автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Обеспечение безопасной отработки крутых рудных тел

2 9 «М В95

Государственный комитет Российской Федерации по высшему образованию

Дальневосточный Государственный Технический Университет

На правах рукописи

ЗВОНАРЕВ МИХАИЛ ИВАНОВИЧ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОЙ ОТРАБОТКИ КРУТЫХ РУДНЫХ ТЕЛ (НА ПРИМЕРЕ ЖИЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРИМОРСКОГО КРАЯ)

Специальности: 05.26.01 - Охрана труда и пожарная безопасность 05.15.02- Подземная разработка месторождений полезных ископаемых

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владивосток 1995

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, академик Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности, профессор ЖУКОВ A.B.

кандидат технических наук, доцент АПЫХТИН E.H.

Ведущая организация: ДАЛЬВОСТНИИПРОЕКТУГОЛЬ

Защита состоится Ьч^НД 1995 г. в 10 часов

на заседании диссертационного совета Д 064.01.02 Дальневосточного государственного технического университета:

690600, г.Владивосток, ул. Пушкинская, 33, ауд.Г-134

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного технического университета

Диссертация в виде научного доклада разослана " 12." ^¿д 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ШЕРЕМЕТИНСКИЙ О.А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Значительная часть руд цветных, редких и благородных металлов представлена месторождениями жильного типа. Горно-геологические условия таких месторождений характеризуются высокой сложностью: неравномерным оруденением, малой и невыдержанной мощностью,сложной гипсометрией. Поэтому, практически все системы разработки жильных месторождений предусматривают постоянное присутствие людей в призабойном незакрепленном пространстве и базируются на применении переносного и передвижного оборудования, распорной крепи, маломеханизированных процессов выпуска и доставки руды, крепления и оборки заколов.

Это является основной причиной низкой производительности и интенсивности горных работ, низкого уровня комфортности условий труда, высоких трудовых затрат и уровня травматизма.

В связи с этим, совершенствование технологии подземной разработки жильных месторождений в направлении повышения безопасности горных работ и комфортности условий труда, при одновременном повышении производительности и интенсивности производства является актуальной задачей, решение которой имеет научное и практическое значение.

Целью работь! является обеспечение условий для безопасной и высокопроизводительной отработки крутых рудных тел жильного типа.

Идея работы заключается в оценке эффективности систем разработки рудных месторождений с позиции их приспособленности к человеку, в основу которой положены специальные показатели безопасности (определяющие полноту использования трудовых ресурсов), с последующим выявлением на этой основе наиболее рациональных технологических приемов и процессов, на базе которых создаются ресурсосберегающие и высокопроизводительные системы разработки.

Методы исследований. Использовался комплексный метод исследований, включающий в себя анализ теории и практики разработки маломощных крутых рудных тел, патентный поиск, экономико-математическое моделирование, натурные измерения, обобщение результатов экспериментов.

Научные положения выносимые на защиту:

система качественной и количественной оценки технологических процессов и систем разработки с позиции их приспособленности к человеку, а именно, методические положения

определения ожидаемого социально-экономического эффекта, на основе учета снижения уровня травматизма и профзаболеваний и методика определения показателей комфортности технологических процессов и систем разработки;

- системы разработки маломощных рудных тел сплошной подэтажной очистной выемкой по простиранию с применением самоходной техники, закладки породами (от проведения подготовительных выработок и рудоподготовки) или магазиниро-вания руды, обеспечивающие повышение безопасности условий труда;

методика определения оптимальных конструктивных параметров систем разработки сплошной подэтажной очистной выемкой по простиранию с применением мобильной самоходной техники, закладки и рудоподготовки.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается использованием апробированных методов исследований, анализом большого объема информационных данных с применением математических методов и подтверждается положительной апробацией рекомендаций и предложений автора в ПО "Дальполиметалл".

Научное значение работы заключается в разработке методических положений по оценке безопасности труда при разработке маломощных крутых рудных тел, основывающихся на количественой оценке технологических процессов и систем разработки с позиции их приспособленности к человеку.

Научная новизна работы заключается в том что:

разработаны методические положения определения ожидаемого социально-экономического эффекта, на основе учета снижения травматизма и профзаболеваний и методика определения показателей комфортности технологических процессов и систем разработки;

- созданы новые системы разработки маломощных рудных тел сплошной подэтажной очистной выемкой по простиранию, включающие три основных группы: первая - с применением мобильной самоходной техники и закладки породами от проведения подготовительных выработок и рудоподготовки, вторая - с применением самоходной техники на монорельсах и магазинированием отбитой руды и третья - с раздельной отбойкой V выпуском разносортной руды в пределах выемочной мощности;

разработана методика определения оптимальных конструктивных параметров систем разработки сплошной

подэтажной очистной выемкой по простиранию с применением мобильной самоходной техники и закладки.

Практическое значение работы состоит в :

- обеспечении возможности безопасной и высокоэффективной рг- работки маломощных крутых рудных тел за счет применения технологических приемов и систем разработки наиболее приспособленных к человеку;

- созданные новые варианты систем разработки маломощных крутых рудных тел, основанные на применении сплошной подэтажной отработки запасов по простиранию с применением самоходной техники, закладки и рудоподготовки, < эеспечивают вывод рабочих из очистного пространства.

Реализация работы. Результаты работы используются при выполнении проектных работ, одобрены и рекомендованы для применения Приморским Управлением Госгортехнадзора СССР, Институтом Сибцветметлиипроект, ПО "Дальполиметалл".

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались: на Всесоюзном семинаре "Проблемы разработки ресурсосберегающих технологий отработки месторождений полезных ископаемых Севера" (Якутск, 1988 г.), на Всесоюзной конференции "Теория и практика проектирования, строительства и эксплуатации высокопроизводительных подземных ру/'.ников" (Москва, 1990 г.), на Международной конференции "Экология и безопасность жизнедеятельности Дальнего Востока" (Владивосток, 1994 г.), на технических советах ПО "Дальполиметалл" и научно-технических конференциях ДВПИ (1990,1991 и 1992 гг).

Публикации. По теме диссертации опубликованы: монография, 10 статей и получено 9 авторских свидетельств.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Большая роль в решении комплексной проблемы оценки эффективности разработки рудных месторождений полезных ископаемых, научные принципы которой сформулированы академиком М.И.Агошковым, отводится обеспечению безопасности работ, созданию экологически допустимых,высокопроизводительных и малоотходных технологий добычи руд. В трудах Д.М.Бронникова, Ю.П.Галченко, Н.В.Дронова, В.Р.Именитова, А.А.Кавтаськина, В.И.Короткова, А.И.Ляхова, Г.М.Малахова, А.Ф.Назарчика, Д.И.Рафиенко, В.А.Шестакова и других ведущих ученых-горняков, этим вопросам уделяется первостепенное внимание . Тем не менее, научно-методические основы оценки эффективности горного

производства требуют дальнейшего совершенствования в направлении повышения полноты учата роли человеческого фактора, что предопределяет необходимость совместного изучения закономерностей и функциональных связей между показателями приспособленности горного производства к человеку и параметрами технологий и технико-экономическими показателями разработки минерального сырья.

