритных самоходных машин.
Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:
1. Установлено, что применяемые в настоящее время технологии разработки маломощных жил характеризуются низкими технико-экономическими показателями и недостаточным уровнем механизации.
2. Предложена технология разработки маломощных крутопадающих жил с применением комплекса малогабаритных самоходных машин слабонаклонными слоями с углом наклона, равным минимальному преодолеваемому уклону машин комплекса, с закладкой выработанного пространства и валовой выемкой. При этом потери руды составляют 9 %, разубо-живание -'35 %, а производительность труда в 5 раз выше, чем при системе с магазинированием руды блоками и мелкошпуровой отбойкой.
3. Обоснован рациональный состав комплексов малогабаритного самоходного оборудования, и для каждого из них установлена оптимальная длина доставки рудной массы, соответственно, для ПДМ "Microscoop - 100 Е" (Франция) 100 м, для ПДМ "TORO - 151 Е" (Финляндия) 130 м.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
4. Определен гранулометрический состав хвостов обогащения и обоснована возможность их применения в качестве гидравлической гранулированной закладки,
5. Установлены зависимости изменения прочности твердеющей закладки из хвостов обогащения от расхода цемента, объемного соотношения размера фракций. Определен рациональный состав предложенной закладочной смеси, который должен содержать не менее 70 % частиц класса крупности-0,071 мм.
6. Установлено, что прочность твердеющей закладки с небольшим добавлением цемента незначительно отличается от прочности гранулированной закладки без цемента. Поэтому рекомендуется, с целью снижения затрат, применять последнюю.
7. Ожидаемый экономический эффект от применения предлагаемой технологии при разработке Дарасунского месторождения составляет 20,8 млн руб/год. По способу разработки маломощных крутопадающих жил, положенному в основу предложенной технологии, получен патент РФ № 2371579. Технология разработки маломощных крутопадающих жил слабонаклонными слоями с гидравлической гранулированной закладкой и применением комплексов малогабаритных самоходных машин внедрена в учебный процесс подготовки специалистов по специальности 130404 -Подземная разработки месторождений полезных ископаемых в ЧитГУ.
Задачами дальнейших исследований являются обоснование параметров гранулиройанной закладки, применяемой не только для поддержания выработанного пространства, но и использования ее в качестве техногенного сырья для извлечения металла методами выщелачивания.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Пирогов Г.Г. Экономическая оценка новой технологии разработки маломощных крутопадающих жил / Г.Г. Пирогов, В.В. Пакулов // Вестник Читинского государственного университета. - Чита: ЧнтГУ, 2009. - № 6 (57). -С. 45- 48.
2. Пат. 2371579 Российская Федерация, МПК Е 21С 41/16, Е 21 F 15/00. Способ разработки маломощных крутопадающих жил / Пирогов Г.Г., Пакулов В.В.; заявл. 21.05.2008 г.; опубл. 27.10.2009 г. Бюл. № 30. - 5 с.
3. Пакулов В.В. Совершенствование подземной разработки тонких крутопадающих жил И Молодежь Забайкалья: мир человека и человек мира (материалы XIII международной молодежной научно-практической конференции, г. Чита, 16-17 апреля 2009 г.).- Чита: ЗабГГПУ, 2009. - 4.1. - С. 249 - 252.
4. Пакулов В.В. Оптимизация длины доставки рудной массы при разработке тонких жил наклонными слоями с применением ковшовых ПТМ / В.В. Пакулов, Г.Г. Пирогов // VIII Всероссийская научно-практическая конференция «Кулагинские чтения». - Чита: ЧитГУ, 2008. - Ч. 1 - С. 94 - 97.
5. Пакулов В.В. Анализ показателей раздельной и валовой выемки тонких кру-топадаюцщх жил / В.В. Пакулов, Г.Г. Пирогов // VIII Всероссийская научно-практическая конференция «Кулагинские чтения». - Чита: ЧитГУ, 2008. - 4.1. - С. 97 -101.
6. Пирогов Г.Г. Анализ применения хвостов обогащения в мировой и отечественной практике малоотходных технологий с закладкой / Г.Г. Пирогов, В.В. Пакулов //
Материалы IV научно-технической конференции Горного института Читинского государственного технического университета. - Чита: ЧитГТУ, 2003. - Ч.З. - С. 10б - 109.