Анализ литературных данных и опыта разработки рудных месторождений подземным способом показывает, что основными источниками травматизма и профессиональных заболеваний являются низкий технический уровень производства и неблагоприятные условия труда /15, 20/. Однако, вызываемый этим социально-экономический ущерб численно не определяется и не учитывается при экономической оценке принимаемых технических решений, а неблагоприятные условия труда рассматриваются зачастую только как нежелательные обстоятельства, которые необходимо преодолевать по мере возможности. В результате этого на жильных месторождениях до сим пор распространены системы разработки, основывающиеся на процессах, выполняемых в стесненных условиях с применением передвижного и переносного оборудования, маломеханизированного и ручного труда.

При оценке систем разработки социальные факторы хоть и рассматриваются как безусловно существенные, но количественной оценки их влияния на экономические показатели разработки не производится. Проводимые на практике мероприятия чаще всего направлены не столько на преодоление неблагоприятных условий труда, сколько на их компенсацию. Поэтому принцип компенсации превращается в фактор, сдерживащий темпы научно-технического прогресса. Следовательно, создание методики количественного соизмерения экономических и социальных критериев имеет большое практическое значение.

Возможности развития технического прогресса в горном производстве во многом определяются горно-геологическими характеристиками месторождений. По данным В.В.Ершова, большинство месторождений цветных металлов характеризуются неравномерным распределением полезных компонентов, сложным и сложноструктурным строением, что оказывает непосредственное влияние на выбор оборудования, процессов и систем разработки, приемов и методов работы, форм организации производства. При разработке тг;-".1Х месторождений всегда возникает проблема управления качеством руд при их добыче из-за необходимости обеспечения требований обогатительных фабрик и

металлургических заводсэ к перерабатываемой ими руде. Горнодобывающие предприятия вынуждены отрабатывать только кондиционные запасы руд, с оставлением в недрах части запасов, относимых в текущий период к некондиционным. Из-за этого приходится снижать выемочные мощности рудных тел и усложнять конфигурацию очистных забоев, что приводит к росту объемов малопроизводительного ручного труда, увеличению числа одновременно работающих забоев и численности рабочих, занятых малоэффективным трудом в опасных условиях. Наибольший объем добычи руды из жильных месторождений обеспечивается системами разработки с магазинированием, закладкой и с распорной крепью, соответственно, 60, 20 и 9 % от валового объема добычи. Общим для этих систем разработки является широкое использование переносного оборудования, деревянной крепи и ручного труда, при необходимости постоянного присутствия людей в призабойном незакрепленном пространстве или открытых камерах, что связано с повышенной опасностью, особенно, когда очистные работы производят с полков, установленных на распорной крепи, или с замагазинированной руды. Анализ отечественных и зарубежных лсточников информации показал, что необходимо провести детальное исследование особенностей состояния травматизма и 1рофзаболеваний на жильных месторождениях в целом, а также по 1роцессам, рабочим местам, профессиям и т.д.

По данным Шестакова В.А., Кузнецова В.И. и других ученых, :ледует, что при системах разработки с отбойкой руды скважинами [т.е. без выполнения работ в открытом очистном пространстве) /ровень травматизма на 1000 т добычи в 4-7 раз ниже, чем на кильных месторождениях. Исследования автора /1, 20/ также ;видетельствуют о повышенной опасности работ на жильных месторождениях, на которых коэффициент частоты травматизма 5ыше на 19-39%, а коэффициент тяжести - на 34%, чем на лесторождениях средней и большой мощности (рис.1).

В усложняющихся горно-геологических условиях отработки кильных месторождений, приспособление к ним устаревших :пособов проведения горных выработок и систем разработки, !редусматривающих необходимость нахождения людей в ¡езакрепленных забоях, з стесненных условиях, при использовании юренссного оборудования, распорной крепи, низкомеханизиро-1анных процессов выпуска и доставки руды, оборки заколов и репления приводит х тому, что уровень травматизма на подземных аботах не снижается.

К

т

32-

24- _

16- 1=1'

Я. т': щ

К А

•Ч....4

16

12 -

8-

4 .

•Г и

О >

0,8-

0,6.

0,4-

о.г

I

I,-

Ш

ОБЩИЕ

СМЕРТЕЛЬНЫЕ

ТЯЖЕЛЫЕ

ВЦПД НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ

I- при отработке рудных тел средней и большой мощности; П- при отработке маломощных рудных тел.

Рис. I Характеристика несчастных случаев: относительный коэффициент частоты /К^ и коэффициент тяжести /Кт/

ВЦДЫ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ

СМШ'ЕЛЬШЕ ТЯЖЕЛЫЕ

ШЦНОСТЬ ОТРАБАТЫВАЕШХ РУДНЫХ ТЕЛ м ь ОЕ4 -Ч

X Й я щЩ/оо^щ \ 507. ¿/

Рис. 2 Распределение ©ь-ргсгиак и тякзж--н^с'пэтигс случае:; по юс?" ч ;.■<.-■':•. "к:-/:

Ь

По данным А.А.Казтасьшна, особенно быстро растет травматизм с тяжелым и смертельным исходом, приводящий не только к огромным экономическим, но и социальным потерям, последствия которых, количественно не учитываются при оценке процессов и технологий.

Исследованиями автора /1, 20/ установление, что на жильных месторождениях наиболее опасны по смертельным травмам очистное пространство и капитальные горные зыработх;;, на долю которых приходится 80% всех несчастных случаев. На рудниках Приморья, отрабатывающих месторождения сильного типа, все тяжелые травмы произошли в очистном пространстве. При разработке месторождений средней и большой мощности (когда объем работ выполняемых в открытом очистном пространстве существенно снижен) наиболее опасны по тяжелым и смертельным травмам капитальные, подготовительные и нарезные выработки, на долю которых приходится, соответственно, 75 и 87,5% всех несчастных случаев (рис.2\ Коэффициент тяжести несчастных случаев на жильных месторождениях также выше, чем ча мощных месторождениях: в 1,12 раза в добычной, - 5,57 раза в — ~:-:спортной и 1,38 раза во вспомогательной группах проф?сс:.;й /1, 20/. Значительное превышение коэффициента тяжести в транспортной группе профессий (отдатчики, люковые, машинисты электровозов и др.) связанно с большей стесненностью и низкой механизацией работ, выполняемых в выработках малых поперечных сечений при значительной криволинейности "X продольных осей.

Наиболее распростри .-умными причинами несчастных случаев на жильных месторождениях являются обрушение руд и пород, падение деталей крепи (рис. 3), соответственно, 60% смертельных 100% тяжелых и 26,5% общих несчастных случаев. До 20% смертельных и 22% общих несчастных случаев в этих условиях происходят кз-за повреждений, вызванных машинами и механизмами.

Коэффициенты тяжести несчастных случаев на жильных месторождениях выше чем на мощных: от обрушений - 1,6 раза; от травмирования машинами (механизмами) - с. 1,5 раза; от поражения электротоком - е 3,3 раза; от падений в выработки - в 1,14 раза.

Труд горняков связан с рядом неблагоприятных производственных сЬэчторов, приводящих к профессиональным заболеваниям. К ним относятся уровни производственного шума и вибрации "зшин и механизмов, концентрация загрязняющих веществ в рудничной атмосфере и другие факторы.