7. Пирогов Г.Г. Классификация хвостоа обогащения, используемых в технологиях очистной выемки с закладкой / Г.Г. Пирогов, В.В. Пакулов // Материалы V научно-практической конференции, посвященной 30-летию Горного института Читинского государственного университета. - Чита: ЧитГУ, 2004. - С. 166 - 169.
8. Пакулов В.В. Рациональные закладочные смеси на основе хвостов обогащения / В.В. Пакулов, Г.Г. Пирогов // Вестник Читинского государственного университета. - Чита: ЧитГУ, 2004. - № 33. - С. 131 - 134.
9. Пакулов В.В. Состав и структура современных закладочных смесей / В.В. Пакулов, Г.Г. Пирогов // Вестник Читинского государственного университета. - Чита: ЧитГУ, 2005.-№2(39)-С. 19-21.
10. Пакулов В.В. Особенности ведения горных работ в удароопасных условиях. Вестник Читинского государственного университета. - Чита: ЧитГУ, 2007. - № I (42). -С. 5-9.
Лицензия ЛР № 020525 от 02.06.1997 г. Подписано в печать 12.03.2010 г. Формат 60*84 1/16
Усл. печ. л. 1.1_Тираж 100 экз._Заказ № 38
Читинский государственный университет ул. Александро-Заводская, 30, Чита, 672039 РЖ ЧитГУ
Содержание диссертации, кандидата технических наук, Пакулов, Владимир Васильевич
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ РАЗРАБОТКИ МАЛОМОЩНЫХ КРУТОПАДАЮЩИХ ЖИЛ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.
1.1. Анализ горно-геологических условий Дарасунского золоторудного месторождения и применяемых систем его разработки.
1.2. Современные технологии очистной выемки маломощных крутопадающих жил.
1.2.1. Системы разработки с открытым выработанным пространством.
1.2.2. Системы разработки с закладкой выработанного пространства.
1.3. Передвижные механизированные очистные комплексы для разработки крутопадающих маломощных жил.
1.4. Проблемы, возникающие при переходе очистных работ на глубину
600.800. м.
1.4.1. Факторы, влияющие на снижение эффективности магазиниро-вания руды в блоке.
1.4.2. Оценка влияния глубины разработки на напряженно-деформированное состояние вмещающих горных пород. ^
1.5. Анализ технологий с закладкой, применяемых в отечественной и зарубежной горнорудной практике.
1.6. Актуальность проблемы, цель и задачи исследований.
ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ КРУТОПАДАЮЩИХ МАЛОМОЩНЫХ ЖИЛ СЛАБОНАКЛОННЫМИ СЛОЯМИ С ЗАКЛАДКОЙ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА И ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЛЕКСА МАЛОГАБАРИТ
НЫХ САМОХОДНЫХ МАШИН.
2.1. Анализ блоковой подготовки при разработке крутопадающих жил и установление факторов, влияющих на производительность труда забойных рабочих.
2.2. Обоснование технологии разработки маломощных крутопадающих жил слабонаклонными слоями с закладкой выработанного пространства и применением комплекса малогабаритных самоходных машин.
2.3. Обоснование состава комплекса малогабаритных самоходных машин
2.4. Оптимизация длины доставки руды самоходными малогабаритными машинами.
2.5. Установление рационального способа выемки маломощных крутопадающих жил при технологии разработки слабонаклонными слоями с закладкой выработанного пространства и применением комплекса малогабаритных самоходных машин.
2.6. Выводы.
ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ ЗАКЛАДОЧНЫХ РАБОТ В ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ КРУТОПАДАЮЩИХ ЖИЛ СЛАБОНАКЛОННЫМИ СЛОЯМИ С ЗАКЛАДКОЙ.
3.1. Обоснование хвостов обогащения в качестве закладочного материала-заполнителя
3.2. Исследование гранулометрического состава хвостов современного обогащения.
3.3. Исследование твердеющих смесей на прочность с включением в их состав хвостов обогащения.
3.4. Выбор и обоснование закладочной смеси с использованием гранулированных хвостов.
3.5. Возведение закладочного массива в выработанном пространстве слоя и установление взаимосвязи закладочных и очистных работ.
3.6. Выводы.
ГЛАВА 4. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ МАЛОМОЩНЫХ КРУТОПАДАЮЩИХ ЖИЛ СЛАБОНАКЛОННЫМИ СЛОЯМИ С ЗАКЛАДКОЙ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА И
ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЛЕКСА САМОХОДНЫХ МАШИН.
4.1. Обоснование критерия сравнительной экономической оценки.
4.2. Сравнительная оценка экономической эффективности предлагаемой технологии разработки маломощных крутопадающих жил применительно к условиям Дарасунского золоторудного месторождения.
4.3. Выводы.
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Совершенствование технологии выемки маломощных крутопадающих жил на основе малогабаритных самоходных машин"
Актуальность темы. Технология разработки маломощных крутопадающих жил в настоящее время базируется в основном на системе разработки с магазинированием руды блоками и мелкошпуровой отбойкой, характеризуется низкой производительностью труда забойного рабочего и высокой долей работ, выполняемых вручную. Значительные затраты связаны с проходкой блоковых восстающих; фронт очистных работ ограничен 20.50 м; невозможно осуществлять раздельную выдачу породы из породных включений, а также разрабатывать руды, склонные к слеживанию и самовозгоранию. После полного выпуска замагазинированной руды остается открытое выработанное пространство. По мере понижения горных работ образуются большие площади подработанных вмещающих пород, что обусловливает формирование значительных концентраций напряжений в краевых частях рудного массива.
В последние десятилетия XX в. разрабатывались технологии выемки маломощных крутопадающих жил на основе комплексов ПКЖ, КМЖ и КОВ-25, но они не получили дальнейшего развития по разным причинам, преимущественно финансовым.
В последние десятилетия в мировой горнорудной практике появились малогабаритные самоходные машины для выполнения основных и вспомогательных производственных процессов. Однако при разработке маломощных крутопадающих жил они применяются в недостаточной мере вследствие отсутствия соответствующих технологий.
Целью работы является создание эффективной технологии разработки маломощных крутопадающих жил комплексами самоходных машин.
Идея работы состоит в создании и научном обосновании технологии разработки маломощных крутопадающих жил слабонаклонными слоями с закладкой выработанного пространства гранулированными хвостами обогащения и применением комплекса малогабаритных самоходных машин.
Объект исследований: технология выемки маломощных крутопадающих жил.
Предмет исследований: горнотехнический комплекс, включающий производственные процессы очистной выемки, закладочные смеси и комплексы самоходных машин.
Основные задачи исследований:
1. Выполнить критический анализ современного состояния технологии разработки маломощных крутопадающих жил в мировой и отечественной горнорудной практике и обосновать перспективные направления ее совершенствования.
2. Разработать эффективную технологию выемки маломощных крутопадающих жил на выявленных тенденциях.
3. Исследовать гранулометрический состав хвостов современного обогащения и обосновать рациональную закладочную смесь на основе тонкодиспер-гированных хвостов обогащения.
4. Выполнить экономическую сравнительную оценку предлагаемой технологии разработки крутопадающих маломощных жил и установить область ее применения.
Методы исследований. Поставленные задачи решены с использованием комплекса методов исследований: анализ и обобщение литературных источников, технико-экономический анализ технологий и систем разработки, сравнительные экономические расчеты, метод оптимизации, лабораторные исследования, метод корреляционного и регрессионного анализа при обработке экспериментальных данных, математическое планирование эксперимента.
Достоверность результатов исследований подтверждается использованием фактических горно-геологических материалов, апробацией результатов исследований в печати, отсутствием противоречий между полученными данными и известными из публикаций, патентом на способ разработки маломощных крутопадающих жил, достаточным и представительным объемом лабораторных исследований.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Повышение эффективности разработки маломощных крутопадающих жил достигается технологией валовой выемки слабонаклонными слоями с закладкой выработанного пространства на основе хвостов обогащения и применением комплекса малогабаритных самоходных машин.
2. Поддержание выработанного пространства при разработке крутопадающих жил, снижение накопления на земной поверхности вредных и токсичных веществ достигаются применением гидравлической гранулированной закладки на основе тоикодиспергированных хвостов обогащения.
Научная новизна работы:
1. Разработана технология валовой выемки руды слабонаклонными слоями с применением комплекса малогабаритных самоходных машин и заполнением выработанного пространства гидравлической гранулированной закладкой из хвостов обогащения (Патент РФ № 2371579. Способ разработки маломощных крутопадающих жил).