МОЩНОСТЬ ОТРАБАТЫВАЕШХ РУДШХ Т£Л

КРОМЕ МАЛОМОЩНЫХ

МАЛОШЩКЫЕ (КИЛЫ)

лЗМг

/01'- ¿ЯМ:

Статистические исследования по рудникам Дальневосточного региона показывают (рис. 4) /1, 201, что основная доля общего числа профессиональных заболеваний на жильных месторождениях приходится на силикоз - 46,7% и виброболезнь - 26,7%. На более мощных месторождениях основная доля профессиональных заболеваний приходится на силикоз - 33,3% и бронхит - 31%. Доля заболеваний тугоухостью на жильных месторождениях составляет 11,6% от общего числа заболеваний, тогда как на более мощных месторождениях она равна 9,5%. Доля заболеваний виброболезнью и тугоухостью по сравнению с данными предшествующего десятилетия, возросла, соответственно, в 1,6 и 1,58 раза - на жильных месторождениях, а на более мощных - в 1,58 и 1,28 раза.

Результаты обработки статистических материалов показали, что отработка жильных месторождений, по сравнению с отработкой более мощных рудных тел опаснее по заболеваниям виброболезнью, силикозом и тугоухостью, коэффициенты частоты которых выше, соответствено, на 46, 95 и 92% (рис. 5) /1, 20/.

В сравнении с предшествующим десятилетним периодом, на жильных месторождениях возрастают как суммарный коэффициент частоты профзаболеваний, так и коэффициенты частоты заболеваний силикозом, виброболезнью и тугоухостью. При этом, на более мощных месторождениях суммарный коэффициент частоты профзаболеваний снижается, при возрастании коэффициентов частоты заболеваний виброболезнью и тугоухостью (рис. 5) /1/.

На горнодобывающих предприятиях наибольшее число профессиональных заболеваний приходится на рабочих, интенсивно подвергающихся воздействию неблагоприятных факторов, сопровождающих работы, выполняемые в пределах очистного блока (проходчики и горнорабочие очистного забоя), при этом, на жильных месторождениях на эту группу рабочих приходится Э4,4% заболеваний виброболезнью, 74,1 % заболеваний силикозом, 70% заболеваний бронхитом и 90% заболеваний тугоухостью, тогда как на более мощных месторождениях, соответствующие показатели равны 88,2, 52, 24 и 37,5% (рис. 6). Имеющиеся случаи заболеваний виброболезнью, тугоухостью и силикозом среди эабочих, не занятых в очистном забое, являются следствием их 1редшествующей продолжительной работы в очистном 1ространстве блока.

Повышенный уровень профессиональных заболеваний на кильных месторождениях является следствием применения ■¡ередвижных и перекосных механизмов, управляемых вручную, чневмоэнергии, необходимости постоянного нахождения рабочих в

выявлено просмотром за год было на учете на начало года

жилах кроме жил

Ш\ РЙК рщ аюпщ 1 ТмляЩщ \ у

Рис. 4 Распределение основных профзаболеваний на рудниках

8

4

О

п

И!

I - выявлено за год,на килах П - г. .злено за год,кроме жил Ш - бкло на учете на I января

Ш.

"1у;

ш

Г"

|

Ё&1

силикоз аиброболезнь бгонхит

Щ:

тугоухость

16

12

Й г

п

V

4 ¿"а.'-:

м

щ

суммарная

частота

о

Рис. 5 Относительнее коэффициенты частоты профзаболеваний

EI

узком очистном пространстве и у груди забоев, отсутствие дистанционного управления машинами и механизмами при высокой пылевой нагрузке на организм человека. Все эти неблагоприятны« производственные факторы характерны для систем разработки с магазинированием руды, с закладкой, с распорной крепью, широкс применяемых на жильных месторождениях, то есть источника травматизма и профессиональных заболеваний во многом идентичны, а их наличие в значительной мере определяется техническим уровнем горного производства /19, 20/.

Для оценки социально-экономических последствий низкого технического уровня горного производства, автором предложена /6/ уточненная формула для расчета показателя комфортности условий труда - Ккт, отражающего технический уровень и относительную безопасность работ, в зависимости от уровня механизации и автоматизации производственных процессов, наличия мест и работ, представляющих опасность для здоровья подземного персонала с учетом вибрационных, пыле-газовых и других факторов:

п п п

Ккт= ДКкт/ N,)/Щ= Zfl^m,), (1) ¡=1 i=1 ¡=1

где К^- - коэффициенты комфортности условий труда каждого /'-ого учитываемого процесса производства; N; - трудоемкость каждого /ого учитываемого процесса производства; п - число учитываемых процессов производства; т,- - доля трудоемкости /-ого учитываемого

процесса производства от суммарной трудоемкости всех учитываемых процессов технологии.

При этом, коэффициент комфортности условий труда каждого /-ого учитываемого процесса производства определяется по формуле /1/:

Ккт/= кту/' р/, (2)

где Kfy. - коэффициент технического уровня /'-ого процесса производства, рассматриваемый как коэффициент механизации; Р/ -коэффициент риска возникновения профессиональных заболеваний при выполнении /-ого процесса производства, определяемый из выражения, учитывающего формулы Кавтаськина A.A. /1/:

Р/= 1-5Фн/ (ЗФН +2ФП), (3)

"де Фн - нормативное (предельно допустимое) значение величины неблагоприятного фактора; Фп - пессимистическое . (фактическое) значение неблагоприятного фактора,

среднестатистическое за период наблюдений не меньший 3-5 лет.

Для определения коэффициента технического уровня ¡-ого троцесса производства предложена формула 16/:

(Тосн - Тлн) (1 - Ко) - (Тр + Тмр)

Кту/= - , (4)

л (Тосн - Тлн) (1 - Ко)

гДе Тосн -продолжительность пребывания рабочих непосредственно на рабочем месте, мин; хлн - время на личные надобности рабочего, мин; К0 - коэффициент, учитывающий время на отдых, в долях от Т0сн Тр и ТМр - затраты времени на выполнение, соответственно, ручных и машинно-ручных операций, мин. К ручным и машинно-ручным операциям отнесены работы, требующие затрат физического труда и отдыха после этого. Например, в процессах бурения - это приведение забоя в безопасное состояние, переход на бурес/.е следующего шпура или скважины, перемещение несамоходной буровой установки на новое место, замена штанг и коронок,изменение положения колонок и манипуляторов, подготовка к работе и отключение буровой машины или установки.

Операции по непосредственному управлению машинами и механизмами при их работе и операции, осуществляемые в автоматическом режиме, т. е. без непосредственного участия оператора, относят, соответственно, к активному или пассивному наблюдению. Чем сильнее автоматизирован рабочий процесс, тем больше доля времени, приходящегося на пассивное наблюдение. Поэтому возрастают нормы обслуживания, что обеспечивает не только повышение производительности труда, но и снижает вероятность травмирования рабочего, так как уменьшается необходимость его постоянного присутствия у работающей машины.