2. Установлены зависимости производительности труда, трудоемкости и себестоимости добычи от выемочной мощности жил при валовой и селективной способах выемки в новой технологии разработки крутопадающих жил.
3. Обоснован рациональный состав комплексов малогабаритного самоходного оборудования применительно к определенным горно-геологическим условиям с установлением для каждого комплекса оптимальной длины доставки руды.
4. Определен гранулометрический состав хвостов переработки руд Бу-гдаинского, Орловского и Шерловогорского месторождений и обоснована возможность их применения в качестве гидравлической гранулированной закладки.
5. Установлены зависимости прочности закладки из хвостов обогащения от расхода цемента, объемного соотношения размеров фракций и сроков твердения.
Практическое значение работы.
Предложенная технология разработки маломощных крутопадающих жил с валовой выемкой и применением самоходных машин, рекомендованные комплексы малогабаритных самоходных машин, гидравлическая гранулированная закладка из хвостов обогащения позволяют улучшить технико-экономические показатели работы горнорудных предприятий и могут быть использованы при проектировании и отработке аналогичных месторождений.
Личный вклад автора заключается в анализе и обобщении существующего опыта и основных направлений совершенствования технологии разработки маломощных крутопадающих жил, создании и научном обосновании новой технологии, исследовании и теоретическом обосновании параметров новой технологии выемки жил и проведении лабораторных исследований.
Реализация результатов исследования. Рекомендуемая технология и ее параметры приняты ОАО "ППГХО", ОАО "ЗабайкалцветметНИИпроект" для проектирования новых рудников с ожидаемым экономическим эффектом 20,8 млн руб./год при производительности рудника 100 тыс. т/год и используются в учебном процессе на кафедре "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых" ЧитГУ при подготовке горных инженеров.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на XIII Международной молодежной научно-практической конференции «Молодежь Забайкалья: мир человека и человек мира» (Чита, 2009), VIII Всероссийской научно-практической конференции «Кулагинские чтения» (Чита, 2008), научно-технических конференциях Горного института ЧитГУ (Чита, 2003, 2004, 2005) и заседаниях НТС ОАО "ППГХО".
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в т.ч. 1 статья в издании, рекомендованном ВАК РФ, получен 1 патент РФ на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 79 наименований, 8 приложений и включает 138 страниц машинописного текста, в т.ч. 23 таблицы, 38 рисунков.
Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Пакулов, Владимир Васильевич
4.3. Выводы
1. Установлено, что предлагаемая технология разработки маломощных крутопадающих жил, основанная на новом техническом решении, является экономически более выгодной. Дисконтированная годовая экономическая эффективность составляет 20,8 млн. руб./год.
2. Выполненный анализ результатов исследований позволяет рекомендовать область применения предлагаемой технологии, включающую месторождения России, в составе которых имеются маломощные крутопадающие жилы с устойчивыми рудами, в т.ч. склонными к слеживанию и самовозгоранию, залегающими в устойчивых и недостаточно устойчивых вмещающих породах на глубине до 800.900 м. Коэффициент рудоносности жил может быть равным 0,7.0,85, что устанавливается при разработке ТЭО кондиций.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертационной работе предложено новое решение актуальной научно-практической задачи создания эффективной технологии разработки маломощных крутопадающих жил слабонаклонными слоями с закладкой выработанного пространства на основе хвостов обогащения и применением комплекса малогабаритных самоходных машин, способствующей переходу разработки жильных месторождений на более высокий современный уровень.
Основные научные и практические результаты исследований заключаются в следующем:
1. Доказано, что применяемые в настоящее время технологии разработки маломощных крутопадающих жил характеризуются низкими технико-экономическими показателями и недостаточным уровнем механизации.
2. Предложена технология разработки маломощных крутопадающих жил с применением комплекса малогабаритных самоходных машин слабонаклонными слоями с углом наклона, равным минимальному преодолеваемому уклону машин комплекса, с закладкой выработанного пространства и валовой выемкой. При этом потери руды составляют 9 %, разубоживание - 35 %, производительность труда в 5 раз выше, чем при системе с магазинированием руды блоками и мелкошпуровой отбойкой. Областью применения предложенной запатентованной технологии являются жильные месторождения России, включающие крутопадающие маломощные жилы с устойчивыми рудами, в т.ч. склонными к слеживанию и самовозгоранию. Вмещающие породы могут быть недостаточно устойчивыми, т.к. максимальное обнажение составляет 5,5 м. Горное давление может быть повышенным. Глубина разработки до 600.800 м в условиях слабой тектонической нарушенности горных массивов.
3. Обоснован рациональный состав комплексов малогабаритных самоходных машин и для каждого из них установлена оптимальная длина доставки рудной массы: для ПДМ "Microscoop - 100 Е" (Франция) 100 м, для ПДМ "TORO - 151 Е" (Финляндия) 130 м.
4. Впервые предложена систематизация хвостов обогащения, используемых в качестве закладочного материала-заполнителя, определен гранулометрический состав хвостов переработки руд Шерловогорского, Орловского и Бугда-инского месторождений и обосновано их применение в гидравлической гранулированной закладке.
5. Установленные зависимости прочности твердеющей закладки из хвостов обогащения на одноосное сжатие от расхода цемента, объемного соотношения размера фракций и срока твердения, позволяют сделать вывод об определяющем влиянии на низкую прочность закладки доли в ней тонкодисперги-рованных частиц.
6. Установлено, что прочность твердеющей закладки с небольшим добавлением цемента незначительно отличается от прочности гранулированной закладки без цемента (0,15.0,18 МПа). Рекомендуется, с целью снижения затрат, применять последнюю.
7. Ожидаемый экономический эффект от применения предлагаемой технологии при разработке Дарасунского месторождения составляет 20,8 млн руб./год. По способу разработки маломощных крутопадающих жил, положенному в основу предложенной технологии, получен патент РФ № 2371579. Технология разработки маломощных крутопадающих жил слабонаклонными слоями с гидравлической гранулированной закладкой и применением комплексов малогабаритных самоходных машин внедрена в учебный процесс подготовки специалистов по специальности 130404 — Подземная разработка месторождений полезных ископаемых в ЧитГУ.
Задачами дальнейших исследований являются обоснование параметров гранулированной закладки, применяемой не только для поддержания выработанного пространства, но и использования ее в качестве техногенного сырья для извлечения металла методами выщелачивания.
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Пакулов, Владимир Васильевич, Чита
1. Ляхов А.И., Радченко J1.M. Способы повышения устойчивости межэтажных целиков при разработке маломощных глубокозалегающих жил // Разработка месторождений ископаемых Сибири и Северо-Востока. Иркутск, 1977. — С. 3 -19.
2. Ляхов А.И. Технология разработки жильных месторождений / А.И. Ляхов. — М.: Недра, 1984.-240 с.
3. Назарчик А.Ф. и др. Разработка жильных месторождений / А.Ф. Назарчик, В.А. Олейников, Г.И. Богданов. М.: Недра, 1977. - 189 с.
4. Рафиенко Д.И. Системы с магазинированием руды при разработке жильных месторождений М.: Недра, 1967. - 191 с.
5. Эдузь С.Я. Основные тенденции в развитии подземного способа разработки жильных месторождений за рубежом // Вопросы теории оптимального горного проектирования М.: ИПКОН АН СССР, 1978.- С. 129 - 141.
6. Агошков М.И. и др. Разработка рудных и нерудных месторождений / М.И. Агошков, С.С. Борисов, В.А. Боярский. М.: Недра, 1983. - 424 с.
7. Агошков М.И. и др. Системы разработки жильных месторождений / М.И. Агошков, М.Е. Мухин, А.Ф. Назарчик. М.: Госгортехиздат, 1960. - 376 с.
8. Совершенствование разработки жильных месторождений / Д.И. Рафиенко, А.Ф. Назарчик, Ю.П. Галченко, A.M. Мамсуров. М., : Наука, 1986. - 216 с.
9. Ляхов А.И. Рациональные схемы очистной выемки и подготовки блоков при разработке маломощных жил с использованием малогабаритного самоходного оборудования // Разработка месторождений полезных ископаемых Сибири и Северо-Востока. Иркутск, 1977.- С. 26 48.
10. Мамсуров Л.А. и др. Научные основы совершенствования технологии разработки жильных месторождений / Л.А. Мамсуров, Д.И. Рафиенко, Е.И. Панфилов. М.: Наука, 1974. - 187 с.