Результаты расчетов значений коэффициентов комфортности условий труда процессов горных работ (как физически имеющих место, так и реально достижимых /1/) свидетельствуют о том, что практически все они имеют резервы узеличения комфортности

условий труда, за счет повышения технического уровня производства, при этом процессы, основанные на широком применении ручного и машинно-ручного труда безнадежно устарели, вследствие чего, фактические коэффициенты комфортности применяемых систем разработки жильных месторождений в 1,5-2,0 раза ниже коэффициентов комфортности систем разработки месторождений средней и большой мощности /".,'.

Для более детальной оценки наиболее вероятного социально-экономического ущерба от потерь тоудовых ресурсов из-за травматизма и профессиональных заболеваний предлагается использовать методический подход, предусматривающий суммирование потерь прибавочного продукта /. затрат на выплату компенсаций (пособий) пострадавшим /1, с. 54/.

Величину ущерба от потере трудовых ресурсов предложено определять по следующим выражениям:

Уем = Кз 3 (Тп - Тт) + Ви Тв - Ф (Тер - Тт), (5)

Уинв = (Кз 3 + Вп + Ф) (Тп - Тт), (6)

Уо = (Кз +1) за?, (7)

Учн = (Кз + 1) (3 - Зе) (Тп - Тт), (8)

где Уем, Уинв, Уо, Учн - ущерб, соответственно, от смертельного, тяжелого (повлекшего полную ""рату трудоспособности), общего несчастных случаев и профессионального заболевания (травмы), повлекших вывод работника с основной на вспомогательную работу из-за частичной утраты трудоспособности, р;. Кз = (Сп - Сз)/Сз - коэффициент учитывающий отношение доли прибавочного продукта к доле зарплаты в стоимости единицы продукции; Сп ■- стоимость един^ы продукции, р.; Сз - стоимость единицы продукции по элэмеьту "заработная плата", р.; 3 , 36 -величина заработной платы травмированного, соответственно, годовая и дневная; Зе - годовой заработок на вспомогательных работах, р.; Тп, Тт, и Тер - соответственно, возраст выхода на пенсию, возраст на момент травмирования (перевода на вспомогательную работу) усредняя продолжительность жизни, лет; Ви - величина годового пособия иждивенцам за потерю кормильца , р.; Тв - продолжительность выплаты пособия за потерю кормильца, лет; Ф - величина ежегодных выплат из обц-стзенных фондов

потребления, р.; t - продолжительность периода временной нетрудоспособности, дней.

Усредненное значение ущерба от одного несчастного случая или профзаболевания определяется как средневзвешенная величина /1/:

Ууср = Е(У. М/)/ ХМ/, (9)

(=1 ¡=1

где у. - ущерб от травматизма и профзаболеваний по каждой /' -той профессии, р.; М/ - доля / - той профессии в общем числе пострадавших, доли единицы. ' -

Величину социально-экономического ущерба от потерь трудовых ресурсов вследствие травматизма и профзаболеваний предлагается определять по формуле автора /1/:

Ncn п Ууср Кч

Усэ = -[У°уср К°ч + Е (--г—) ], (10)

1000 А /=1 Тп -Т'т

где Ncn - списочный состав работников предприятия, чел.; А -

годовая производительность рудника, т; У уср - усредненный

ущерб от одного общего несчастного случая, р.; К°ч - коэффициент

частоты общих несчастных случаев на 1000 чел.; Ууср -усредненный ущерб от / -ого вида несчастного случая или профзаболевания, повлекших полную потерю трудоспособности или

перевод на вспомогательные работы, р.; к'ч - коэффициент частоты /' -ого вида несчастных случаев или профзаболеваний на 1000 чел.; т\ - возраст пострадавшего в момент травмирования или потери трудоспособности из-за профзаболевания, лет.

Оценка экономического ущерба от потерь трудовых ресурсов выполнена в соответствии с формулами (5-10) на примере горнодобывающих предприятий Дальневосточного региона /1/.

Расчетные данные о величине усредненного (по профессиям) ущерба от потерь трудовых ресурсов по причинам травматизма и профзаболеваний (в ценах 1989 г.) приведены в таблице 1.

Таблица 1

Причина потери трудоспособности Средний возраст пострадавших, лет Величина ущерба, р.

Мощность рудных тел

Тонкие Прочие' Тонкие Прочие

Смертельные Тяжелые,с утратой трудоспособности Общие Силикоз Виброболезнь 43 36,3 Проф 47 41,9 Тра 36 33,8 ессионал 51,7 37,2 змы 54725 148210 1374 ьные заб 34864 57810 93440 173935 1138 элевания 14622 78870

Ожидаемый социально-экономический эффект при переходе с базовой (с магазинированием) на новую систему разработки (со сплошной подэтажной очистной выемкой), расчитанный через снижение наиболее вероятного социально-экономического ущерба, составил (в ценах 1989 г.) 28750 и 57050 р., соответственно,при годовой производительности рудника 250 и 350 тысяч тонн в год.

Выполненные автором /1/ исследования и расчеты показали, что при повышении технического уровня горного производства снижается опасность травматизма и возникновения профессиональных заболеваний, при одновременном росте производительности труда и его экономической эффективности, т.е. интенсификация производства на основе научно-технического прогресса имеет не только экономическую, но и социальную сторону, заключающуюся во всемерном приспособлении производства к человеку и в создании комфортных условий на рабочем месте. .

В связи с вышеизложенным, в дальнейшей части работы предложены и рассмотрены технические и технологические решения, направленные на снижение уровней травматизма и профзаболеваний при разработке жильных месторождений.

Новая технология разработки маломощных рудных месторождений объединяет ряд систем разработки, характерными признаками которых являются сплошная подэтажная очистная выемка по простиранию и управление состоянием вмещающего массива либо закладкой выработанного пространства породами от 1 проходки подготовительно-нарезных выработок и рудоподготовки, либо магазинированием отбитой руды /1, 2, 10-19/.

При использовании новой технологии все процессы подготовительных и очистных работ полностью механизированы и могут выполняться дистанционно, что значительно повышает безопасность и производительность труда, распространяя область применения технологии на большие глубины. При этом, в зависимости от устойчивости горных пород и особенностей проявления горного давления, может применятся как полная, так и частичная закладка очистного пространства.

Системы разработки сплошной подэтажной очистной выемкой и закладкой включают в себя три основные группы, каждая из которых представлена несколькими вариантами (табл.2).

Поскольку подгруппа 1.1 системы разработки предназначена для отработки тонких жил, то большая часть ширины подэтажных штреков приходится на породный массив, что обеспечивает свободный проезд самоходной техники.

Конструктивное оформление подэтажей для различных вариантов систем разработки подгруппы 1.1 (табл.2) приведено на рис.7. Отбойка руды и породы осуществляется скважинами диаметром 45-60 мм. При проходке подэтажных (закладочных) штреков перспективно применение гладкостенного взрывания и штанговой крепи для повышения несущей способности породной части кровли. Для снижения разубоживания рационально применение ограждающих щитов (рис.7, в), представляющих из себя металлическую раму, обшитую деревом ¿,ли другим материалом. Угол наклона щита изменяется с помощью-— электропривода с редуктором. В конструкцию щита может входить нижнее ограждение (настил) для предотвращения смешивания отбитой руды с закладкой.