11. Основы технологии подземной разработки рудных месторождений с закладкой / Д.М. Бронников и др.- М.: Наука, 1973. 200 с.
12. Жуков В.В., Юн Р.Б., Урумов В.А. Промышленные испытания новой технологии закладки камер. // Горный журнал. — 1996. — № 1/2. — С. 99 — 101.
13. Скорняков Ю.Г. Системы разработки комплексных самоходных машин при подземной добыче руд. М.: Недра, 1978. - 232 с.
14. Дубынин Н.Г., Фесенко В.А. Совершенствование технологии выемки тонких наклонных жил. М.: Наука, 1974.- 189 с.
15. Давыдова J1.A. и др. Цветная металлургия Японии / J1.A. Давыдова, М.И. Дорохов, А.Н. Еланский. М.: Недра, 1970. - с. 5 - 12.
16. Hardrock mining in Australian. 1973-1974. Australian mining, 1974 № 9, 18-21, 24-25, 27-28.
17. Boyd. J, Howea W. Application of raise boring to vertical development at Mount Isa. Australian mining, 1971, 63 № 4, 52-55.
18. Mechanisation at Mount Isa Mining magazine, 1972, 126, № 6, 427, 429, 431, 433,435.
19. Copper mining at Cobar. Australian mining, 1973, 65, № 12, 16 - 22.
20. Swerd fecer Richard M. Idarado mine operator mines magazine, 1972, 62, №315, 15-17.
21. Костин B.H. и др. Заметки о цветной металлургии Швеции. / В.Н. Костин, Л.С. Гецкин, Э.Н. Зеленова. М. - 1973, С. 3 - 21, 32 - 36, 135- 170.
22. Коржов Г.М. Буровое оборудование при очистной выемке на подземных рудниках за рубежом. М.: Цветинформация,1972. - С. 39.
23. Meikle В.К. Camflo Minies Limited "Candian Mining and Metallurgy Bulletin", 1970, № 704, 1406- 1410.
24. Hedleyd G.F., Grant F. Stope and - pillar design for the Elliot lake uranium mines. - "Candian Mining and Metallurgy Bulletin", 1972, № 723, 37 - 40.
25. Mamen Chrie. Worldgs longest raise breaks through at Denison. "Candian Mining Journal", 1974, № 5, 56 - 57.
26. Ивановский Э.С. Основные направления совершенствования техники и технологии добычи руд на глубоких горизонтах за рубежом. // Цветная металлургия. 1974. -№ 24. - С. 8 - 10.
27. Дробот Б.П., Малыгин И.А. Современное состояние технологии разработки бокситовых месторождений Франции (Цветметинформация). М., 1973. - 50 с.
28. Chaudhuri A. Underground development and mining at Balaghat mine. — «Indian Mining and Engineering Journal», 1973, 12, № 9, 138 142.
29. Gupta B.L. Modern stoping practice in metal mines. «Indian Mining and Engineering Journal», 1972, 11, № 7, 11- 19.
30. White A.J., Joughin N.C., Cook G.N. Impro vements in stope drilling and blasting for deep gold mines. «Joural of S.A.Institute of Mining and Metallurgy», 1975, 75, № 6, 139 - 150.
31. W.R.C.M. an old-timer which could surpise. - «S.A. Mining and Engineering Journal», 1973, 85, № 4083, 43, 45, 47, 51, 54 - 59.
32. Fairview is still major gold producer. «S.A. Mining and Engineering Journal», 1973, 85, № 4078, 19, 23, 25, 27, 29, 31.
33. Stope support at Elsburg gold mine. «Mining Magazine», 1974, 130, № 2, 105-106.
34. S.A. gold mines move to mechanisation. «Mining Magazine», 1974, 131, № 1,5,7.
35. Петров Е.И., Рафиенко Д.И., Воробьев А.И. Классификация комплексов и экономическая оценка комплексно-механизированной технологии при разработке жил. // "Технический прогресс подземных рудников и горная наука". СФТПГ ИФЗ АН СССР. М., 1977.
36. Кофман Д.И., Бахмутов В.М., Потапов J1.H. Совершенствование технологии разработки крутопадающих тонкожильных месторождений на основе комплексной механизации процессов очистной выемки. Труды института "ВНИИ-ПРОзолото". 1976. - Вып. № 3. - С.56 - 59.
37. Комплекс для очистной выемки при разработке крутопадающих жильных месторождений подземным способом. Отчет НИПИгормаш. Свердловск, 1975.
38. Байконуров В.А.Комплексная механизация подземной разработки руд. / Филимонов А.Т., Колошин С.Г. 2-ое изд., перераб и доп. - М.: Недра, 1981. -264 с.
39. Козлов В.Т., Мусохранов Г.В., Ляхов А.И., Куленков Б.Н. Снижение уровня пылевыделения при бурении шпуров. // Цветная металлургия. 1975. - № 15. -С. 16- 19.
40. Пакулов В.В. Особенности ведения горных работ в удароопасных условиях. Вестник Читинского государственного университета. — Чита: ЧитГУ, 2007. № 1 (42) - С. 5 - 9.
41. Указания по безопасному ведению горных работ на Дарасунском месторождении, склонном к горным ударам / Л.И. Сосновский, А.Л. Егоров, Л.И. Фи-личев, Л.И. Бутаков. Иркутск: Иргиредмет, 1991. - 105 с.
42. Пирогов Г.Г. Анализ применения хвостов обогащения в мировой и отечественной практике малоотходных технологий с закладкой / Г.Г. Пирогов, В.В. Пакулов // Материалы IV научно-технической конференции Горного института
43. Читинского государственного технического университета. — Чита: ЧитГТУ, 2003.-4.3.- С. 106- 109.
44. Пакулов В.В. Рациональные закладочные смеси на основе хвостов обогащения / В.В. Пакулов, Г.Г. Пирогов // Вестник Читинского государственного университета. Чита: ЧитГУ, 2004. - № 33. - С. 131 - 134.
45. Хомяков В.И. Зарубежный опыт закладки на рудниках. М.: Недра, 1984. -224 с.
46. Прошин Ю.М., Светлаков К.Н., Шварц Ю.Д. Современное состояние и пути развития технологии закладочных работ на рудниках цветной металлургии СССР (обзорная информация). М.: ЦНИИЦВЕТМЕТ экономики и информации, 1987. - 51 с.
47. Пат. 2371579 Российская Федерация, МПК Е 21С 41/16, Е 21 F 15/00. Способ разработки маломощных крутопадающих жил / Пирогов Г.Г., Пакулов В.В.; заявл. 21.05.2008 г.; опубл. 27.10.2009 г. Бюл. № 30. 5 с.
48. Кальницкий Я.Б., Филимонов А.Т. Самоходное погрузочное и доставочное оборудование на подземных рудниках (Цветмет-информация). М., 1973. — С. 63.
49. Иофин C.JI., Лисовский Г.Д., Шкарпетин В.В. Тенденции совершенствования подземного самоходного оборудования за рубежом. // Цветная металлургия. 1972. -№ 22. - С. 11-13.
50. Херман Паус. Новые погрузо-доставочные машины фирмы. // Горный журнал. 2000. -№ 5. - С. 39.
51. Михайлов Ю.И, Кантович Л.И. Горные машины и комплексы. М.: Недра, 1975.-419 с.
52. Горемыкин Н.Г., Рахимов В.Р., Кузнецов А.Н. Селективная отработка маломощных рудных жил пологого и наклонного падения с применением самоходного оборудования. // Горный журнал. 1979. - № 4. - С. 68 — 69.
53. Пакулов В.В. Анализ показателей раздельной и валовой выемки тонких крутопадающих жил / В.В. Пакулов, Г.Г. Пирогов // VIII всероссийская научно-практическая конференция «Кулагинские чтения». Чита: ЧитГУ, 2008. — 4.1. — С. 97-101.
54. Савич И.Н., Савич Г.В. Закладка выработанного пространства и перспективы ее применения на месторождениях горной химии (Обзорная информация). -М.: НИИТЭХМ, 1987. 39 с.
55. Пакулов В.В. Состав и структура закладочных смесей / В.В. Пакулов, Г.Г. Пирогов // Вестник Читинского государственного университета. — Чита: ЧитГУ, 2005.-№39 С. 19-22.
56. Логинов А.К., Горшков A.M. Сырьевая база и свойства компонентов для производства бесцементных твердеющих смесей из отходов промышленного производства. // Горный информационно-аналитический бюллетень. — М.: МГГУ, 2003. № 12. - С. 83 - 85.