Распорная (поддерживающая) или ограждающая крепь (рис.7,б,г) устанавливается для сохранения подэтажного штрека и экономии закладочного материала. Для лучшего оконтуривания

Таблица 2

Перечень систем разработки, сплошной подэтажной очистной выемкой по простиранию, созданных при выполнении диссертационной работы

Группа систем разработки Подгруппа систем разработки Наименование варианта системы разработки Мощность 1 рудного тела, м

1 2 3 4

1. С применением мобильной самоходной техники и рудоподготовки 1.1. С проведением подэтажных выработок в присечку к очистному пространству и полной закладкой выработанного пространства породами от проведения подэтажных штреков и других выработок 1.1.1. Без подрывки боковых пород /1, 2/: - без установки ограждающей крепи - с установкой ограждающей крепи - с установкой перекрытий в кровле подэтажной выработки 1.1.2. С подрывкой боковых пород /10/ 0,8-2,0 0,8-2,5 1,0-3,0 0,8-4,0

1.2. С проведением подэтажных выработок по породам и закладкой выработанного пространства породами от проведения полевых выработок /12/ 1.2.1. С полной закладкой 1.2.2. С частичной закладкой до 4,0 ДО 6,0

1.3. С проведением подэтажных выработок по руде и формированием искусственных целиков 1.3.1. С частичной закладкой выработанного пространства/16/ 1.3.2. Без закладки выработанного пространства /15, 17/ до 6,0 ДО 6,0

го

1 2 3 4

2 С применением очистных комплексов на монорельсах - 2.1. С магазинированием отбитой руды и перемещенном очистного комплекса по простиранию рудного тела 2.1.1. С отбойкой руды сэз проведения подэтажных штреков - сдвоенными слоями /14/ - одинарными слоями /13/ 0,8-6,0 0,4-6,0

2.1.2. С отбойкой руды из подэта;;ных штреков /*/ 0, Е -6,0

2.2. С обрушением смещающих пород и перемещением очистного комплекса под углом к >:ро-стиранию рудного тела,с оставлением временного целика 2.2.1. С оставлением целика над откаточным этажным штреком /11/ 2.2.2. С оставлением целика под вентиляционным штреком /**/ 1,01,0- 15,0 15,0

3 С раздельной отбойкой и выпуском разносортной руды в пределах выемочной мощности 3.1. С магазинированием отбитой пабалансовой руды /18/ 3.2. Без магазинирования отбитой забалансовой руды /***/ 3.1.1. С рудоконцентрацией 3.1.2. Без рудоконцентрации 3.2.1. С рудоконцентрацией и закладкой 3.2.2. Без рудоконцентрации и закладки до До ДО ДО 15,0 15,0 15,0 15,0

Примечание: * - М.И.Звонарев, А.А.Кавтаськин Новые технологические схемы отработки рудных тел по простиранию с применением очистных комплексов на монорельсах /Сб.докладов 35 Научно-технической конференции ДВГТУ, 1994 г. (подготовлено к печати);

** - М.И.Звонарев, А.А.Кавтаськин и др. A.C. СССР N 1481408, Способ разработки крутопадающих рудных тел, МКИ Е 21 С 41/06, опубл. в Б.И. N 19, 1989 г.

*** - М. И. Звонарев, А.А.Кавтаськин, заявка N 5067047/03(050616), Способ разработки крутопадающих рудных тел, МКИ Е 21 С 41/22, от 06.10.92 г.

кровли закладочного штрека в его рудной части целесообразно осуществлять отбойку руды по схеме, приведенной на рис.7, в.

В устойчивых рудах и породах фронт очистного забоя может значительно опережать фронт закладки. В этом случае для предотвращения разлета кусков руды целесообразно применять ее магазинирование.

Высота подэтажа и поперечное сечение подэтажных штреков зависят от выемочной мощности жилы и ее угла падения, а также от типоразмеров оборудования, применяемого на очистных работах. Полное заполнение выработаного пространства до уровня подошвы закладочного штрека обеспечивается при выполнении следующего условия:

S-к Кз = (S3 +Sc le I L бл) Кр- (Suj - Sh), (11)

где Бж - площадь поперечного сечения жилы в пределах подэтажа равная (рис.7,вид А-А), м2:

Эж = (Ьпод - h) m /sina, (12)

hnofl - высота подэтажа, м; h - высота подэтажного штрека, м; m -выемочная мощность жилы по нормали к линии падения, м; a - угол падения жилы, град; Кз - коэффициент запаса закладки, учитывающий непостоянство мощности рудного тела, принимается равным 1.0-1.15; S3 - площадь поперечного сечения доставочного штрека, используемая для получения закладки, м2 :

S3 = (b - ctg a h/2- m/ sin a) h, (13)

где: b - ширина доставочного штрека, м; Sc - площадь поперечного сечения спирального съезда, м2 ; le - длина участка спирального съезда, приходящегося на высоту одного подэтажа, м; Ьбл - длина блока по простиранию, м; Кр - коэффициент разрыхления пород при укладке в закладку; Suj - площадь поперечного сечения доставочного штрека, м2 ; Sh - не заполняемая породой площадь поперечного сечения буродоставочного штрека, равная (при прямоугольной форме этой части штрека), м2:

Sh = (b - h (ctg a + ctg ß) 12 - m/ sin a) h, (14)

Рис. V Варианты системы разработки сплошной подэтажкой очистной выемкой и закладкой породами от проходки выработок вприсеч-ку к выработанному пространству: а) без применения передвижного щита; б) с применением ограждающей крепи; в) с применением передвижного щита; г) с применением перекрытия в кровле буро-доставочной выработки: 1,-подэтажные штреки, 2-скважины (шпуры) для проходки подэтарного штрека (отбойки породы на закладку), 3-закладка, 4-скважины для отбойки руды, 5-штанговая крепь, б-рудный массив, 7-передзижной щит, 8-ограждающая крепь, 9-поддерживающая крепь (стойки типа ГСК), 10-опорная рама, 11-деревянный настил, 12-раздвижное (ре1улировочное) плечо.

где р - угол естественного откоса отбитой породы, определяемый по данным практики, град.

При отсутствии необходимости сохранения подэтажного штрека в его кровлю бурят скважины (шпуры), взрыванием зарядов ВВ в которых подэтажный штрек погашается (гис.8).

Применение систем разработки подгруппы 1.1 наиболее целесообразно в тех случаях, когда необходимо осуществлять полную закладку выработанного пространства сразу вслед за подвиганием фронта очистных работ и на всей площади отрабатываемого участка рудного тела. Особенно перспективно применение такой технологии при разрезке новых этажей в услоьлях повышенного горного давления и на месторождениях, склонных к горным ударам. Кроме того, возможно совмещение работ по подготовке этажа и добыче полезного ископаемого.

Особо следует подчеркнуть следующее: отбойка породы для закладки с одновременным образованием подэтажных штреков относится к очистный! (закладочным) работам и в объем подготовительно-нарезных работ не входит. Это относится ко всем системам разработки первой группы (табл.2). То есть непосредственно в очистном блоке объем подготовительно-нарезных работ не увеличивается, а отбойка породы для закладки с одновременным образованием подэтажных штреков и применение самоходного оборудования позволяют увеличить интенсивность отработки запасов в 2-3 и более раз и снизить себестоимость добычи.