57. Закладочные работы в шахтах: Справочник. / Под ред. Д.М. Бронникова, М.Н. Цыгалова. М.: Недра, 1989. - 400 с.
58. Илюшин А.П., Бакиновский И.И., Гаврилов Ф.Л. Опыт транспортирования по трубам твердеющей закладки с крупным заполнителем. // Цветные металлы. 1978.- № 8.-С. 20-22.
59. Андреев С.В. и др. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых / С.В. Андреев, В.В. Зверевич, В.А. Перов. — М.: Недра, 1980. — 280 с.
60. Серго Е.Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых: Учебник для вузов Е.Е. Серго. М.: Недра, 1985. - 285 с.
61. Смолич С.В. Программа "Correlay". ЧитГТУ, 1998 г
62. Дуденков С.В., Шубов Л.Я. Основы теории и практика применения флотационных реагентов. М.: Недра, 1969. - 390 с.
63. Щекотов Н.Д., Кутлин Б.Н., Храмов А.Н., Д. Баярсайхан, Ц. Дагдан. Разработка технологии получения плавиковошпатовых окатышей и брикетов безобжиговым методом. // Материалы III конгресса обогатителей стран СНГ. Тез. докл. М.: Альтекс, 2001. - С. 78 - 82.
64. Малышев В.П. Математическое планирование металлургического и химического эксперимента. Алма-Ата.: Наука, 1977. — 35 с.
65. Дюге Д. Теоретическая и прикладная статистика. — М.: Наука. — 1972.
66. Протодьяконов М.М., Тедер Р.И. Методика рационального планирования эксперимента. -М.: Наука, 1970. 178 с.
67. Синьков В.И. Корреляционный анализ в экономических исследованиях. — М.: Статистика, 1975.
68. Надимов Б.В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1980. - 186 с.
69. Справочник по обогащению руд. Обогатительные фабрики. / Под ред. О.С. Богданова, Ю.Ф. Ненарокомова. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1984. -358 с.
70. Гулий В.М., Милкин А.В. Совершенствование системы разработки с бетонной и гидравлической закладкой на Текелийском руднике. // Горный журнал. — 1966.-№8.-С. 22-27.
71. Савич И.Н., Хайрутдинова В.Н. Формирование монолитных закладочных массивов с применением гель технологии. // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: МГТУ, 2003. - № 3. - С. 100 - 101.
72. Ломоносов Г.Г., Полоник П.И. Пастообразные закладочные смеси: достоинства, недостатки, перспективы применения. // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: МГГУ, 1997. - № 4. - С. 110 - 113.
73. Шварц Ю.Д., Семигин Р.И, Зицер И.С. Безотходное горно-обогатительное производство на базе подземных комплексов // Горный журнал. — 1992. — № 5. — С. 42-45.
74. Щекотов Н.Д., Кутлин Б.Н., Храмов А.Н., Д. Баярсайхан, Ц. Дагдан. Разработка технологии получения плавиковошпатовых окатышей и брикетов безобжиговым методом. // Материалы III конгресса обогатителей стран СНГ. Тез. докл. М.: Альтекс, 2001. - С. 78 - 82.
75. Каплунов Д.Р., Болотов Б.В. Особенности проектирования подземных рудников в системе комплексного освоения месторождений. — М.: ИПКОН АН СССР, 1988.- 177 с.
76. Пирогов Г.Г. Экономическая оценка новой технологии разработки маломощных крутопадающих жил / Г.Г. Пирогов, В.В. Пакулов // Вестник Читинского государственного университета. Чита: ЧитГУ, 2009. - № 6 (57). — С. 45 -48.
- Пакулов, Владимир Васильевич
- кандидата технических наук
- Чита, 2010
- ВАК 25.00.22
- Обоснование эффективной технологии подземного выщелачивания урановых руд из маломощных крутопадающих жил
- Повышение эффективности и безопасности подземной геотехнологии урановых месторождений на базе разработки научно-обоснованных требований на создание узкозахватной погрузочно-доставочной машины
- Обоснование проектных решений при подземной разработке золоторудных месторождений комплексами малогабаритного самоходного оборудования
- Разработка сложноструктурных крутопадающих рудных месторождений с использованием подземных горно-обогатительных комплексов
- Совершенствование технологии разработки скальных урановых руд стрельцовской группы месторождений