На основе формул (11-14) автором разработаны номограммы /1/, позволяющие определить диапазон изменения технически допустимых (по условию полного заполнения выработанного пространства) значений высоты подэтажа (Ипод) с учетом выхода хвостов рудоподготовки (Ь х в), для заданной величины выемочной мощности рудного тела ( т ).

Для отработки крутопадающих месторождений мощностью до 5-6 м предназначены варианты системы разработки сплошной подэтажной очистной выемкой и закладкой породами от проходки полевых подэтажных выработок (подгруппа 1.2, табл.2). Эта подгруппа систем разработки представлена двумя основными вариантами - с полной и частичной закладкой выработанного пространства.

Принципиальная схема отработки подэтажа при системе разработки сплошной подэтажной очистной выемкой и полной закладкой выработанного пространства породами от проходки полевых подэтажных штреков и ортс->заездов приведена на рис. 9.

Рис. 8 Вариант систеш разработки сплошной подэтажной очистной выемкой и закладкой породами от проходки выработок впри-сечку к выработанному пространству и подрывки боковых пород:

а) вид блока в процессе закладки выработанного пространства;

б) то же при отбойке руды: 1-подэтажные штреки, 2-скважины (шпуры) для проходки подэтажного штрека (отбойки породы на закладку), 3-закладка, 4-скваяины для отбойки руды, 5-отбитая руда, б-отбитые боковые породы, 7-скважины для отбойки боковых пород, 8-спиральный съезд

Рис. 9 Вариант систеш разработки сплошной подэтажной очистной выемкой и полной заклздкой породами от проходки полевых подготовительных выработок: I-полевой подэтадаый поставочный штрек, 2- отэт-заезд или выпускная дучка, 3-подсечной (закладочный) штрек, -¿-буровой (бывший подсечной) штрек, 5-спиральный съезд, б-скважины, 7-отбитая руда, 8-^акладка, 9-леремычки

Оптимальные параметры подэтажа и размеры поперечных сечений горных выработок определя ется с учетом мощности и угла падения рудного тела и типоразмеров самоходного оборудования. При этом принимаются в расчет дополнительные источники получения закладки из проходческих работ, выполняемых по породам.

Параметры подэтажа, прх которых обеспечивается полная закладка ь-^Мотанного пространства, определяются из следующего соотношения:

т Ьбл Ьпод Кз _ (1_бл (Бш + §о_1о_+ Эс Ьпод)) Кр + Одоп , (15)

БШ а Ьо Б1Г> ср

где Эо - площадь поперечного сечения орта-заезда, м2 ; Ьо - расстояние между ортами-заездами, м; 1о - длина орта-заезда, м; ф - угол наклона спирального съезда, град. ; Одоп - объем породы, направляемой на закладку из других источников ее получения, в том числе при ру^.опсдготовке, основанной на отделении от добытых руд породной (некондиционной) фракции, м . Остальные символы формулы (15) соответствуют симзола^, использованным в формуле (11).

Системы разработки с полной закладкой выработанного пространства породами от проходки подэтажных доставочных штреков ортов-заездов (выпускных отверст ,7;) наиболее целесообразно применять при отработке ценных руд, а так же в случаях, когда нельзя допускать обрушени;. толщи пород.

Увеличение объема закладочного материала и, тем самым, расширение диапазона ь_,змоч:-5ых мощностей, допускающих применение вышеупомянутых вариантов систем разработки возможно при использовании гамма-гамма методов (ГГМ) сортировки рудной массы, для чего предложена схема ГГМ сортировки малых доз рудной массы горизонте доставки у рудоспусков 13/.

Зачастую, при использовании систем разработки сплошной подэт?-•■• :й очистной ь^змкой и закладкой достаточно выполнять частичную закладку выработанного пространства (подгруппа 1.2, вариант 1.2.2 з табл. 2).

Еелич- .. заполняемой закла,:,..ой площ'^.и выработанного пространств зависит от устойчивости пород и особенностей проявлен";я горного давления. При повышенном горном давлении целесообразно цементировать закладку. Применение частичной закладки позволяет уменьшить объемы подготовительно-нарезных

работ, выполняемых по породам, что улучшает технико-экономические показатели по системе разработки.

Общий вид вариантов системы разработки сплошной подэтажной очистной выемкой и чэс-'чной закладкой выработанного пространства породами от проходки полевых подэтажных штреков и ортов-заездов приведен на рис.10.

Высота подэтажа, выработанное пространство которого необходимо полностью заполнить закладкой, определяется по формуле (15). Количество таких подэтажей устанавливается исходя из размеров устойчивой плои'-ди обнажения подрабатываемого массива горных пород и других особенностей конкретного месторождения.

Основные технико-экономические показатели системы разработки сплошной подэтажной очистной выемкой и закладкой, в сравнении с системами разработки, применяемыми, например, на Приморском руднике приведены в табл. 3, из которой видно, что новая технология улучшает основные показатели отработки запасов месторождения, коренным образом изменяя традиционную для жил технолог/;о за счет применения высокопроизводительной самоходной техники, более совершенного решения проблемы управления горным давлением и выводом рабочих из очистного пространства.

Система разработки сплошной подэтажной очистной выемкой по простиранию с проведением подэтажных выработок по рудному телу, частичной закладкой и формированием монолитных искуственных целиков, предназначена для использования при неравномерной устойчивости вмещающих псрод пределах площади очистной выработке 'подгруппа 1.3 в табл. 2). Система отличается тем, что в выработанном пространстве подэтажа, на по:- • ости искуственного подэтажисго целика, формируют (отсыпкой из вышележащего подэтажного доставочного штрека) дополнительные целики, которые ¡ асполагают в пределах площади участка с пониженной устойчивостью пород. Конструктивное оформление подэтажей для различных вариантов системы разработки показано на рис.11.

Системы разработки сплошной подэтажной выемкой по простиранию с применением очистных комплексов на ;,.снорельсах (подгруппа 2.1 в табл. 2), рис.12 отличаются от известных вариантов тем, что отработка блоков осуществляется горизонтальными слоями по простиранию, с горизонтальным перемещением самоходного бурового полка при отбойке запасов блока, с магазинированием руды и формированием призабойного

Таблица 3

Технико-экономические показатели систем разработки рудных месторождений жильного типа

НАИМЕНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ

С распорной крепью С магази-нированием и отбойкой руды шпурами Сплошной подэтажной очистной выемкой и закладкой

Потери руды, У. 15,0 9,2 2,0

Разубоживание, 7. 25,0 36,0 23,0

Производительность труда: -горнорабочего,м3/чел.см. -участковая, м5/чел.см. -по руднику, м3/чел.см. 2,5 2,02 0,88 2,71 1,46 0,88 9,9 4,9 2,6

Производительность системы разработки, м3/месяц 2000 2100 8340

Скорость проведения горизонтальных выработок, м/месяц 50 60 120

Стоимость проведения горизонтальных выработок, У. 100 100 78

Расход леса, м1/ м5 руды 0,13 0,12 0,03

Себестоимость 1 тонны руды по руднику, " 7. 100 100 78

Коэффициенты комфортности условий труда,доли единицы:

а) по системе разработки -фактические -достижимые 0,3-0,5 0,58-0,65 0,4-0,5 0,65-0,75 0,8-0,9 0,9-0,95

б) по процессам,фактические -буровзрывные работы -выпуск и доставка -проведение выработок 0,3-0,4 0,3-0,5 0,3-0,5 0,4-0,5 0,4-0,5 0,4-0,5 0,8-0,9 0,8-0,9 0,8-0,9

в) по процессам," достижимые -буровзрывные работы -выпуск и доставка -проведение выработок 0,6-0,7 0,6-0,7 0,5-0,6 0,6-0,7 0,7-0,8 0,7-0,8 0,9-0,95 0,9-0,95 0,9-0,95

О] л-.-.

ГО Ю

Рис. 10 Варианты системы разработки .сплошной подэтажной очистной выемкой и частичной закладкой породами от проходки подготовительных выработок: а) с двумя закладочными горизонтами; о) с одним закладочным горизонтом: 1-отажный откаточный штрек, 2-лод-этажный буровой штрек, 3-подэтажный доставочный штре:.*, 4- орты-заезды, 5-вреыенный подэтажный рудный целик, 6-скважины для погаиения целика 5. 7-рудоспуск, 8-отбитая руда, 9-скважины для отбойки руды, 10-заклад.<а, 11-рудное тело

со о

/ / . / ../ /^ГТ~Т~ГТ21

Рис. II Варианты системы разработки сплогачой подэтажной очистной выемкой с формированием искусственных подэч^жных целиков: а) и б) - вариант с частичной закладной выработаныого пространства, соответственно, начальный и конечный ее этапы; в) и г) - начальный и конечный этапы формирования подлтрекового целика при раздельной отбойке руды и вмещающих пород; д) и е) - то же, при совместной отбойке руды и вмещающих пород: I-поэтажный штрек, 2-подттрековый целик, 3-скважикы для отбойки руды, 4-рудный массив, 5-шпуры для формирования закладочной воронки б, 7-закладочный массив, 8-участок пород с пониженной устойчивостью, 9-контур подошвы подэтажного штрека в свету, 10-контур выработки в проходке, П-присекаемый объем вмещающих пород, 12-подушка из отбитой руды, 13-шпуры для проходки подэтажного штрека, 14-изолирующее покрытие, 15-перегружатель, 1б-передвижной грохот.

А-А

со

Рис. 12 Варианты системы разработки сплошной подэтажной очистной выемкой комплексами на конорель-сах, слоями по простиранию: а) одинарными сложи; б) спаренными слоями: I-отрабатываемый блок, 2 и 3 - вентиляционный и-доставочный штреки, 4-полевой откаточный штрек, 5- орт-заезд, б и 7 -основной и вспомогательный восстающие блока I. 8~монорельс, 9-самоходный буковой полок, 10-смежный блок, П-вспоыогательный восстающий блока 10, 12-очистное пространство, 13-временный целик руды, 14-вентиляционная ниша, 15- ниша-заезд, 16-заыагазинированная руда, 17 и 18 - скважи:.ы для отбойки руды, соответственно, восстающие и нисходящие

пространства размерами, обеспечивающими свободное перемещение бурового полка.

Система разработки крутых рудных тел с перемещением очистных комплексов на монорельсах под углом к простиранию (рис. 13) представлена вариантом с оставлением временного защитного целика над откаточным этажным штреком. Отличительной особенностью системы является отработка запасов подэтажа с открытым очистным пространством под защитой потолочины, и последующее обрушение потолочины с заполнением выработанного пространства обрушенными вмещающими породами. При этом, для снижения перемешивания отбиваемой руды и обрушенных вмещающих пород," на поверхности последних, формируют защитный слой из отбитой руды, который сохраняют до окончания отбойки руды в подэтаже. По завершению отбойки руды в подэтаже, защитный слой руды выпускают (для этого погашают защитный рудный целик, удерживающий этот слой).

Для обеспечения возможности повторной отработки крутых рудных тел с переменным содержанием полезных компонентов в пределах оруденения предложен вариант системы разработки сплошной подэтажной очистной выемкой по простиранию с раздельной отбойкой и выпуском разносортной руды в пределах выемочной мощности (рис. 14, подгруппа 3.1 в табл.2). Отличительными особенностями системы являются опережающие отбойка и выпуск (в пределах подэтажа) запасов руды кондиционной на начало отработки блока и .последующее заполнение образовавшегося выработанного пространства отбиваемой некондиционной рудой. Отбойку подэтажей ведут в восходящем порядке с выпуском отбитой кондиционной руды на поверхность отбитой и замагазинированной некондиционной руды нижележащего подэтажа. При отработке запасов высокоценных руд целесообразно использовать вариант системы разработки (подгруппа 3.2 в табл.2), без магазинирования отбитой забалансовой руды, исключающий исключающий контакт отбитой кондиционной и забалансовой руды .

Новая технология позволяет коренным образом изменить сложившиеся десятилетиями принципы и методы прозводства горных работ на жильных месторождениях. Она позволяет осуществлять сплошную отработку запасов по простиранию из подэтажных выработок, полностью механизировать основные процессы подземных горных работ, обеспечить надежное управление массивом вмещающих пород и вывести людей из очистного пространства, и тем самым, из соприкосновения с основными источниками повышенной опасности работ.

Рис. 13 Вариант системы разработки сплошной подэтажной очистной вле'лсой комплексами нл монорельсах, наклонными слоями: 1-наклонный слой (подэтаж), 2-по,олочкна, З-скважины г.~я погашения потолочин:;, 4-сквалошы для отбойки ру,:;а, б-защитный рудный целик, 6-скза-:л!;ы для погашения целика 5, 7 и 8 - поле \ге этажные, соответственно, откаточный и вентиляционный штреки, 9- орт-заезд, 10-бурс,.,ой восстающий, П-буоовая сбойка, 12-отбит яг :;уда, 13-защитный слой из отбитой руды, 14-обрушенные породы, 15-эен?иляционная сбойка

Рис. 14 Вариант системы разработки сплошной подэтажной очистной выемкой,при раздельной отбойке и выпуске разносортной руды, с ыагазинированием отбитой забалансовой руды: I и 2 - подэтажные штреки, соответственно, нижнего и вышележащего подэтажей, 3 и 4 - бу-ро-доставочные орты, соответственно, нижнего и вышележащего подэтажей, 5-граница забалансовых запасов, б-скважины для отбойки балансовых запасов руды, 7-балансовая руда, 8-скважины для отбойки забалансовых запасов первой очереди, 9~отбитая забалансовая руда первой очереди, 10-выработанное пространство после выпуска отбитой балансовой руды, II-скважины для отбойки забалансовых запасов второй очереди

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе, на основе анализа опыта подземной разработки рудных месторождений и его теоретического обобщения решена актуальная задача повышения безопасности и социально-экономической эффективности разработки маломощных крутых рудных тел ресурсосберегающими системами разработки с высоким техническим уровнем производства, минимальным риском возникновения травматизма и профессиональных заболеваний.

1. Разработана методика сравнительной оценки процессов и систем разработки по фактору безопасности,с установлением наиболее вероятного социально-экономического ущерба и ожидаемого экономического эффекта /1, 6/.

На основе этого показано,что используемые на практике системы разработки маломощных рудных месторождений, являются потенциально опасными и плохо приспособлены к человеку. Это вызывает необходимость коренного изменения технологии отработки маломощных рудных тел, на основе создания новых систем разработки, базирующихся на широком применении самоходной техники, безопасных и высокоэффективных технологических процессов и приемов.

2. Комплексный характер выполненных исследований позволил создать ряд новых вариантов систем разработки, защищенных охранными документами Национального Патентного Ведомства /2-5, 7 - 18/, включающий три основные группы: первая - системы разработки сплошной подэтажной очистной выемкой по простиранию, с применением мобильной самоходной техники и закладки породами от проведения подготовительных выработок и рудоподготовки; вторая - сплошной подэтажной очистной выемкой по простиранию с применением самоходной техники на монорельсах и магазинированием отбитой руды; третья -сплошной подэтажной очистной выемкой по простиранию с раздельной отбойкой и выпуском разносортной руды в пределах выемочной мощности.

Системы разработки в сравнении с общепринятыми на жильных месторождениях (с магазинированием руды, потолкоуступные с распорной крепью) обеспечивают повышение производительности труда в 3-5 раз, интенсивности отработки запасов в 2-3 раза. Потери руды при добыче снижаются до 2-3%. Исключается возможность несчастных случаев в выработанном пространстве, поскольку обеспечивается вывод людей из него. Снижается риск возникновения профессиональных заболеваний и

уровень травматизма по процессам, ввиду их высокой механизации и возможности использования дистанционного управления.

3. Создана методика определения оптимальных конструктивных параметров систем разработки сплошной подэтажной очистной выемкой по простиранию с применением самоходной техники и закладки от проведения подготовительных выработок и рудоподготовки /1, 2/.

4. Результаты выполненных исследований в виде методик и технических решений используются при выполнении проектных и научно-ис:;ледовательских работ на предприятиях цветной металлургии Приморского края (рудники Приморский, Садовый), одобрены и рекомендованы для широкого применения Приморским управлением Госгортехнадзора, Отделом комплексного проектирования института "Сибцветметниипроект".

Работа выполнена под научным руководством доктора технических наук, профессора А.А.Кавтаськина.

Основные положения и результаты диссертации в виде научного доклада опубликованы в следующих работах:

1. Сплошная подэтажная отработка маломощных рудных месторождений по простиранию с применением самоходной техники, закладки и рудоподготовки. -Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1991, -164 с. (соавторы А.А.Кавтаськин, Ю.Д.Науменко).

2. Применение систем разработки сплошной подэтажной выемкой и закладкой на рудниках ПО "Дальполиметалл".М.: Цветная металлургия, 1988, N9, с.7-10 (соавторы A.A. Кавтаськин, A.A. Буханков, Ю.Д. Науменко, В.П. Листратенко, О.Г. Згурский, В.П.Молчанов).

3. Подземный рудосортировочный комплекс//Вопросы разработки месторождений Дальнего востока: Межвузовский сборник трудов. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1990, с.67-69 (соавторы А.А.Кавтаськин, А.А.Буханков, В.И.Рухмаков).

4. Технологические схемы и параметры сплошной подэтажной выемки жил с закладкой породами от проходки выработок и рудоподготовки/ЛГеория и практика проектирования, строительства и эксплуатации высокопроизводительных подземных рудников: Тезисы докладов. М.: МГИ, 1990, с.22 (соавторы А.А.Кавтаськин, Ю.Д.Науменко).

5. Способ разработки жильных месторождений с закладкой породами от проходки подготовительных выработок и

рудоподготовки//Ресурсосберегающие технологии при подземной отработке полезных ископаемых Севера: Сборник научных трудов. -Якутск: ЯНЦ СО АН СССР, 1990, с.34-35 (соавторы А.А.Кавтаськин, Ю.Д.Науменко).

6. Определение коэффициента комфортности условий труда по системе разработки/УПроблемы геологии,разведки и разработки месторождений Дальнего Востока. Владивосток, 1993, с.76-77. (Тр. ДВТГУ; Вып. Ш ,сер.4).

7. Перспективная технология разработки рудных тел по простиранию комплексами мобильных самоходных машин//Проблемы геологии, разведки и разработки месторождений Дальнего Востока. Владивосток, 1993, с.81-83 (Тр.ДВТГУ; Вып. Ш,сер.4). (соавтор А.А.Кавтаськин).

8. Способ разработки рудных тел//Инф.листок, Приморский ЦНТИ, 1993, N75-93 (соавтор А.А.Кавтаськин).

9. Способ формирования подштрекового целика// Инф.листок, Приморский ЦНТИ, 1993, N77-93 (соавтор А.А.Кавтаськин).

10. A.c. СССР N 1446311, Способ разработки крутопадающих рудных тел, МКИ Е 21 С 41/06, опубл. в Б.И. 1988, N47 (соавторы А.А.Кавтаськин, А.А.Буханков, Ю.Д.Науменко).

11. A.c. СССР N 1461941, Способ разработки крутопадающих рудных тел, МКИ Е 21 С 41/06, опубл. в Б.И. 1989, N8 (соавторы А.А.Кавтаськин, А.А.Буханков, Н.Я.Лихобабин, В.Т.Свиридов).

12. A.c. СССР N 1592495, Способ разработки жил, МКИ Е 21 С 41/06, опубл. в Б.И. 1990, N34 (соавторы А.А.Кавтаськин, Ю.Д.Науменко, В.П.Листратенко).

13. A.c. СССР N 1652559, Способ разработки крутых рудных тел, МКИ Е 21 С 41/16, опубл. в Б.И. 1991, N20 (соавторы А.А.Кавтаськин, А.А.Буханков, Д.С.Рец).

14. A.c. СССР N 1775558, Способ разработки крутопадающих рудных тел, МКИ Е 21 С 41/22, опубл. в Б.И. 1992, N42 (соавторы А.А.Кавтаськин, А.А.Буханков).

15. A.c. СССР N 1786263, Способ формирования подштрекового целика, МКИ Е 21 С 41/16, опубл. в Б.И. 1993, N1 (соавтор A.A. Кавтаськин).

16. A.c. СССР N 1786264, Способ разработки рудных тел, МКИ Е 21 С 41/22, опубл. в Б.И.1993, N1 (соавтор А.А.Кавтаськин).

17. A.c. СССР N 1809057, Способ формирования подштрекового целика, МКИ Е 21 С 41/16, опубл. в Б.И. 1993, N14 (соавторы А.А.Кавтаськин, А.А.Фаткулин).

18. A.c. СССР N 1812310, Способ отработки запасов крутопадающих рудных тел, МКИ Е 21 С 41/22, опубл. в Б.И. 1993, N16 (соавторы А.А.Кавтаськин.А.А.Буханков).

19. Основные направления повышения безопасности жизнедеятельности при отработке рудных месторождений// Экология и безопасность жизнедеятельности. Общие проблемы: Материалы международной конференции. Владивосток: МАНЭБ, ДВГТУ, 1994, с. 43 - 44 (соавтор А.А.Кавтаськин).

20. Состояние безопасности жизнедеятельности при разработке рудных месторождений жильного типа и пути ее повышения // Экология и безопасность жизнедеятельности. Общие проблемы. Материалы международной конференции. Владивосток: МАНЭБ, ДВГТУ, 1994, с. 44-48.